Zur Unterdrückung der Zersetzung und Festigkeitsverschlechterung von organosilikon-modifizierten karbonathaltigen Tonsteinen unter Trocken-Feucht-Zyklen wurden unkonfined Druckversuche und Zerfallstests durchgeführt. Es wurde der Einfluss der Anzahl der Trocken-Feucht-Zyklen und des Organosilikatgehalts auf die unkonfinierte Druckfestigkeit, Korngrößenverteilung, Ungleichmäßigkeitskoeffizienten und Krümmungskoeffizienten der modifizierten Tonsteine untersucht. Die hemmende Wirkung von Organosilikon auf die Festigkeitsverschlechterung und Zerfallseigenschaften wurde festgestellt und durch Rasterelektronenmikroskop-Analysen mikrostrukturelle Veränderungen während der Zyklen untersucht, um den Zerfallshemmungsmechanismus zu erklären. Die Ergebnisse zeigen, dass die unkonfinierte Druckfestigkeit der modifizierten Tonsteine positiv mit dem Organosilikongehalt und negativ mit der Anzahl der Trocken-Feucht-Zyklen korreliert. Die Agglomeration von Organosilikon vergrößert effektiv die Korngröße. Nach Zugabe von Organosilikon steigen der Grobanteil der Partikel >2 mm, die maximale D_max und minimale D_min Korngröße signifikant an. Während des Zerfalls zeigen die Partikelgruppen in den Bereichen [10 mm, 20 mm), [5 mm, 10 mm) und [2 mm, 5 mm) die stärksten Schwankungen. Mit steigendem Organosilikonanteil nimmt der Korngrößenänderungsgrad ab. Der Median d₅₀, Weibull-Verteilungsparameter (λ, k), Fraktaldimension D, Zerfallswiderstandsindex I_dn und Zerfallsrate D_r korrelieren positiv mit Organosilikonanteil und negativ mit der Zyklusanzahl, während der Ungleichmäßigkeitskoeffizient C_u entgegengesetzt reagiert. Organosilikon vernetzt hauptsächlich Tonsteinpartikel durch ein Netzwerksystem und bildet eine hydrophobe Schicht auf deren Oberfläche, wodurch Festigkeitsverschlechterung und Zerfall gehemmt werden.

Dammtechnik; Karbonathaltiger Tonstein; Organosilikon; Hydrophobe Modifikation; Zerfallshemmung