Geomaterialkunde

Geomaterialkunde ist eine interdisziplinäre Forschungs- und Lehrdisziplin, die sich mit natürlichen und künstlich hergestellten Geomaterialien befasst. Sie verbindet Geologie, Materialwissenschaft und Bauingenieurwesen und zielt darauf ab, Eigenschaften, Verhalten und Leistungsfähigkeit dieser Materialien unter unterschiedlichen Belastungen und Umweltbedingungen zu verstehen und zu prognostizieren. Typische Gegenstände sind Böden, Gesteine, Minerale sowie aus Geomaterialien hergestellte Baustoffe wie Beton, Mörtel oder Asphalt.

Zu den zentralen Eigenschaften gehören mechanische Größen (Festigkeit, Steifigkeit, Scherspannung), hydraulische Eigenschaften (Porosität, Permeabilität, Kapillarität), thermische Eigenschaften sowie chemische Reaktivität und Mikrostruktur. Die Geomaterialkunde nutzt experimentelle, analytische und numerische Methoden, um Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und Makroverhalten abzuleiten.

Anwendungsgebiete umfassen Geotechnik (Fundamente, Erd- und Hangsicherungen, Tunnelbau), Bauwerkstoffkunde (Beton- und Mörteltechnologie), Umwelt- und Ressourcenmanagement (Kontaminationsbarrieren, Reststoffstabilisierung) sowie die Beurteilung der Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit von Bau- und Lagermaterialien.

In der Lehre ist Geomaterialkunde häufig integraler Bestandteil von Geotechnik, Geologie und Materialwissenschaft, teils als eigenständiges Studiengebiet. Forschungsthemen reichen von der Mikrostrukturanalyse, Schadens- und Degradationsprozessen bis zu numerischen Simulationen von Materialverhalten unter mechanischer Beanspruchung und wechselnden Umweltbedingungen.