Die Rheologie, als Wissenschaft des Fließverhaltens, basiert auf der Grundlage isothermischer Gleichungen, die die Verformungen flüssiger und fester Stoffe unter dem Einfluss externer Belastungen beschreiben. Sie integriert Grundsätze der Thermodynamik, wie das Hookesche Elastizitätsgesetz, Newtons Viskositätsgesetz, Binghamsches Fließverhalten sowie die Mohr-Coulombsche Gleichung, die bekannte Beziehungen und Parameter der Rheologie darstellen. Rheometrie hat sich insbesondere in den letzten Jahren als Messmethode in der Bodenmechanik bewährt, um rheologische Eigenschaften der flüssigen und festen Phase auf der Partikel-Partikel- Ebene zu bestimmen. Um Punktkontaktprozesse und Kraft zu erklären, existierte bislang keine Extrapolation solcher Ergebnisse für Daten triaxialer, direkter Scherungs- oder Oedometer-Tests. Für die Untersuchung bodenmikromechanischer Parameter an (teil)gesättigten Substraten hat sich der Einsatz eines Rotationsrheometers MCR 300 (Modular Compact Rheometer, Paar Physica, Ostfildern) etabliert. Zur Definition von Festigkeit, bzw. Steifigkeit unter Einbeziehung des Spannungs-Scherungsverhältnisses werden Kenngrößen wie der Speichermodul G′ und der Verlustmodul G″, Verlustfaktor tan δ (= G″/G′), Viskosität η, Fließgrenze τy und der linear-viskoelastische Deformationsbereich (LVE) herangezogen. In einem neuen Ansatz geht man dazu über, die Steifigkeit einer Bodenmatrix mittels des Integrals z in absoluten anstelle von angenäherten, abgeleiteten Zahlenwerten auszudrücken. Rheometrie kann als geeignete Methode für die Bestimmung des mechanischen Verhaltens von Böden in Form von viskoelastischem Material und/oder einer mineralischen Suspension, unter Einwirkung extern aufgebrachter Drücke und Spannungen, angesehen werden. Es werden anhand von Beispieldaten die Entwicklung der Rheometrie in der Bodenmechanik und der Forschungsstand, unter Einbeziehung entsprechender Ergebnisse jüngerer Untersuchungen, vorgestellt. Zur Visualisierung von Struktureigenschaften und -veränderungen eignet sich insbesondere Rasterelektronenmikroskopie. Bezüglich der Modifikation der mikrostrukturellen Analyse durch solche visuellen Untersuchungen werden Folgen für mögliche Überlegungen, rheologische Befunde auf einen höherskaligen Bereich zu übertragen, deutlich, ebenso wie die Notwendigkeit der Forschung an bodenmechanischen Prozessen auf der Partikel-Partikel-Ebene. Rheologie; Bentonit; Bodenmechanik; Ferralsole; Kalkgley; Löss; Stagnogley; Vertisole Einleitung ; Grundlagen der Bodenmikromechanik ; Partikelverbindungen ; Partikelkräfte ; Interpartikuläre Kräfte ; Effektive und intergranulare Spannung ; Bodenmechanik im mikroskaligen Bereich und Rheometrie ; Rheologische Techniken in der Bodenmechanik ; Amplitudentest ; Oszillationstest (CSD) ; Untersuchte Substrate ; Na-Bentonit ; Avdat Löss ; Kalkgley und Stagnogley ; Ferralsol und Vertisol ; Physikochemische Analysen ; Probenvorbereitung ; Ergebnisse mikromechanischer Untersuchungen ; Reinsubstrate: Bentonit und Löß ; Stagnogley und Kalkgley ; Ferralsol ; Klassifikation
