Überwachung und Reparatur gerissener Böden

Trockenrisse in Böden können sich auf deren strukturelle und mechanische Integrität sowie auf den Fluss von Wasser auswirken, das diesen gerissenen Kanälen folgt. Risse in Böden beeinträchtigen auch wichtige Bodeninfrastrukturen, so können tiefe Risse in Böschungen zu Erdrutschen führen.

Das EU-finanzierte Projekt RISMAC war darauf ausgerichtet, ein zerstörungsfreies Verfahren zur Feststellung von Trockenrissen in Böden zu entwickeln, das weltweit angewendet werden kann. Die Projektmitglieder schlugen darüber hinaus neuartige Lösungen zur Reparatur von Bodenrissen vor, die Alternativen zur aktuell üblichen Auffüllung mit Kalk oder Zement darstellen.

Die Forscher entwickelten ein handliches Gerät mit 4 Elektroden, um die elektrische Leitfähigkeit der Bodenmikrostruktur – und somit ihren Wassergehalt – zu beobachten. Mit einem 2D-Scanner maßen sie genau, wie sich der Boden beim Austrocknen deformierte, Wellen schlug und sein Volumen änderte, wodurch letztendlich die Rissnetzwerke charakterisiert werden sollten.

Mithilfe eines Bodenrissmodells für Befeuchtungs- und Austrocknungszyklen testeten die Forscher verschiedene Bodenmischungen auf ihre Fähigkeit, Risse zu reparieren. Sie stellten fest, dass Nanoverbundwerkstoffe (mit einer Matrix aus winzigen, dicht gepackten Partikeln) die mechanischen Eigenschaften von Böden für eine Vielzahl von Anwendungen verbessern können.

Die in diesem Projekt entwickelten Verfahren werden dazu beitragen, Erdstrukturen zerstörungsfrei auf potentiell destabilisierende Risse zu überprüfen und Reparaturlösungen für Bodenrisse liefern.