Sach- und Schwachverstand bei der Bodenbehandlung mit Bindemitteln Betrachtung vermeidbarer Risiken

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Kasimir Färber
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1 Sach- und Schwachverstand bei der Bodenbehandlung mit Bindemitteln Betrachtung vermeidbarer Risiken Dipl.-Ing Konstantin Keplin Heiden Labor für Baustoff- und Umweltprüfung GmbH Gütegemeinschaft Bodenverbesserung Bodenverfestigung e.v. Potsdam VSVI- Brandenburg Seminar Erdbau

3 Der typische Kiesabbau in Norddeutschland: ca. 75 % Sand < 2 mm ca. 20 % Kies 2 bis 45 mm ca. 5 % Geröll aus 1 t Rohkiesabbau: Frostschutzschicht, GW/GI: ca. 0,5 t STS: ca. 0,05 t

GBB - Gütegemeinschaft Bodenverbesserung

Mitglieder Labore Fördernde Mitglieder z.

5 GBB - Gütegemeinschaft Bodenverbesserung und Bodenverfestigung Seit 2004 mit eigenem Gütezeichen Ordentliche Mitglieder Ausführungsbetriebe Außerordentliche Mitglieder Labore Fördernde Mitglieder z.bsp. Bindemittel- und Maschinenhersteller

6 Themenauswahl Betrachtung vermeidbarer Risiken Vorbereitung Baudurchführung Nachbereitung Exkurs Kerben Hilfestellungen

7 Vorbereitung einer Bodenbehandlung: Notwendigkeit erkennen, Homogenbereiche für die Durchführung der Bodenbehandlung festlegen Aufgabenstellung Einordnung der Bodenbehandlung in den geplanten Schichtenaufbau Wahl des Verfahrens, Bindemittel und Schichtdicke Mengenabschätzung für das einzusetzende Bindemittel in der Regel wird vom Baugrundgutachter erbracht

8 Begriffsbestimmung Bodenverbesserungen nach ZTV E-StB Nasse, nicht verdichtungsfähige Böden können durch Bindemittelzugabe einbaufähig gemacht werden Qualifizierte Bodenverbesserungen nach ZTV E-StB Bodenverbesserungen mit erhöhten Anforderungen an Wasserempfindlichkeit und Tragfähigkeitsverhalten Scherfestigkeit wird erhöht Setzungen und Verformungen werden minimiert Verbesserung der Frostempfindlichkeit (F3-Böden werden als F2) Bodenverfestigung F3-Böden im Planum gem. ZTV E-StB Dauerhaft Tragfähig und Frostsicher, kann bis zu 20 cm dem frostsicherem Oberbau eingerechnet werden Bodenverfestigungen nach ZTV Beton-StB Man unterscheidet Verfestigungen unter Asphalt- und unter Betondecken Verfestigung bei grobkörnigen Böden gemäß ZTV Beton-StB

9 Unterbau - Planum: Bodenbehandlung gem. ZTV E StB Bsp. Optimierung des frostsicheren Oberbaus mit qualifizierter Bodenverbesserung/Bodenverfestigung 60 cm 50 cm 40 cm F3 45 Mpa F2** 70 Mpa >25 cm F1* 20 cm F3 F3 * Bodenverfestigung gem. ZTV E StB aus F3-Boden ** qualifizierte Bodenverbesserung

10 Begriffe aus der Praxis Bodenvermörtelung Bodenstabilisierung Kalken Zementstabilisierung Bodenbehandlung Implementierung des Bodens mit Achtung Risiken

11 Bindemittel Kalk (Baukalk DIN EN 459) Zement, z. B hydrophobiert Mischbindemittel, Gemisch aus Kalk und Zement Andere Bindemittel Eignung ist durch Eignungsprüfung nachzuweisen Vereinbarung zwischen AG und AN notwendig z. B Gemische aus Zement und Flugasche

Sie werden hauptsächlich bei der Bodenverfestigung angewendet.

12 Bindemittel mit besonderen Eigenschaften: Hydrophobierter Zement (ehem. Pectacrete) Hydrophobierte (wasserabweisende) Zemente werden in der Regel Festigkeitsklasse 32,5 oder 42,5 N geliefert. Sie werden hauptsächlich bei der Bodenverfestigung angewendet. Sie sind gegen Feuchtigkeitseinwirkung (Regen) unempfindlich durch Wachsschicht auf jedem Zemenrkorn. Diese Zemente reagieren mit Wasser erst beim Mischen nach Aufschluss des Zementkorns durch Reibung mit Gesteinskörnungen oder dem Boden. Damit können hydrophobierte Zemente besser und somit auch wirtschaftlicher im Boden verteilt werden.

14 Vorbereitung: Leistungsbeschreibung soll eine Erschöpfende Beschreibung mit Klärung aller Schnittstellen darstellen am Beispiel einer Verfestigung gem. ZTV Beton StB: zu verfestigendes Material Liefern Verfestigung durchführen (Streuen, Fräsen, Wasserzugabe, Kerben, Nachbehandlung Erstprüfung Bindemittel in t geschätzt unter Berücksichtigung regionalen Rohstoffverfügbarkeit, Abrechnung erfolgt gem. Erstprüfung

17 Durchführung

18 Baudurchführung: Planum Wasserzugabe Bindemittel ausstreuen Fräsprozess und Verdichtung

19 Baudurchführung Thema Wasser Wassergehalt des Ausgangsmaterial gem. Eignungs- oder Erstprüfung einstellen Maßnahmen zur Entwässerung des Planums vor Ausführung der Bodenbehandlung ergreifen Wasserentnahmestellen/Brunnen mit Zapfleistungen > 30m 3 /h Zufahrtsmöglichkeit und Fahrwege (mögliche Umläufe beachten) Eignung des Wassers prüfen Huminsäure kann den Abbindeprozess erheblich stören

23 Baudurchführung Verfestigung gem. ZTV Beton Lage und Befahrbarkeit, reproduzierbares Höhenniveau wird das Höhenniveau nach dem Einfräsen wesentlich verändert, kommt es zu stark schwankenden Schichtdicken in der Bodenbehandung und damit zu einer Mangelursache Randbereiche genügend Überstand für einen abgetreppten Schichtenaufbau berücksichtigen Eigengewicht der Technik (Fräse >20 t) beachten

27 Baudurchführung Thema Bindemittelzugabe Gewährleistung gleichmäßiger Bindemittelzugabe durch Streuer auf dem Stand der Technik Bereifung der Streutechnik Staub minimieren z.bsp. Füllsack- Arbeitssicherheit... Überlappend streuen

31 Nachbereitung: Verdunstungsschutz der frisch hergestellten Schicht in Abhängigkeit von der Witterung für 3 Tage oder Anspritzen mit Emulsion dabei Vorsicht, dass das frische Gefüge nicht zerstört wird Herstellen von Sollbruchstellen durch Kerben: wenn gebundene Schicht unmittelbar auf die Verfestigung eingebaut wird

33 Exkurs Kerben

34 Verfestigung im Oberbau: Warum Kerben? Theoretischer Hintergrund Spannungen an der UK Asphalt in Folge Temperatur und Verkehrsbelastung Temperaturzustände Temperaturausdehnungskoeffizient Asphalt T A Asphalt 2..5 x HGT HGT T HGT HGT Behinderte Ausdehnung an der Schichtgrenze Schichtenverbund: Verzahnung, Reibung unter Vertikalkraft aus Eigengewicht und Verkehrslast

35 Verfestigung im Oberbau: Warum Kerben? Theoretischer Hintergrund Mit wirksamen Kerben: Kontrollierte Rissbildung in der hydr. geb. Schicht als Kompromiss LF Temperatur: Kerbabstand gering: geringe Spannungen an der UK Asphalt LF Verkehrslast: Kerbabstand gering: geringe Öffnungsweite der Risse ( Haarriss) mit Querkraftübertragung

36 Beispiel: Reflexionsrissbildung

39 Erfolgreiches Kerben:

40 Schneiden nach der Erhärtung

41 Notwendigkeit des Nachweises der Wirksamkeit der Maßnahme

42 Notwendigkeit des Nachweises der Wirksamkeit der Maßnahme

43 Hilfestellungen

44 App Bodenbehandlung

45 Literaturtipp zum Download Handbuch: Bodenbehandlung - Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln xisratgeber.php

46 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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