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    Baugeologische Probleme bei der Gründung des Biggekraftwerkes auf verkarsteten Devonischen Riffkalken im Sauerland und ihre Lösung (1969)
    Springer
    Rock mechanics and rock engineering 1 (1969), S. 145-156 
    Details
    ISSN: 1434-453X
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying , Geosciences
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Baugeologische Probleme bei der Gründung des Biggekraftwerkes auf verkarsteten Devonischen Riffkalken im Sauerland und ihre Lösung Im nördlichen Gründungsbereich des Kraftwerkes der Biggetalsperre im Sauerland tauchten steilstehende, kalkige Schichten auf, in die Riffkalkklötze von unterschiedlicher Verteilung eingelagert waren. Während die Kalkmergelschiefer nur starke Entkalkungserscheinungen aufwiesen, zeigten sich in den Riffkalkzonen echte Karsthohlräume. Die Ecke eines wesentlichen Bauwerksteiles des Kraftwerkes lag über einer kolkartig eingebrochenen und mit Geröllen gefüllten Karsthöhle. Diese Kraftwerksbereiche wurden daher auskragend konstruiert. Die Lasten mußte das südlich anschließende nichtverkarstete Gebirge aufnehmen. Das völlig regellose Auftauchen verkarsteter Riffbereiche ließ aber die Gefahr vermuten, daß auch der standfeste Gebirgsteil durch Karsteinbrüche unterschnitten werden könnte. Dies umso mehr, als die Schichtung in Richtung des Karstkolkes einfiel und Schichtpakete des an sich standfesten Gebirges abgleiten könnten. Um dies zu verhindern, wurden den besonderen Verkarstungsbedingungen angepaßte systematische Injektionen in 3 Phasen ausgeführt. Eingepreßt wurde ein Gemisch aus ca. 70% Zement, 25% Sand und 5% Bentonit. Als wesentlichste Folgerung für den Felsbau werden die Unterschiede der Verkarstung zwischen homogenen Kalksteinen und Riffkalksteinen herausgestellt. Zur sicheren Gründung von Bauwerken wird eine ausreichende baugeologische Untersuchung, enge Zusammenarbeit zwischen Geologen und Ingenieur während der Planung und beim Bau sowie Anpassung der Bauausführung an die Besonderheiten des Karstes empfohlen.
    Abstract: Résumé Problèmes géologiques posés par la fondation de la centrale du barrage du Bigge sur les calcaires coralliens karstiques du Devonien dans le Sauerland et ses solutions Cet article traite la fondation de la centrale du barrage du Bigge (Biggetalsperre) construite sur des couches calcaires du Devonien moyen supérieur dans le Sauerland (Allemagne occidentale). Dans la zone nord des fondations on est en présence de stratifications calcaires fortement inclinées parmi lesquelles se trouvent des blocs coralliens intercalés avec une répartition variable. Alors que les schistes marneux accusent une décalcification prononcée, de véritables vides karstiques apparaissent dans les zones coralliennes. La pointe d'une partie importante de l'ouvrage se trouvait justement sur une cavité karstique creusée depuis longtemps et à présent remplie d'éboulis (cailloux). Cette partie de la centrale fut construite en porte à faux. Les charges résultant de cette construction sont transmises à la partie sud non karstique du massif. L'émergement tout à fait irrégulier des récifs karstiques faisait apparaître le risque de voir la partie saine du massif se fragmenter sous l'influence de phénomènes karstiques. Ceci d'autant plus que la stratification avait un pendage vers le calcaire corallien et que l'ensemble des couches d'un rocher sain en lui-même pouvait glisser. Pour écarter ce risque un programme systématique d'injection fut entrepris en suivant un mode opératoire particulier s'accommodant aux phénomènes karstiques. Le coulis d'injection utilisé était un mélange d'environ 70% de ciment, 25% de sable et 5% de bentonite. L'apport essentiel pour la mécanique des roches est constitué par la différence qui a été faite concernant les phénomènes karstiques entre les calcaires homogènes et les calcaires coralliens. Pour effectuer une fondation sure d'ouvrages il est conseillé de faire des études géologiques suffisantes, d'avoir une coopération étroite entre le géologue et l'ingénieur pendant le projet et lors de la construction et enfin d'adopter les procédés de construction aux phénomènes karstiques.
    Notes: Summary Engineering Geological Problems During the Foundation of the Biggetal Power Plant on Karstified Devonian Reef Limestones in the Sauerland, and Their Solution In the northern foundation of the powerstation of the Biggetalsperre in Sauerland inclined marly slate with intercalated parts of reef knolls of different distribution is existing. These marly slate shows partly heavy decalcification. But the reef knolls exclusively were cavernous. The corner of an essential part of the powerstation was situated above a collapsed underground karstbridge, now filled with gravel. Therefore this part was constructed with cantilever and the weight had to be borne by the noncavernous rock neighboured in the south. The appearance of karstificated reef knolls without any preferred orientation seemed to be a danger for the stability of the rock in the south, that had to bear the total weight of the construction. This danger existed also in undercutting the solid rock. Beyond it the strata fell in the direction of the karst holes and therefore some sedimentary complexes of this rock incline to sliding. To prevent this a systematic injection program was started, the injection material consisting of 70% cement, 25% sand and 5% bentonite. The most important conclusions for construction in rock are that it is necessary to distinguish between the karstification of homogeneous limestone and rock with reefknollfacies. To obtain a solid foundation in such rock sufficient geological investigations are necessary. A tight teamwork between geologists and engineers during the planning period and the time of construction is as neccessary as to accomodate the construction on the speciality of karst.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01241507
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    Paper (German National Licenses)
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  • 2
    Electronic Resource
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    Determination of stress in rock with linear or non-linear elastic characteristics (1969)
    Springer
    Rock mechanics and rock engineering 1 (1969), S. 198-206 
    Details
    ISSN: 1434-453X
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying , Geosciences
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Bestimmung der Spannung in Gesteinen mit linearen oder nichtlinearen Elastizitätskennlinien Ein nichtlineares Elastizitätsgesetz wird vorgeschlagen, in dem jede der Hauptspannungen als die Summation von zwei Reihen ausgedrückt wird, von denen die eine eine Funktion der dilatorischen (hydrostatischen) oder oktaedrischen Normalspannung und die andere eine Funktion der deviatorischen oder oktaedrischen Schubspannung ist. Die Konstanten in diesen Reihen können durch einen einfachen einachsigen Druck- oder Zugversuch an dem Werkstoff ermittelt werden. Mittels dieser so gewonnenen Ausdrücke kann die Spannung aus Dehnungsmessungen ermittelt werden, die an Gesteinen mit nichtlinearen Spannungs-Dehnungskennlinien durchgeführt wurden; ferner wird die Anwendung dieser Ausdrücke erläutert, wenn das dreiachsiale Dehnungsmeßgerät des CSIR zur Untersuchung dieser Gesteine benutzt wird.
    Abstract: Résumé Détermination des contraintes dans une roche à caractéristiques élastiques linéaires ou non-linéaires Cet exposé propose une loi non-linéaire d'élasticité d'après laquelle chaque effort principal s'exprime comme la sommation de deux séries, l'une étant fonction de la déformation dilatoire (hydrostatique) ou octaédrique normale, et l'autre, fonction de la déformation de cisaillement déviatrice ou octaédrique. Les constantes dans les séries peuvent être obtenues par un simple essai de compression ou de traction uniaxiales sur le matériau. On peut employer ces fonctions pour déterminer l'effort d'après les lectures de déformation dans une roche caractérisée par des déformations non-linéaires sous contrainte. On démontre l'application de ces fonctions en utilisant la cellule tensimétrique à trois axes du CSIR.
    Notes: Summary Determination of Stress in Rock with Linear or Non-Linear Elastic Characteristics A non-linear law of elasticity is proposed in which each principal stress is expressed as the summation of two series, one a function of the dilatory (hydrostatic) or octahedral normal strain and the other of the deviatory or octahedral shear strain. The constants in the series can be obtained from a simple uniaxial compression or tension test on the material. These expressions can be used to determine the stress from strain readings in rock having non-linear stress-strain characteristics and the application of these expressions when using the CSIR triaxial strain cell in such rock is demonstrated.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01239416
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    Paper (German National Licenses)
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  • 3
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    Gefügeanalytische Untersuchungen in Massengesteinen und ihre Bedeutung für die Lösung felsmechanischer Probleme (1969)
    Springer
    Rock mechanics and rock engineering 1 (1969), S. 241-248 
    Details
    ISSN: 1434-453X
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying , Geosciences
    Description / Table of Contents: Summary Rock Fabric Analysis and Its Importance for the Solution of Rock Mechanical Problems Rock fabric analysis enables the identification of mechanically important mineral orientations, which usually are invisible for the naked eye. It may be used to solve problems in rock mechanics and for the analysis of residual stresses.
    Abstract: Résumé Analyse structurale des roches et son importance pour la solution des problèmes de la mécanique des roches Des études concernant l'analyse structurale des roches ignées permettent à recenser le réglage de ces roches qui n'est pas perceptible macrocoscopiquement mais du point de vue de mécanique des roches très efficace. On peut utiliser les résultats de ces études pour la solution de problèmes de mécanique des roches et pour des conclusions sur l'état de contraintes résiduelles.
    Notes: Zusammenfassung Gefügeanalytische Untersuchungen in Massengesteinen und ihre Bedeutung für die Lösung felsmechanischer Probleme Korngefügeanalytische Untersuchungen in Massengesteinen gestatten es, die freiäugig nicht erkennbare, felsmechanisch jedoch recht wirksame Regelung dieser Gesteine zu erfassen und für die Lösung felsmechanischer Probleme zu nutzen. Rückschlüsse auf Restspannungszustände sind möglich.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01239418
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    Paper (German National Licenses)
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  • 4
    Electronic Resource
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    Diskussionen (1969)
    Springer
    Rock mechanics and rock engineering 1 (1969), S. 249-249 
    Details
    ISSN: 1434-453X
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying , Geosciences
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01239419
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    Paper (German National Licenses)
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  • 5
    Electronic Resource
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    Book reviews (1969)
    Springer
    Rock mechanics and rock engineering 1 (1969), S. 252-256 
    Details
    ISSN: 1434-453X
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying , Geosciences
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01239421
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    Paper (German National Licenses)
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  • 6
    Electronic Resource
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    The mechanism of creep in concrete (1968)
    Springer
    Materials and structures 1 (1968), S. 403-410 
    Details
    ISSN: 1359-5997
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying
    Description / Table of Contents: Summary An attempt has been made to investigate the fundamental physical mechanisms which cause creep in cement paste and in particular, to provide experimental evidence which will indicate which of the many theories of creep is most likely to be correct. The method used was to oven dry, load, and then resaturate cement paste and concrete specimens at different temperatures. Only one type of test clearly differentiated between proposed creep mechanisms. This test indicated that the shear or sliding of submicroscopic gel particles over one another, lubricated by water, must be a predominant factor. Existing theories regarding the size of the critical spaces in the cement gel which cause dimensional instability in concrete structures have been confirmed by the use of organic liquids of varying molecular size.
    Notes: Résumé L’étude qu’on décrit ici est une tentative d’élucider les mécanismes physiques fondamentaux qui déterminent le fluage dans la pâte de ciment et, en particulier, d’apporter une preuve expérimentale qui indique laquelle des nombreuses théories du fluage peut être considérée comme étant correcte. Il a été procédé par séchage à l’étuve, chargement, puis resaturation de la pâte de ciment et des éprouvettes de béton à différentes températures. Un seul type d’essai a permis de reconnaître clairement les mécanismes de fluage proposés. Cet essai indique que le cisaillement ou le glissement les unes sur les autres des particules de gèle sub-microscopiques lubrifiées par l’eau doit être un facteur prédominant. Les théories sur les dimensions des espaces critiques dans le gèle de ciment, qui provoquent une instabilité dimensionnelle dans les ouvrages en béton, ont été confirmées avec des liquides organiques aux molécules de diverses dimensions.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02473738
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    Paper (German National Licenses)
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  • 7
    Electronic Resource
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    The rheological behaviour of the dynamically stressed concrete (1968)
    Springer
    Materials and structures 1 (1968), S. 411-424 
    Details
    ISSN: 1359-5997
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying
    Description / Table of Contents: Summary In the field of concrete dynamics the knowledge so far available has been too disjointed and scanty. To enable a sound analytical arrangement of rheological bonds, we have therefore carried out a vast experimental work, devised to allow simultaneous and cross controls of the several quantities in play: velocity of strains, amplitude of stress excursions, stress gradients, average stresses, physical state, metallic reinforcement, etc. This investigation has given us a general, yet detailed, picture of the dynamic behaviour of concrete, or non-fissured reinforced concrete, clearing up some aspects and correlations that until now seemed to be confused, or did not appear at all. The adoption of special techniques to reveal parasitic energy dissipations, has further shown us how easily certain behaviour in a dynamic system can be confused, and perhaps it has at times happened, for a peculiarity of the material.
    Notes: Résumé Il apparaît que les connaissances que nous possédons sur le comportement dynamique du béton sont encore insuffisantes et trop fragmentaires. Afin d’obtenir une représentation analytique correcte des liaisons rhéologiques, il a été entrepris un important travail expérimental conçu pour fournir le contrôle simultané et combiné des différents facteurs en jeu: vitesse des déformations, amplitude des variations de contrainte, gradients des contraintes, contraintes moyennes, état physique, armatures métalliques, etc.. Cette étude nous a donné une vue générale, et cependant détaillée, du comportement dynamique du béton comme du béton armé exempt de fissures, mettant en lumière ainsi certains aspects et corrélations qui jusqu’alors semblaient être obscurs ou qui n’apparaissaient pas. L’adoption de techniques spéciales pour révéler les pertes d’énergie parasites a, en outre, montré la facilité avec laquelle certains phénomènes dans un système dynamique pouvaient se dérober à l’observation, ce qui a pu peut-être aussi, se produire parfois, pour des caractéristiques du matériau.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02473739
    Location Call Number Expected Availability
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    Paper (German National Licenses)
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  • 8
    Electronic Resource
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    Commission pierres naturelles et artificielles (1968)
    Springer
    Materials and structures 1 (1968), S. 472-472 
    Details
    ISSN: 1359-5997
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02473745
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  • 9
    Electronic Resource
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    Dalles et structures planes (1968)
    Springer
    Materials and structures 1 (1968), S. 475-477 
    Details
    ISSN: 1359-5997
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02473748
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  • 10
    Electronic Resource
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    The thermodynamics of volume change and creep (1968)
    Springer
    Materials and structures 1 (1968), S. 487-507 
    Details
    ISSN: 1359-5997
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Architecture, Civil Engineering, Surveying
    Description / Table of Contents: Summary 1 With some exceptions, early observers of creep of concrete assumed that time-dependent strain is due to plastic flow or viscous flow. It is now becoming understood that creep, like shrinkage, is a phenomenon depending on adsorption and desorption of water and related phenomena. Understanding shrinking and swelling is prerequisite to understanding creep. An analysis of these phenomena based on thermodynamics is especially instructive and reliable because in general it does not depend on the correctness of the model of structure adopted for the discussion. 2 Spontaneous volume change is due to a change in the balance of forces and counterforces within the specimen. It cannot be due to the removal or addition, per se, of water molecules. 3 The volume of a porous body will vary with the density of the material of which it is made. Material density will vary with hydrostatic pressure, with temperature, or with change in surface tension of the material. 4 Change of surface tension presumably affects both the inner part and the outer tension shell of particulate material, and oppositely. 5 Surface tension, which is the same as surface free energy, varies with the amount of water adsorbed, and that is a function of ambient vapor pressure at constant temperature. The change in solid surface tension can be calculated from the concomitant change in ambient humidity. 6 The volume change of the body corresponding to a given change in surface tension is the resultant of the change of the inner and outer parts, is at present indeterminate, and is in any case a small fraction of the amount of volume change to be accounted for. 7 Data on paste structure show that adsorbed water must produce disjoining pressure in the narrowest places between solid bodies, where adsorption is hindered.
    Notes: Résumé 1 A quelques exceptions près, les premiers observateurs du fluage du béton supposaient que la déformation en fonction du temps était due à l'écoulement plastique ou visqueux. On en, vient maintenant à penser que le fluage, de même que le retrait est un phénomène qui dépend de l'adsorption et de la désorption de l'eau et des phénomènes en relation. Pour comprendre le fluage, il faut d'abord comprendre le retrait et le gonflement. Une analyse de ces phénomènes à partir de la thermodynamique est particulièrement instructive et sûre, car en général elle ne dépend pas de la conformité du modèle de structure adopté pour la discussion. 2 Un changement spontané de volume est dû à une modification de l'équilibre des forces et des réactions dans l'éprouvette il ne peut être dû aux seuls départs ou additions de molécules d'eau. 3 Le volume d'un corps poreux varie avec la densité du matériau qui le constitue. La densité du matériau varie avec la pression hydrostatique, la température, ou encore avec une modification de la tension superficielle du matériau. 4 Les modifications de tension superficielle affectent probablement à la fois la composante interne et la composante externe de la tension de courbure d'un matériau spécifique et inversement. 5 La tension superficielle, qui n'est autre que l'énergie libre superficielle, varie avec la quantité d'eau adsorbée, et ce phénomène est fonction de la pression de vapeur ambiante à température constante. La modification de la tension superficielle d'un solide peut être calculée d'après la modification concomitante de l'humidité ambiante. 6 Le changement de volume d'un corps correspondant à une modification donnée de la tension superficielle découle de la modification des composantes internes et externes; il est actuellement indéterminé et, dans tous les cas, c'est une petite fraction du volume total qu'on a à considérer. 7 Les observations de la structure de la pâte montrent que l'eau adsorbée doit produire une pression disjonctive dans les espaces les plus étroits entre les solides o\`u l'adsorption est empêchée.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02473638
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