Institut ftlr Geologie, Mineral. & Geophys., AG Ingenieurgeologie Ruhr-Universttät Bochum, 44780 Bochum, Germany

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Fakultät für Geowissenschaften Inst itut tLlr Geologie . Mineralogie & GeophY$'"

Prof. Dt.-Ing. Michael Alber

Arbeitsgruppe Ingenieurgeologie

Gebäude NA 3/130

44780 Bochum

Tel.: 0234/32 - 23296

Fax: 0234/32 - 14 120

e-mail: michael.alber@rub.de

Homepage: www.rub.delinggeo

Ihr Zeichen, Ihre Nachricht vom Unser Zeichen, unsere Nachricht vom Telefon, Name Datum 04.09.2007

S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn Projekt Nr. P 28.2288

im Folgenden erhalten Sie die Ergebnisse der Labortests zur Bestimmung der Abrasivität an den von Ihnen am 01.September 2008 angelieferten Proben aus dem Projekt S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn

Abrasivität

Die Beurteilung der Abrasivität erfolgte mittels Cerchar Abrasivitäts Index Test (CAI). Mit dem Cerchar-Verfahren wird das Verschleißverhalten von Gesteinen direkt getestet, was eine unmittelbare Beurteilung der entsprechenden Gesteinsabrasivität zulässt. Die Versuchsanordnung besteht aus einer Einspannvorrichtung (Schraubstock) zur Aufnahme der Probe, sowie dem mit einem 7 kg Gewicht belasteten Prüfarm, an dessen Ende ein Prüfstift definierter Geometrie und Härte (Stahlstift mit Rockwell-Härte 54-56) befestigt ist. Der belastete Prüfstift wird mit Hilfe eines Hebels innerhalb von 1 sec über 10 mm der Prüfkörperoberfläche bewegt. Der CAI berechnet sich aus der Abnutzung des Stahlstiftes. Dieser Versuch wurde fünfmal (mit jeweils neuer Prüfspitze) für jede Probe durchgeführt. Die Abnutzung d [mm] der Prüfspitze wurde unter einem Auflichtmikroskop mit einer Genauigkeit von 0,02 mm abgemessen. Der einzelne Cerchar Abrasiveness Index (CAI) berechnet sich mit

CAI = d · 10

Der CAI-Wert der Probe ist der Mittelwert aus 5 Einzelwerten. Die Gesteinsabrasivität wird dann nach folgender Tabelle klassifiziert:

NA3/130

RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM

CAI Klassifikation nach CERCHAR, 1986 Deutsche Bezeichnung 0,3 - 0,5 not very abrasive kaum abrasiv 0,5-1 ,0 slightlv abrasive schwach abrasiv 1,0 - 2,0 medium abrasive abrasiv 2,0-4,0 very abrasive sehr abrasiv 4,0 - 6,0 extremely abrasive extrem abrasiv

Ergebnisse (Mittelwert aus 5 CAI-Werten)

Projekt Nr. P28.2288 Bohrung Proben-Nr. CAI

BK 08/06 K 27 0,2 BK 08/06 K 29 0,1 BK 08/06 K 36 0,4 BK 08/06 K42 0,1 - ---- - ------

Die Gesteine sind somit als nicht abrasiv bis kaum abrasiv zu klassifizieren .

Es sei jedoch an dieser Stelle angemerkt, dass die Beurteilung und Einordnung dieser Werte kritisch hinterfragt werden sollte. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen, ist eine gewisse Mindestfestigkeit des Probenmaterials erforderlich , damit eine genügende Einspannung der Probenkörper erfolgen kann . Schon hierbei waren die vorliegenden Proben bis auf K27 problematisch. Zudem weisen sie bis auf Probe K 27 derart geringe Festigkeiten auf, dass die Gesteinsoberfläche bereits beim Aufsetzen des Prüfstiftes nachhaltig beschädigt wurde. Dabei kam es zu erheblicher Auflockerung und Verdrängung von Material.

Für Rückfragen stehe ich gerne zur Verfügung und verbleibe mit freundlichen Grüßen

,~(M/{/ " Prof. Dr.-Ing. M. Alber

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Fakultät für Geowissenschaften Institut fur Geologie Mineralogie & GeophYSll1

Instnut für Geologie, Mineral. & Geophys., AG Ingenieurgeologie Prof. Dr.-Ing. Michael Alber Ruhr-Univers~hum.MZBOßQm.um~GermaQY. __

Arbeitsgruppe Ingenieurgeologie

Gebaude NA 31130

44780 Bochum

Tel.: 0234/32-2 3296

Fax: 0234/32 -14120

e-mail: michaeLalber@rub.de

Homepage: www.rub.de/inggeo Ihr Zeichen, Ihre Nachricht vom Unser Zeichen , unsere Nachricht vom Telefon, Name

S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn Projekt Nr. P 28.2288

Datum 14.10.2008

im Folgenden erhalten Sie die Ergebnisse der Labortests zur Bestimmung der Abrasivität an den von Ihnen am 16. September 2008 angelieferten Proben aus dem Projekt S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn.

Abrasivität

Die Beurteilung der Abrasivität erfolgte mittels Cerchar Abrasivitäts Index Test (CAI). Mit dem Cerchar-Verfahren wird das Verschleißverhalten von Gesteinen direkt getestet, was eine unmittelbare Beurteilung der entsprechenden Gesteinsabrasivität zulässt. Die Versuchsanordnung besteht aus einer Einspannvorrichtung (Schraubstock) zur Aufnahme der Probe, sowie dem mit einem 7 kg Gewicht belasteten PrOfarm, an dessen Ende ein PrOfstift definierter Geometrie und Härte (Stahlstift mit Rockwell-Härte 54-56) befestigt ist. Der belastete PrOfstift wird mit Hilfe eines Hebels innerhalb von 1 sec Ober 10 mm der PrOfkörperoberfläche bewegt. Der CAI berechnet sich aus der Abnutzung des Stahlstiftes. Dieser Versuch wurde sechsmal (mit jeweils neuer PrOfspitze) filr jede Probe durchgefilhrt. Die Abnutzung d [mm) der PrOfspitze wurde unter einem Auflichtmikroskop mit einer Genauigkeit von 0,02 mm abgemessen. Der einzelne Cerchar Abrasiveness Index (CAI) berechnet sich mit

CAI = d· 10

Der CAI-Wert der Probe ist der Mittelwert aus 6 Einzelwerten. Die Gesteinsabrasivität wird dann nach folgender Tabelle klassifiziert:

-. U~IVi HS!T/\TSSTRf ... SSE 1.,D 0-48801 Bcet ,u ,1 G'2rnn~, 1 , NA3/130

RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM

CAI Klassifikation nach CERCHAR, 1986 Deutsche BezeichnunQ 0,3 - 0,5 not verv abrasive kaum abrasiv 0,5 -1 ,0 slightly abrasive schwach abrasiv 1,0 - 2,0 medium abrasive abrasiv 2,0 -4,0 very abrasive sehr abrasiv 4,0 - 6,0 extremely abrasive extrem abrasiv

Ergebnisse (Mittelwert aus 6 CAI-Werten)

Projekt Nr. P28.2288 UK Probe Bohrung Proben-Nr. (m) CAI

BK 08/07 K 1 27,4 < 0,3 BK 08/08 K 29 22,4 < 0,3 BK 08/09 K 17 17,8 < 0,3 BK 08/13 K 17 11 ,5 < 0,3 BK 08/13 K 21 13,7 0,7 BK 08/14 K 21 15,6 < 0,3

Die Proben K1, K29, K17, und K21 (BK 08/14) sind somit als nicht abrasiv, Probe BK 08/13 K 21 (13,7 m) jedoch als schwach abrasiv zu klassifizieren .

Es sei jedoch an dieser Stelle angemerkt, dass die Beurteilung der Probe K1 kritisch hinterfragt werden sollte. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen, ist eine gewisse Mindestfestigkeit des Proben materials erforderlich , damit eine genügende Einspannung der Probenkörper erfolgen kann . Probe K 1 wies eine derart geringe Festigkeit auf, dass die Gesteinsoberfläche bereits beim Aufsetzen des Prüfstiftes nachhaltig beschädigt wurde. Dabei kam es zu erheblicher Auflockerung und Verdrängung von Material.

Für Rückfragen stehe ich gerne zur Verfügung und verbleibe mit freundlichen Grüßen

. Alber