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31. Baugrundtagung
Vorträge
3. – 6. November 2010 in München
Foto Titelseite:
ICM – Internationales Congress Center München, Messe München GmbH, München
Herausgeber:
Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT)
German Geotechnical Society
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45128 Essen
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Der Verlag übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit der Angaben.
ISBN-Nr. 978-3-9813953-0-3
Stand Oktober 2010
Bestimmung der Gesteinsabrasivität – Versuchstechniken und Anwendung
Dr. rer. nat. H. Käsling, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, Technische Universität München
Prof. Dr. K. Thuro, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, Technische Universität München
Die vorliegende Arbeit stellt verschiedene Laboruntersuchungen zur Bestimmung der Abrasivität von Gesteinen
vor, die europa- und weltweit Anwendung finden. Im Besonderen wird der Cerchar-Abrasivitätsversuch näher
betrachtet, der vor allem für die Prognose des Werkzeugverschleißes bei Tunnelbohrmaschinen im Festgestein
angewendet wird. Auch der LCPC-Abrasivitätsversuch wird vorgestellt, der sich für die Abrasivitätsbeurteilung
sowohl von Fest- als auch von Lockergesteinen eignet und in den letzten Jahren bereits vielfach mit Erfolg
Anwendung fand. Zuletzt soll Augenmerk auf die klassisch-geologische Methode der Dünnschliffmikroskopie
und der Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes gelegt werden. Oftmals führen nur Kombinationen der
aufgezeigten Untersuchungsmethoden zum Erfolg, da keines der Verfahren den Verschleißvorgang beim Lösen
korrekt nachbilden kann und systemimmanente Fehler zu berücksichtigen sind. Auch muss beachtet werden,
dass Ge­steine gleicher Abrasivität je nach eingesetztem Lösewerkzeug und Lösemethode unter­schiedlich hohen
Verschleiß hervorrufen können.
1. Einleitung
2. Cerchar-Abrasivitätsversuch
Die Abrasivität von Fest- und Lockergesteinen gilt als
wesentliche Einflussgröße auf den Ver­schleiß von
Werkzeugen. Der Verschleiß von Ab­bauwerkzeugen
zählt dabei neben der Löse­leistung als wichtigster,
messbarer Indikator für die Gebirgslösung im Tunnelbau oder bei der Ge­winnung im Bergbau und
im Steinbruchbe­trieb. Die Löseleistung wird definiert
durch die Bohr­leistung (oder -geschwin­digkeit), die
Sprengbar­keit, die Fräsleistung (Teilschnittmaschinen)
und die Schneidleistung (oder Penetration bei Tunnel­
bohrmaschinen). Beim Verschleiß handelt es sich in
der Regel um ein Materialver­brauchskriterium. Dieses
hängt einerseits vom gelösten Gestein und Gebirge
ab und damit von geotechnischen Faktoren, andererseits von der verwendeten Maschinentechnik, also der
Gerätschaft und vor allem den Werkzeugen, mit der
die Ausbruchs­arbeiten vorgenommen werden (1).
2.1 Versuchsgrundlagen
Während in den letzten Jahren die Prognose der Leistung unter gegebenen geotechnischen Kenn­werten im
Vordergrund stand (2, 3) rückte in jüngster Zeit durch entsprechende Schadens- und Streitfälle der Verschleiß von
Werkzeugen mehr und mehr in den Mittelpunkt des Interesses. Dabei ist der Werkzeugverschleiß oft schwerer zu
kalkulieren als die zugehörigen Leistungs­parameter etwa
einer Tunnelbohrmaschine im Festgestein. Der Grund dafür liegt einerseits in der Komplexität der Wechselwirkung
zwischen Werkzeug, Gebirge und dem dazwischen
befindlichen Gesteinszerreibsel (4). Andererseits gilt es
als sicher, dass der Verschleiß durch die Eigenschaften
der „Abrasivität“ eines Gesteins ganz maßgeblich gesteuert wird. Neben dieser Abrasivität spielen sowohl
die Festigkeitseigen­schaften des Gesteins wie z.B. die
Einaxiale Druckfestigkeit, die Spaltzugfestigkeit, und die
Zerstörungsarbeit eine maßgebliche Rolle als auch die Eigenschaften des Gebirges wie der Durchtrennungsgrad,
die Wasserwegigkeit und die Spannungen.
Der Cerchar-Abrasivitätsversuch und der damit gewonnene Cerchar-Abrasivitäts-Index (CAI) wird für die
Beurteilung der Gesteinsabrasivität von Festgesteinen
bereits seit rund 30 Jahren weltweit eingesetzt. Neben
der Original­literatur (5, 6) existiert auch eine französische Norm (7), die den einfach anmutenden Versuch
in groben Zügen beschreibt. Verschiedenste Autoren
haben weltweit immer wieder einzelne Aspekte des
Ver­suches untersucht und damit zu einer Fülle von z. T.
stark differierenden Beschreibungen und Modifikationen geführt.
Bei dem Cerchar-Abrasivitätsversuch wird ein Prüfstift
bei konstanter Auflast über 10 mm eines Gesteinsprüfkörpers bewegt (Bild 1). Aus der hierdurch entstandenen kegelstumpfförmigen Verschleißfase errechnet sich
der Cerchar-Abrasivitäts-Index (CAI).
CAI = 10 ⋅
d
k (1)
mit:
CAI: Cerchar-Abrasivitäts-Index (-)
d: Durchmesser der Verschleißfase (mm)
k: Einheitenkorrekturfaktor (k=1mm).
Als Ergebnis einer weltweiten Umfrage zum Ge­brauch
des Versuches (8) konnte festgestellt werden, dass
grundsätzlich zwei Versuchsgeräte nach (6) und (9)
mit leichten Abwandlungen (Bild 3 und 4) etwa gleich
häufig verwendet werden.
233
234
2.2 Versuchsmodifikationen und deren Auswirkungen
Der Cerchar-Abrasivitäts-Index wird als Ein­
gangsparameter in verschiedenen Vorhersage­modellen
zum Werkzeugverschleiß bei Tunnel­bohrmaschinen im
Festgestein (10, 11) sowie von Teilschnittmaschinen
verwendet. Um die Praktikabilität dieses Indexversuches als ein schnelles und einfaches Hilfsmittel zur
Bestim­mung der Gesteinsabrasivität zu gewährleisten,
sind weltweit verlässliche und vergleichbare Untersuchungsergebnisse unabdingbar.
Bild 1: Beispiel für die Durchführung eines Cerchar-Abrasivitätsversuches auf
einem Sand­stein.
Bild 2: Skizze des Prüfstiftes mit der Prüfspitze vor (links) und nach dem
Versuch (rechts) mit dem Durchmesser d der Verschleißfase.
Modifikationen des Versuchsaufbaus (9, 12), die
nicht mit der französischen Norm (7) konform sind,
führten zu einer Vielzahl von Variationen mit stark abweichenden Versuchsergebnissen. Dies endet in unzulänglichen Vorhersagen des Werkzeugverschleißes
und unweigerlich zu uner­warteten Mehrkosten. Diese
konnte in den letzten Jahrzehnten bereits bei mehreren
Tunnelbau­projekten in Europa, Nordamerika und Australien beobachtet werden. Stark abweichende Unter­
suchungsergebnisse mehrerer Prüflabore wurden auch
in (11) und (13) beschrieben.
Einige der Einflussfaktoren auf das Unter­suchungs­
ergebnis beim Cerchar-Abrasivitätsver­such werden im
Folgenden kurz vorgestellt.
Zum Einen muss das verwendete Prüfgerät (Bild 2 und
3) ausreichend steif sein und zum anderen der Kontakt
des Prüfstiftes mit der Gesteinsprobe während des gesamten Versuches gewährleistet sein.
Bild 3: Aufbau eines leicht modifizierten Test­gerätes nach (6).
1 – Gewicht; 2 – Prüfstift­aufnahme; 3 – Prüfstift; 4 – Probekörper;
5 – Schraubstock als Probekörperhalterung; 6 – Handgriff.
Bild 4: Aufbau eines Testgerätes nach (9).
1 – Gewicht; 2 – Prüfstiftaufnahme; 3 – Prüfstift; 4 – Probekörper;
5 – Schlitten mit Probekörper­halterung; 6 – Handkurbel.
Vielleicht den wichtigsten Punkt stellt der Einfluss des
Prüfstifts an sich dar. Er muss nicht nur aus einer adäquaten Stahlsorte hergestellt sein, sondern vielmehr
muss auch die geforderte Härte des Prüfstiftes gesichert
sein. Die weltweite Umfrage (8) unter Laboren zeigte,
dass sowohl Prüfstifte mit einer Rockwell Härte HRC
54-56, wie in der Originalliteratur und der französischen Norm gefordert, als auch wesentlich weichere
Prüfstifte (HRC 40) verwendet werden. Bild 5 zeigt die
Ergebnisse eigener Untersuchungen mit Prüfstiften der
gleichen Stahlsorte, jedoch mit hoher sowie mit geringer Härte. Die zu beo­bachtende starke Streuung der
Werte lässt eine direkte Korrelation der Einzelwerte,
wie sie (14) beispielsweise vorschlagen, nicht ohne
Weiteres zu. Zudem verwenden manche Prüflabore
noch Prüfstifte einer anderen Stahlsorte und erzielen
hiermit völlig abweichende Ergebnisse (15).
Auch wird der Cerchar-Abrasivitätsversuch von einigen Prüflaboren nicht an der in der Originalliteratur
beschriebenen frischen und bruchrauen, sondern an
einer gesägten, eher glatten Gesteinsoberfläche durchgeführt. Die ver­minderte Oberflächenrauigkeit führt je
nach Ge­steinsart (und Festigkeit) zu eher niedrigeren
Ver­suchsergebnissen. In Bild 6 sind die Ergebnisse
von Vergleichsuntersuchungen an beiden Ober­flächen
dargestellt. Auch wenn die Korrelation der Werte ge-
rade bei hohen Cerchar-Abrasivitäts-Indizes nicht gut
ist, stellt das Diagramm doch eine Möglichkeit dar,
die Untersuchungs­ergebnisse mit Angabe eines Varianzbereiches zu vergleichen. Dies ist besonders dann
hilfreich, wenn es an stark anisotropen Gesteinen wie
z. B. Schiefern oder Phylliten nicht möglich ist, bruch­
raue Oberflächen senkrecht zur Anisotropieebene herzustellen.
3. LCPC-Abrasivitätsversuch
3.1 Versuchsgrundlagen
Der LCPC-Abrasivitätsversuch wurde am Laboratoire
Central des Ponts et Chausées (LCPC) in Paris zur Abrasivitätsbeurteilung von Festgesteinen und Gesteinskörnungen entwickelt. Das Versuchsgerät (Bild 7) ist in
der franzö­sischen Norm (18) beschrieben.
Das „Abrasimeter“ besteht aus einem 750 W starken Elektromotor an dem über eine Achse ein Stahlflügel angebracht ist. Dieser rechteckige Stahlflügel
(5 x 25 x 50 mm) besitzt eine Rock­well-Härte von
HRB 60-75. Bei dem Versuch rotiert der Stahlflügel 5
Minuten lang mit 4.500 Upm in 500 g gebrochenem
Probenmaterial der Korngröße 4 bis 6,3 mm. Aus dem
Masse­verlust des Stahlflügels während des Versuches
berechnet sich der LCPC-Abrasivitäts-Koeffizient (LAK).
Bild 5: Ergebnisse von Cerchar-Abrasivitätsver­suchen mit Prüfstiften unterschiedlicher Härte; ergänzt nach (16).
Bild 7: Prüfgerät für den LCPC-Abrasivitätsver­such nach den Vorgaben in (18).
LAK =
Bild 6: Ergebnisse von Cerchar-Abrasivitäts­versuchen auf bruchrauer sowie
glatter, gesägter Oberfläche (15).
Die Orientierung des Versuches hinsichtlich einer vorhandenen Anisotropie des Gesteins (Schich­tung oder
Schieferung) ist ebenso zu berück­sich­tigen wie die genaue und objektive Messung der Abnutzung des Prüfstiftes unter dem Mikros­kop, das gegebenenfalls um
ein Bildbearbeitungs­pro­gramm mit Längenmessfunktion ergänzt wird. Je nach Ablesung in Seitenansicht
oder Aufsicht sind nach (17) zwei bzw. vier rechtwinklig zuein­ander orientierte Ablesungen für zuverlässige
Ergebnisse zwingend erforderlich.
mF 0 − m F
M
(2)
mit:
LAK: LCPC-Abrasivitäts-Koeffizient [g/t]
mF0: Masse des Stahlflügels vor Versuch [g]
mF = Masse des Stahlflügels nach Versuch [g]
M0 = Masse des Probenmaterials [t].
Mittels des LCPC-Abrasivitätsversuches kann zudem
auch der LCPC-Brechbar­keits-Koef­fizient (LBK) berechnet werden. Dieser ist definiert als die Masse des Probenmaterials, die nach dem Versuch in der Fraktion
kleiner 1,6 mm vorliegt. In Tabelle 1 ist eine modifizierte Klassifizierung dargestellt.
235
236
LBK
[%]
Brechbarkeit
Klassifikation
0 – 25
25 – 50
50 – 75
75 – 100
niedrig
mittel
hoch
sehr hoch
Tabelle 1. Klassifikation des LCPC-Brechbar­keits-Koeffizienten (LBK) nach
(15), verändert nach (19).
3.2 Anwendung und Klassifizierung in Fest­gesteinen
Mit dem LCPC-Prüfgerät kann auf Grund der beschränkten Größe des Versuchsbehälters nur Material bis 6,3 mm Korngröße untersucht werden. Für die
Durchführung des LCPC-Abrasi­vitätsversuches an Festgesteinen ist daher das Probenmaterial zuvor zu zerkleinern. Negative Auswirkungen des Brechvorgangs
auf die er­zeugte Kornform sollten vermieden werden,
da dies Einfluss auf das erzielte Versuchsergebnis hat.
Bild 8: Gebrochenes Probenmaterial eines Diorits vor (links) bzw. nach der
Durchführung des LCPC-Abrasivitätsversuches (Mitte und rechts).
In Bild 8 (links) ist beispielhaft für einen Diorit dieses
Probenmaterial in der Korngröße 4 – 6,3 mm dargestellt. In der Bildmitte ist die Probe nach Durchführung
des Versuches abgebildet. Im Bild rechts sind die gerundeten Komponenten (ausge­siebte Korngröße 1,6
– 6,3 mm) nach dem Versuch gut zu erkennen, die
durch die schlagende Bean­spruchung während des
Versuches entstehen.
In Bild 9 sind die an einer Reihe von Fest­gesteinen
erzielten LCPC-Abrasivitäts-Koeffi­zienten gegen die
entsprechenden Cerchar-Abrasivitäts-Indizes aufgetragen. Die Daten ent­stammen (19) und zahlreichen
eigenen Unter­suchungen (15). Klar zu erkennen ist die
gute Korrelation der Daten, die es erlaubt die Abrasivitätswerte mit der gebotenen Vorsicht und Unschärfe
miteinander zu vergleichen.
Auf Grundlage dieser Daten und der bereits vielfach
bewährten Klassifizierung der Abrasivität aus dem Cerchar-Versuch wurde von (20) ein für beide Versuche gültiges Klassifi­kationsschema aufgebaut (Tabelle 2). Die
Klas­sengrenzen, die bereits in (6) veröffentlicht sind und
sich in der Baupraxis bewährt haben, sollten nicht ohne
schwerwiegende Gründe verändert werden (21).
Die von Tabelle 2 abweichende Klassifizierung von
(19) würde dazu führen, dass ein und das­selbe Gestein beim CAI und LAK unter­schiedliche AbrasivitätsBezeichnungen erhält. Zudem würde beispielsweise
ein eindeutig extrem abrasives Gestein mit einem CAI
von rund 5,0 und einem LAK von etwa 1350 g/t
nach (19) als nur „mittel abrasiv“ beurteilt werden. Die
nach (19) höchste Klasse „stark abrasiv“ mit einem
LAK größer 2000 g/t wird in der Praxis zudem nur
extrem selten erreicht (z. B. amorphe Kieselsäure eines
Flintsteines aus der englischen Kreide).
3.3 Anwendung und Klassifizierung in Lockergesteinen
Der LCPC-Abrasivitätsversuch eignet sich auf Grund
des Geräteprinzips auch für die Unter­suchung von
Lockergesteinen (20). Nach einer vorangehenden
Siebanalyse kann der Versuch entweder an der Gesamtprobe oder getrennt an Teilfraktionen durchgeführt
werden. Bei der Be­trachtung der Gesamtprobe sind
die im Folgenden beschriebenen Versuchsoptionen
möglich (15).
-V
erwendung des Korngemisches lediglich in der
Fraktion 4 – 6 mm; Abtrennen und Ver­werfen der
Korngrößen < 4 mm sowie > 6,3 mm.
- Verwendung des Korngemisches < 6,3 mm; Abtrennen und Verwerfen der Korngrößen > 6,3 mm.
- Verwenden der Fraktion 4 – 6.3 mm in natürlich vorkommender Rundung (Teilprobe 1) und Brechen des
Materials > 6,3 mm in die Fraktion 4 – 6,3 mm (Teilprobe 2) wobei das gebrochene Material < 4 mm
verworfen wird. Entsprechend der Kornsummenverteilung aus der vorangegangenen Siebung werden
die zwei Teilproben zusammengemischt.
- Ähnlich der vorherigen Methode, jedoch mit Verwendung
der gesamten Teilprobe 1 in der Fraktion 0 – 6,3 mm.
Die zuletzt beschriebene Versuchsoption hat sich am
besten bewährt, da sie die Zusammensetzung des ursprünglichen Lockergesteins am besten widerspiegelt.
Der LCPC-Abrasivitäts-Koeffizient ist nicht nur vom Gehalt an schleißscharfen Mineralen sondern auch von
der Kornform und der Korn­größe des untersuchten
Materials abhängig. Diese in der Praxis ganz wesentlichen Eigenschaften des Bodens werden vom LCPCAbrasivitäts­versuch im Labor abgebildet und führen zur
Einordnung der Abrasivität gemäß Bild 10. Hier wird
der mittlere Korndurchmesser beim Sieb­durchgang
von 50% gegen den LCPC-Abrasivitäts-Koeffizienten
aufgetragen. In diesem Klassifikationsdiagramm existieren Felder für unterschiedliche Böden bzw. Lockergesteine mit Übergängen, die durch Korngemische
geprägt sind.
Bild 9: Korrelation von Cerchar-Abrasivitäts-Index (CAI) und LCPC-Abrasivitäts-Koeffizient (LAK) mit der entsprechenden Klassifikation nach (15) verändert nach (20, 21).
LAK
[g/t]
CAI
[-]
AbrasivitätsKlassifikation
VerschleißBezeichnung
0 – 50
0 – 0,3
nicht abrasiv
kein Verschleiß
organisches
Material
50 – 100
0,3 – 0,5
kaum abrasiv
geringer Verschleiß
Tonschluffstein,
Mergel
100 – 250
0,5 – 1,0
schwach abrasiv
normaler Verschleiß
Tonschiefer, Kalk,
Dolomit, Marmor
kalk- und dolomitreiche Kiese
250 – 500
1,0 – 2,0
abrasiv
hoher Verschleiß
verkieselter Kalk &
Dolomit, Sandstein,
Phyllit
quarzreiche
Sande
stark abrasiv
sehr hoher Verschleiß
Quarzsandsteine,
Quarz­phyllit,
Porphyr, Andesit,
Basalt, Glimmerschiefer
500 – 1250
1250 – 2000
2,0 – 4,0
4,0 – 6,0
extrem abrasiv
extrem hoher
Verschleiß
Beispiele für Festgesteine sowie
Komponenten
(Gang-) Quarz,
Quarzit, Granit, Diorit, Syenit, Gneis,
Eklogit, Amphibolit
Beispiele
für Locker­gesteine
schluffiger Ton und
toniger Schluff, Kalk& Dolomitsande
quarzreiche
Kiese
Tabelle 2. Klassifikation des LCPC-Abrasivitäts-Koeffizienten abhängig vom Cerchar-Abrasivitäts-Index (CAI) nach (20).
237
238
Bild 10: Klassifikationsschema für den LCPC-Abrasivitäts-Koeffizienten (LAK)
mit Einteilung für verschiedene Lockergesteine (21).
4. Modalanalyse und Äquivalenter Quarzgehalt
Die mineralogische Zusammensetzung eines Ge­steins
bestimmt in großem Maße seine techni­schen Eigenschaften. Neben der Art und Weise der Kornbindung bzw.
-verzahnung beeinflusst der Mineralgehalt somit die Festigkeit und die Abrasivität. Neben den voran gezeigten
Labor­versuchen kann daher die klassisch geologische
Methode der Dünnschliffherstellung und -be­schreibung
wesentliche Informationen zur Beur­teilung eines Gesteins
liefern (Bild 11). Die Bestimmung des Mineralgehaltes
und die darauf folgende Berechnung des Äquivalenten
Quarzge­haltes ist neben rein deskriptiven Methoden hervorragend geeignet um die abrasive Eigen­schaft eines
Gesteins zu beurteilen. Dies kann entweder über die
Modalanalyse eines Gesteins­dünnschliffes erfolgen oder
mit Hilfe einer Röntgendiffraktometeranalyse, bei der
nicht nur eine qualitative sondern auch eine quantitative
Bestim­mung des Mineralgehalts möglich ist. Gerade bei
der Beurteilung von feinkörnigen Gesteinen oder auch
Korngemischen hat sich nach ent­sprechender Probenvorbereitung diese Methode als eine hervorragende Alternative etabliert.
Bild 11: Beispiel einer Dünnschliff-Modalanalyse eines Granits (mittels Auszählgitter) mit an­schließender Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes
(ÄQz) unter dem Mikroskop (21).
In Bild 12 wurde der Äquivalente Quarzgehalt, gewonnen aus Dünnschliff-Modalanalysen einer Serie
von Festgesteinen gegen die zugehörigen CercharAbrasivitäts-Indizes aufgetragen. Abge­sehen von der
deutlichen Streuung, die durch die naturgegebenen Inhomogenität und Anisotropie der getesteten Gesteine
erklärt werden kann, ist eine klare Abhängigkeit des
Äquivalenten Quarz­gehaltes vom Cerchar-AbrasivitätsIndex zu er­kennen. Die hohe Güte der Korrelation ist
sicher­lich dadurch begünstigt, dass alle Werte aus ein
und derselben geologischen Einheit stammen. Bei der
Betrachtung von großen Datenmengen unab­hängig
vom geologischen Kontext sind solche Korrelationen
praktisch nicht erkennbar, da die Abrasivität eines
Gesteins nicht nur vom Gehalt an schleißscharfen Mi-
neralen abhängt, sondern vor allem auch von der Gesteinsfestigkeit, die wiederum über die Kornbindung
bzw. die Kornverzahnung beeinflusst wird.
6. Centre d´Études et des Recherches des Char­
bonages de France: The Cerchar abrasiveness index.
Verneuil, 1986.
7. Normalisation Française P94-430-1: Roches – Détermination du pouvoir abrasif d’une roche. Partie 1:
Essai de rayure avec une pointe. AFNOR Association
française de normalisation, Paris, 2000.
8. Thiele, I.: Zur Standardisierung des Cerchar-Abrasivitäts-Index-Tests – Vergleichende Unter­suchungen an
zwei Gerätetypen. Unveröff. Diplomarbeit, Lehrstuhl
für Ingenieurgeologie, TU München, 2006.
9. West, G.: Rock abrasiveness testing for tunnelling.
Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 26,
S. 151-160, 1989.
Bild 12: Abhängigkeit des Cerchar-Abrasivitäts-Index vom Äquivalenten
Quarzgehalt der ge­testeten metamorphen Gesteine (21).
8. Ausblick
Mit Hilfe der vorgestellten Laborversuche ist unter Berücksichtigung der jeweiligen Rahmen­bedingungen
eine Beurteilung der Abrasivität sowohl von Fest- als
auch von Lockergesteinen möglich. Im Arbeitskreis
3.3 „Versuchstechnik Fels“ der Deutschen Gesellschaft
für Geotechnik werden z. Z. alle drei beschriebenen
Laborversu­che bearbeitet, was hinsichtlich der erläuterten Variationen bei der Versuchsdurchführung und
den daraus resultierenden Unstimmigkeiten in der Baupraxis dringend notwenig ist.
Quellennachweis
1. Frenzel, Ch., Käsling, H., Thuro, K.: Factors Influencing Disc Cutter Wear. Geomechanik & Tunnelbau
1 (1), S. 55-60. 2008.
2. Thuro, K.: Geologisch-felsmechanische Grund­lagen
der Gebirgslösung im Tunnelbau. Münch­ner Geologische Hefte, B18, München, 2002.
3. Thuro, K. ; Plinninger, R.J.: Klassifizierung und Prognose von Leistungs- und Verschleiß­parametern im
Tunnelbau. Taschenbuch für den Tunnelbau 2003,
Dt. Ges. für Geotechnik e.V., Glückauf, Essen, S. 62126, 2002.
4. Plinninger, R.J.: Klassifizierung und Prognose
von Werkzeugverschleiß bei konventionellen Ge­
birgslösungsverfahren im Festgestein. Münchner Geologische Hefte, B17, München, 2002.
5. Valantin, A.: Test Cerchar pour la mesure de la
dureté et de l’abrasivité des roches. In: N.N. (Hrsg.),
Luxembourg, Centre d’etudes et recher­ches des charbonages de France, 1973.
10. Gehring, K.-H.: Leistungs- und Verschleiß­prognosen
im maschinellen Tunnelbau. Felsbau, 13: 6, S. 439448, 1995.
11. Rostami, J., Ozdemir, L., Bruland, A. & Dahl, F.:
Review of Issues related to Cerchar Abrasivity Testing
and Their Implications on Geotechnical Investigations
and Cutter Cost Estimates.- In: J. D. Hutton & W. D.
Rogstad (Hrsg.): Proceedings of the 2005 Rapid Excavation and Tunneling Conference (RETC) in Seattle,
Littleton, Society for Mining, Metallurgy and Exploration, S. 738-751, 2005.
12 Al-Ameen & Waller, M. D.: The influence of rock
strength and abrasive mineral content on the Cerchar
Abrasive Index. Engineering Geology, 36, S. 293301, 1993.
13. Rostami, J.: CAI testing and its implications. Tunnels
& Tunnelling International, 37: 10, S. 43-46, 2005.
14. Michalakopoulos, T. N., Anagnostou, V. G., Bassanou, M. E. & Panagiotou, G. N.: The influence of
steel styli hardness on the Cerchar abrasiveness index
value. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 43, S. 321-327, (2005)
15. Käsling, H.: Bestimmung der Gesteins­abrasivität
– Grundlagen, Anwendung und Ein­satzgrenzen bei
maschinellen Tunnelvortrieben. Münchner Geowissenschaftliche Abhandlungen, (B) 19, München: Verlag
Dr. Friedrich Pfeil, im Druck.
16. Jakob, C.: Untersuchungen zur Abhängigkeit des
Cerchar-Abrasivitäts-Index von der ver­wendeten Stahlsorte und Stahlhärte.- Unveröff. Bachelorarbeit, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, TU München, 2008.
17. Käsling, H., Thiele, I. & Thuro, K.: Abrasivitätsuntersuchungen mit dem Cerchar-Test – eine Evaluierung
der Versuchsbeding­ungen. In: F. Otto (Hrsg.): Veröffentlichungen von der 16. Tagung für Ingenieurgeologie, 7.-10. März 2007, Bochum (Technische Fachhochschule Georg Agricola), S. 229-235, 2007.
239
240
18. Normalisation Française P18-579: Granulats: Essai d’abrasivité et de broyabilité. AFNOR Association
française de normalisation, 6 S., Paris, 1990.
19. Büchi, E., Mathier J.-F., Wyss, Ch.: Ge­
steinsabrasivität – ein bedeutender Kostenfaktor beim
mechanischen Abbau von Fest- und Locker­gestein. Tunnel, 95, Heft 5, S. 38-44, 1995.
20. Thuro, K., Singer, J., Käsling, H. & Bauer, M.:
Abrasivitätsuntersuchungen an Lockerge­steinen im Hinblick auf die Gebirgslösung. In: DGGT (Hrsg.): Beiträge zur 29. Baugrundtagung, 27.-29. Sept. 2006,
Bremen, 2006.
21. Thuro, K. & Käsling, H.: Klassifikation der Abrasivität von Boden und Fels. Geomechanik und Tunnelbau, 2: 2, S. 179-188, 2009.