Dipl.-Geol. Steffen Praetorius ist stellvertretender Leitung Entwicklung und Forschung im Bereich Utility Tunnelling (Rohrvortriebe) der Herrenknecht AG. Dr. Britta Schößer forscht und lehrt an der Ruhr-Universität Bochum am Lehrstuhl für Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb. Die Untersuchung von Bentonitsuspensionen für baupraktische Anwendungen im Leitungs- und Tunnelbau gehört zu ihren Spezialgebieten.

• Liste der verwendeten Symbole XV I. Griechische Symbole XVII. Lateinische Symbole XV1 Grundlagen 11.1 Grundlagen und technische Ausführung von Bentonitschmiersystemen 11.1.1 Steuerungseinheit 21.1.2 Mischbehälter 21.1.3 Vorratsbehälter 31.1.4 Hauptpressstation 31.1.5 Vortriebsmaschine 31.1.6 Schmierring 31.1.7 Zwischenpressstation (Dehnerstation) 31.1.8 Vortriebsrohr 31.1.9 Schmierstation 41.1.10 Injektionsstutzen 41.1.11 Bentonitpumpe 51.1.12 Druckluftzuführung 51.1.13 Steuerkabel 51.1.14 Bentonit- oder Zuführungsleitung 51.2 Ringspaltschmierung beim Rohrvortrieb 51.3 Vorbemerkungen zum Baugrund 62 Bentonit und Bentonitsuspensionen 92.1 Zusammensetzung und Struktur 92.2 Quellverhalten 102.3 Kartenhausstruktur und Thixotropie 112.4 Fließgrenze, Viskosität und Gelstärke 122.5 Stabilität 172.6 Gebräuchliche Bentonitarten 192.6.1 Natürlicher Bentonit (Ca oder Na) 192.6.2 Aktivierter oder Aktivbentonit 192.6.3 Bentonit mit Polymerzugabe 203 Additive 213.1 Polymere 213.1.1 Funktionsweisen von Polymeradditiven 213.2 Arten von Polymeradditiven 253.2.1 Stärke 253.2.2 Xanthan 253.2.3 Guaran 263.2.4 Modifizierte Cellulosen (PAC, MEC, HEC, CMC) 273.2.5 Polyacrylamid/-acrylat 273.3 Übersicht über Polymeradditive und ihre Funktionen 284 Fachgerechte Herstellung von Bentonitsuspensionen 294.1 Anmischen 294.1.1 Vorgehensweise beim Herstellen der Suspension 304.2 Mischtechnik 334.3 Mischanweisungen 344.3.1 Mischanweisung für Mischer mit Mischpumpe 344.3.2 Mischanweisung für Mischer mit Wasserstrahlpumpe  354.4 Quelltanks 355 Eigenschaften der Suspension und verwendete Messverfahren 375.1 Viskosität: Marsh-Trichter 375.2 Fließgrenze: Kugelharfe 405.3 Viskosität und Gelstärke: Rotationsviskosimeter 425.4 Filtratwasserabgabe und Filterkuchenbildung: Filterpresse 435.5 Dichte  455.5.1 Messung mithilfe einer Spülungswaage 455.5.2 Messung mithilfe eines Pyknometers 455.6 Wasserhärte: Messstreifen 465.7 pH-Wert 465.7.1 Bestimmung mittels pH-Messstreifen 465.7.2 Messung mittels eines pH-Meters 465.8 Leitfähigkeit 465.9 Temperatur 476 Baugrund und Grundwasser 496.1 Geologie von Festgesteinen 496.1.1 Klassifikation von Festgesteinen 506.1.2 Mineralbestand und Mineralgefüge 506.1.3 Einaxiale Gesteinsdruckfestigkeit 516.1.4 Zugfestigkeit  536.1.5 Gebirgsfestigkeit 546.1.6 Gesteinsabrasivität 546.1.7 Trennflächengefüge  556.1.8 Verwitterungsgrad 596.1.9 Gebirgsklassifikation 606.2 Geologie von Lockergesteinen 656.2.1 Art der Minerale 656.2.2 Korngröße und Kornverteilung 656.2.3 Kornrundung 776.2.4 Poren 786.2.5 Lagerungsdichte 806.2.6 Scherfestigkeit 826.2.7 Konsistenzgrenzen 836.2.8 Quellfähigkeit 856.3 Standfestigkeit und Standzeit 856.3.1 Beurteilung der Standfestigkeit nach dem Ortsbrustverhalten 856.3.2 Beurteilung der Standzeit mithilfe des RMR- und Q-Systems 876.4 Hydrogeologie 886.4.1 Hydrogeologische Grundbegriffe 886.4.2 Durchlässigkeit 896.4.3 Bestimmung der Durchlässigkeit im Lockergestein 936.4.4 Bestimmung der Durchlässigkeit im Festgestein 966.5 Auswirkung verschiedener Gesteinseigenschaften auf die Anwendung von Bentonit 1006.6 Kontaminationen in Baugrund, Grund- und/oder Anmachwasser 1016.6.1 pH-Wert 1016.6.2 Salzwasser 1026.6.3 Wasserhärte aufgrund von Calcium- oder Magnesiumionen 1026.6.4 Chlor 1036.6.5 Eisen 1036.6.6 Huminsäuren 1036.6.7 Zement/Beton 1046.6.8 Übersicht der Grenzwerte für Kontaminationen im Anmachwasser 1046.6.9 Auswirkungen von Kontaminationen auf die Eigenschaften der Suspension 1047 Bentonitsuspensionen zur Ringspaltschmierung 1077.1 Größe des Ringspalts 1077.1.1 Mantelreibung 1087.2 Vertikale Position des Rohrstrangs im aufgefahrenen Hohlraum 1097.2.1 Auftrieb 1107.2.2 Ballastierung 1117.2.3 Vertikale Position des Rohrstrangs in standfestem Baugrund 1117.2.4 Vertikale Position des Rohrstrangs in nichtstandfestem Baugrund 1127.3 Funktionen des Schmiermittels im Ringspalt 1137.3.1 Stützfunktion 1147.3.2 Schmierfunktion 1177.3.3 Tragfunktion 1187.3.4 Folgen einer schlechten Anpassung des Schmiermittels 1207.4 Anpassung der Bentonitsuspension an den Baugrund 1217.4.1 Grundlegende geologische Parameter 1227.4.2 Flussdiagramme für Festgesteine 1227.4.3 Flussdiagramme für Lockergesteine 1237.4.4 Zusammenhänge zwischen Boden- und Schmiermittelparametern  1257.4.5 Hydrogeologische Parameter 1277.5 Rheologische Parameter der Bentonitsuspension 1277.5.1 Partikelgröße 1287.5.2 Fließgrenze  1297.5.3 Viskosität 1327.5.4 Gelstärke  1337.6 Verpressmengen 1357.6.1 Definition der Begriffe 1357.6.2 Grundlagen für die Ermittlung der erforderlichen Verpressmenge 1437.6.3 Berechnung der Verpressmengen VMaschine und VRohrstrang 1487.7 Das zeitabhängige Verlustvolumen 1507.8 Schmierstrategien 1517.8.1 Intervallgesteuerte Systeme 1517.8.2 Volumenkontrollierte Systeme 1537.8.3 Schmierstrategien für Erst- und Nachverpressung 1557.8.4 Besondere Schmierstrategien bei Direct Pipe® und verwandten Verfahren 1568 Schmiertechnik 1578.1 Anordnung und Abstand der Schmierstationen im Rohrstrang 1578.2 Anzahl und Anordnung der Injektionsstutzen pro Schmierstation im Rohrquerschnitt 1588.3 Rückschlagventile 1598.4 Schmierkreislauf 1608.5 Zusammenspiel zwischen dem Stützdruck an der Ortsbrust und dem Ringspaltdruck 1618.6 Bentonitversorgung im Anfahrbereich 1628.7 Schmiermitteldruck, Schmiermittelmenge und Druckverluste 1639 Berichtswesen1659.1 Welche Parameter sollten bei der Bentonitschmierung dokumentiert werden? 1659.2 Vordrucke 16510 Listen der erforderlichen Verpressmengen 16910.1 Erläuterungen der Listen 169Literatur 199