14. September 2018 – Christian Jan Heiner Wolterink Berichte

Promotion von Sabine Schreiber am IAM zum Zerkleinerungsverhalten von Festgestein erfolgreich beendet

Frau Sabine Schreiber wurde letzte Woche Mittwoch am Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) der TU Bergakademie Freiberg erfolgreich promoviert

Prof. Holger Lieberwirth gratuliert Sabine Schreiber zur erfolgreich abgeschlossenen Promotion am Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) der TU Bergakademie Freiberg Maschinenbau Umweltengineering Wirtschaftsingenieurwesen
Prof. Holger Lieberwirth gratuliert Sabine Schreiber zur erfolgreich abgeschlossenen Promotion am Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) (zum Vergrößern anklicken)

In ihrer Dissertation zum Thema „Beitrag zur quantitativen Gesteinscharakterisierung zur Beurteilung von Gesteinen hinsichtlich ihrer Festigkeiten“ befasste sich Frau Schreiber mit den Auswirkungen diverser Gefügeeigenschaften – wie der modalen, strukturellen und texturellen Parameter der Gesteinscharakteristika – auf deren Festigkeiten.

Vor allem zur Modellierung des Zerkleinerungsverhaltens von Festgesteinen ist ein besseres Verständnis des Einflusses derartiger Gefügecharakteristika auf häufig verwendete Festigkeitsparameter wie die einaxiale Druckfestigkeit oder die Scherfestigkeit erforderlich.

Die Gefügekennwerte, die für eine quantitative Beschreibung des Gefüges von Festgesteinen geeignet sind, ermittelte Frau Schreiber dabei mittels der speziell für Aufbereitungs- und Zerkleinerungsprozesse am Institut für Aufbereitungsmaschinen eigens entwickelten Methode der Quantitativen Mikrostrukturanalyse mineralischer Gefüge (QMA).

Aus diesen Gefügekennwerten der Gesteinscharakteristika entwickelte Frau Schreiber ein Modell zur Prognose der Punktlastfestigkeit, indem sie die Parameter zur Gesteinsfestigkeit als eine Funktion der ermittelten Gefügeparameter der QMA beschrieb. Damit können z.B. die Gesteinsfestigkeiten von Graniten aus den Gefügekennwerten der Gesteinscharakteristika der QMA prognostiziert werden.

Frau Schreiber kam in ihrer Dissertation dabei zu folgenden Ergebnissen:

  • Sie stellte fest, dass der Mineralbestand von Gesteinen einen wesentlichen Einfluss auf deren Festigkeiten hat.
  • Die Gesteinsfestigkeit steigt mit zunehmendem Rauhigkeitsgrad der Mineralkörner an: Je unregelmäßiger die Kornform ist, desto größer ist die Kornoberfläche und umso intensiver ist die gegenseitige Verzahnung benachbarter Kornindividuen.
  • Die Richtungsabhängigkeit (Anisotropie) sowie die Clusterbildung stellen signifikante texturelle Gefügecharakteristika im Hinblick auf die Festigkeitsparameter von Gesteinen dar. So zeigen richtungsabhängige anisotrope Gesteine wie z.B. Gneis deutliche Unterschiede in den Festigkeiten entsprechend dem Belastungswinkel zur Foliation oder Schieferung des Gesteins auf.
  • Hingegen ergab die Analyse der Mikrohärten (Vickers Hardness Number of the Rock / VHNR), der Mineralbruchzähigkeiten sowie der integralen Bruchzähigkeit der Gesteine keine signifikanten Zusammenhänge zu den Festigkeiten.

Herzlichen Glückwunsch, Frau Schreiber, zum erfolgreich abgeschlossenen Promotionsverfahren!

  • Sabine Schreiber beim Einrichten des Mikroskops für die quantitative Mikrostrukturanalyse (QMA) am Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) TU Bergakademie Freiberg
    Sabine Schreiber beim Einrichten des Mikroskops für die quantitative Mikrostrukturanalyse (QMA); Foto: Detlev Müller (zum Vergrößern anklicken)

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