ROADSHOW 2009: BODENSTABILISIERUNG NEU ERLEBEN! 12.03.2009

12.03.2009ROADSHOW 2009: BODENSTABILISIERUNG NEU ERLEBEN!


Bodenverbesserungen/ -Verfestigungen

Anwendungspotentiale verschiedener Bindemittel

Dipl. Ing (FH) Dieter Thelen

www.sbt-trier.de

[email protected]


Inhalt 1 Begriffsbestimmungen

2 Bindemittelarten

3 Wirkungsweisen der Bindemittel

4 Grundsätze bei der Bindemittelwahl


- Bodenverfestigungen

- Bodenverbesserungen

- Qualifizierten Bodenverbesserungen

1 Begriffsbestimmungen nach dem Merkblatt über Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen

Unterschieden wird zwischen:


Bodenverfestigungen

Bodenverfestigungen sind Verfahren, bei denen die

Widerstandsfähigkeit des Bodens gegen Beanspruchung

durch Verkehr und Klima durch die Zugabe von

Bindemittel erhöht wird. Dadurch wird der Boden

dauerhaft tragfähig und frostbeständig.

1 Begriffsbestimmungen

Gemäß RStO sind bis zu 20 cm auf die Dicke des frostsicheren

Oberbaus anrechenbar.


Bodenverbesserungen

Bodenverbesserungen sind Verfahren Zur Verbesserung

der Einbaufähigkeit und Verdichtbarkeit von Böden und

zur Erleichterung der Ausführung von Bauarbeiten.

Bodenverbesserungen können durch die Zugabe von

Bindemitteln, durch die Einbringung anderer geeigneter

Baustoffe oder durch andere Maßnahmen erzielt werden.



Qualifizierte Bodenverbesserungen

Qualifizierte Bodenverbesserungen sind Bodenverbes-

serungen mit erhöhten Anforderungen, z. B. hinsichtlich

des Frost- und Tragfähigkeitsverhaltens.


Gemäß Merkblatt kann bei Einhaltung besonderer Anforderungen

CBR-Versuch > 40 % bzw. Druckfestigkeit > 0,5 N/mm² die

Frostempfindlichkeitsklasse F3 als F2 eingestuft werden.


2 Bindemittelarten gemäß Merkblatt bzw. ZTV E

- Zemente nach DIN EN 197-1 bzw. DIN 1164

- Baukalke nach DIN EN 459-1 bzw.

BMVBW ARS 7/2002

- Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder

nach DIN 18506

- Mischbindemittel



- Chemische Reaktion des Weißfeinkalkes

CaO + H2O Ca (OH)2 + Wärme Branntkalk + Wasser Kalkhydrat + 15,3 kcal

- Langzeitreaktion des Kalkhydrates = Verkittung

Kationenaustausch

Brückenbildung

Puzzolanische Reaktionen (SiO2+ Ca(OH)2)

Karbonat (mit CO2)

KalkKalk


1,76 g/cm³1,76 g/cm³

15 %15 %

1,63 g/cm³1,63 g/cm³

20,1 %20,1 %17,3 %17,3 %

1,68 g/cm³1,68 g/cm³

0 %0 %

1 %1 %

3 %3 %

WassergehaltWassergehalt

Trockendichte

Troc kendichte

Verringerung des Wassergehaltes

Strukturänderung

Erhöhung Ausrollgrenze

Reduzierung IP

Erhöhung IC


- Bodenmechanische Sofortreaktionen

KalkKalk


ZementZement


- Wirkungsweise = Fixierung und Strukturbildung

- Umhüllen der Körner mit Zementleim

- Hydratation - Kristallisation starke Verfestigung !

Sonderfall: hydrophobierte Zemente

- witterungsunempfindliche Zemente

http://www.uni-weimar.de/cms/uploads/media/Bodenstabilisierung_mit_Bindemitteln_01.pdf


3 Wirkungsweisen der BindemittelMischbinder (Kalk+Zement)Mischbinder (Kalk+Zement)

- Weißfeinkalk Sofortreaktion

- Zement Verfestigung



- Chemische Reaktion

- Änderung der plastischen Eigenschaften

- Reaktionszeit 24 Stunden

Weißfeinkalk

- Verfestigung

- Reaktionszeit 1 Stunde

Zement

- Kombination aus Kalk und Zement

- Reaktionszeit bis 4 Stunden

Mischbinder



Ton Schluff U Sand S Kies G B

0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2 6 20 60 Korndurchmesser d [mm]

100

0

D

[ %

]

Ausga

ngsb

oden

Verb

esse

rter B

oden

Krümelbildung Schluff Sand/Kies Aggregate

Cabane et al. 2005


4 Grundsätze bei der Bindemittelwahl

Anforderung Kalk Zement Mischbinder

Korngrößenverteilung KGV.JPG

Wassergehalt >> wopt wopt > wopt

Verdichtungs-eigenschaften + - +-

Verarbeitbarkeit + - +-

Steifigkeit - + +-

Tragfähigkeit - + +-

Langzeiterwartung Kurzzeitwirkung LangzeitwirkungKurz-

u.Langzeitwirkung

- Zement: ca. 0,3 % Wasser / 1 % BM

- C 30 (30 % Kalk / 70 % Zement): 0,5-1,0 % Wasser / 1 % BM



- C 90 (Weißfeinkalk): 2,0-2,5 % Wasser / 1 % BM


Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit

Documents

ROADSHOW 2009: BODENSTABILISIERUNG NEU ERLEBEN! 12.03.2009