@inproceedings{RiedPiechullekNeidhart, author = {Ried, Michael and Piechullek, Amelie and Neidhart, Thomas}, title = {Elektrotechnik und Geotechnik in bodenphysikalischer Symbiose zur Beeinflussung der Wasserverh{\"a}ltnisse in bindigen B{\"o}den}, series = {Beitr{\"a}ge zum 39. Christian Veder Kolloquium - Wasser in der Geotechnik: Herausforderungen und L{\"o}sungen}, volume = {Heft 21}, booktitle = {Beitr{\"a}ge zum 39. Christian Veder Kolloquium - Wasser in der Geotechnik: Herausforderungen und L{\"o}sungen}, editor = {Marte, Roman and Tschuchnigg, Franz}, publisher = {Nawi Graz Geocenter}, address = {Graz}, isbn = {978-3-903613-00-3}, doi = {10.35096/othr/pub-8545}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85452}, abstract = {Im Gegensatz zu nichtbindigen B{\"o}den sind die bodenphysikalischen und im Besonderen die bodenmechanischen Eigenschaften bindiger B{\"o}den direkt vom Wassergehalt in situ abh{\"a}ngig. Der Wassergehalt bestimmt die Konsistenz des Bodens, die Scherfestigkeit und damit auch die Mantelreibung geotechnischer Tiefbauwerke. Daneben wird das Setzungsverhalten von auf bindigen B{\"o}den gegr{\"u}ndeten Bauwerken maßgeblich durch das Porenwasser bestimmt. Vor dem Hintergrund der wassergehaltsabh{\"a}ngigen Eigenschaften ist es regelm{\"a}ßig von Interesse das Wasser im bindigen Boden zu beeinflussen. Durch die kleinen Kapillardurchmesser und die Oberfl{\"a}chenladung der Silikatschichten bindiger B{\"o}den ist es m{\"o}glich {\"u}ber elektrische Felder auf das Porenwasser des Bodens effektiv einzuwirken. Bereits in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde versucht, durch elektrische Str{\"o}me Konsolidationsprozesse anzustoßen (Cassagrande, 1949). Darauf aufbauend stellte der Namensgeber dieses Kolloquiums Christian Veder in den 1970er Jahren mit seinem Kollegen Hilbert verschiedene Ans{\"a}tze zu den an Hangrutschungen beteiligten elektrokinetischen Prozessen und deren Nutzbarmachung zur Stabilisierung vor. Durch die Elektroosmose in den Kapillaren bindiger B{\"o}den oder B{\"o}den mit bindigem Anteil f{\"u}hrt das elektrische Gleichspannungsfeld zu einer Wassermigration von Anode zu Kathode. Der Wassergehalt an der Anode nimmt daher ab und an der Kathode nimmt er zu. So l{\"a}sst sich die wassergehaltabh{\"a}ngige Konsistenz sowie die Scherfestigkeit des Bodens gezielt ver{\"a}ndern (Veder \& Hilbert, 1979). Durch die starke Abh{\"a}ngigkeit der Feinkornminerale von den zur Verf{\"u}gung stehenden Ionen wird der Boden durch ein elektrisches Feld nicht nur in seiner Zustandsform beeinflusst, sondern auch in seiner Bodenphysik. Die hier vorzustellenden Untersuchungen sollten die Erkenntnisse vertiefen und das Anwendungsspektrum elektrischer Str{\"o}me im Boden erweitern. Der Fokus lag hierbei auf der elektrokinetischen Porenwassermanipulation und deren Einfluss auf die mechanische Interaktion (Haftreibung und Haftzugfestigkeit) zwischen bindigen B{\"o}den und Festk{\"o}rperoberfl{\"a}chen.}, language = {de} } @misc{RiedNeidhart, author = {Ried, Michael and Neidhart, Thomas}, title = {Electrical-and geotechnical engineering in soil physical symbiosis to influence the water conditions of cohesive soils}, volume = {2025}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8546}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85461}, pages = {24}, abstract = {In contrast to non-cohesive soils, the soil physical and, in particular, the soil mechanical properties of cohesive soils are directly dependent on the in-situ water content. The water content determines the consistency of the soil, the shear strength, and thus also the skin friction of geotechnical deep foundations. Furthermore, the settlement behavior of structures founded on cohesive soils is significantly influenced by the pore water. Given these water content-dependent properties, it is frequently of interest to influence the water content in cohesive soil. Due to the small capillary diameters and the surface charge of the silicate layers in cohesive soils, it is possible to effectively influence the pore water of the soil using electric fields. As early as the mid-20th century, attempts were made to initiate consolidation processes using electric currents (Casagrande, 1949). Building on this, Christian Veder, the namesake of this colloquium, and his colleague Hilbert presented various approaches in the 1970s regarding the electrokinetic processes involved in landslides and their utilization for stabilization. Due to electroosmosis in the capillaries of cohesive soils or soils with a cohesive component, the direct current electric field leads to water migration from the anode to the cathode. The water content at the anode therefore decreases, while it increases at the cathode. In this way, the water content-dependent consistency and shear strength of the soil can be specifically altered (Veder \& Hilbert, 1979). Due to the strong dependence of the fine-grained minerals on the available ions, the soil is influenced by an electric field not only in its state but also in its soil physics. The investigations presented here aimed to deepen these insights and expand the range of applications of electric currents in soil. The focus was on electrokinetic pore water manipulation and its influence on the mechanical interaction (adhesion and tensile strength) between cohesive soils and solid surfaces.}, language = {de} }