Bodenbehandlung mit Bindemitteln
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Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
<strong>Bodenbehandlung</strong> <strong>mit</strong><br />
Binde<strong>mit</strong>teln<br />
- Erfahrungen und Fortschreibung des Regelwerkes -
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Themen des Vortrages<br />
Grundlagen<br />
ZTVE – StB 2007 (Entwurf)<br />
(Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und<br />
Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau)<br />
Überarbeitung von Regelwerken für<br />
Erdarbeiten des Straßenbaus (Ausblick)<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Merkblatt<br />
Literaturhinweis:<br />
Das neue Merkblatt über<br />
Bodenverfestigungen und<br />
Bodenverbesserungen<br />
<strong>mit</strong> Binde<strong>mit</strong>tel,<br />
Straße und Autobahn 56<br />
(2005) Nr. 7<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Begriffsbestimmung<br />
ZTVE – StB 2007 (Entwurf)<br />
• Bodenverfestigungen sind Verfahren, bei<br />
denen die Widerstandsfähigkeit des Bodens<br />
gegen Beanspruchung durch Verkehr und<br />
Klima durch die Zugabe von Binde<strong>mit</strong>teln so<br />
erhöht wird, dass der Boden dauerhaft<br />
tragfähig und frostbeständig wird.<br />
• Bodenverbesserungen sind Verfahren zur<br />
Verbesserung der Einbaufähigkeit und<br />
Verdichtbarkeit von Böden und zur<br />
Erleichterung der Ausführung von<br />
Bauarbeiten.<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Begriffsbestimmung<br />
ZTVE – StB 2007 (Entwurf)<br />
• Qualifizierte Bodenverbesserungen sind<br />
Bodenverbesserungen <strong>mit</strong> Binde<strong>mit</strong>teln, die<br />
erhöhte Anforderungen an bestimmte<br />
Eigenschaften erfüllen.<br />
• <strong>Bodenbehandlung</strong>en sind Verfahren, bei<br />
denen Böden so verändert werden, dass die<br />
geforderten Eigenschaften erreicht werden.<br />
Sie umfassen Bodenverfestigungen und<br />
Bodenverbesserungen.<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Anforderungen „Qualifizierte Bodenverbesserung“<br />
nach ZTVE – StB (Entwurf 2007)<br />
• Bei der qualifizierten Bodenverbesserung des<br />
Planums (Verringerung der Frostempfindlichkeitsklasse<br />
von F3 zu F2) ist die Binde<strong>mit</strong>telmenge so zu<br />
bemessen, dass die einaxiale Druckfestigkeit nach<br />
28 Tagen Lagerung und Prüfung gemäß TP BF-StB<br />
Teil B 11.5, ≥ 0,5 N/mm² beträgt. Alternativ kann der<br />
CBR-Wert gemäß TP BF-StB Teil B 7.1, geprüft<br />
werden. Dieser muss ≥ 40 % an 28 Tage alten<br />
Proben sein.<br />
• Die Binde<strong>mit</strong>telmenge darf 3 M.-% nicht<br />
unterschreiten<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
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Dr. Oliver Kuhl<br />
Anforderungen „Qualifizierte Bodenverbesserung“<br />
nach ZTVE – StB (Entwurf 2007)<br />
• In beiden Fällen darf nach 24 h Wasserlagerung der<br />
Festigkeitsabfall nicht größer als 50 % bezogen auf<br />
den jeweiligen Wert vor Wasserlagerung sein. In<br />
Abhängigkeit von den zeitlichen Vorgaben kann die<br />
Prüfung auch nach 7 Tagen und/oder zu anderen<br />
Prüfzeitpunkten erfolgen.<br />
• Bei anderen Anwendungen der qualifizierten<br />
Bodenverbesserung (z.B. im Bereich von Dammaufstandsebenen<br />
bzw. von Dammschüttungen,<br />
Bauwerkshinterfüllungen etc.) werden die Kriterien<br />
für die Bestimmung der Binde<strong>mit</strong>telmenge durch<br />
erdstatische Berechnungen vorgegeben.<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Binde<strong>mit</strong>telarten<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
nach ZTVE -StB 07<br />
• Zement nach DIN EN 197-1:<br />
Zement – Teil 1: Zusammensetzung, Anforderungen<br />
und Konfor<strong>mit</strong>ätskriterien von Normalzement<br />
• Zement nach DIN 1164-10:<br />
Zement <strong>mit</strong> besonderen Eigenschaften - Teil 10:<br />
Zusammensetzung, Anforderungen und<br />
Übereinstimmungsnachweis von Normalzement <strong>mit</strong><br />
besonderen Eigenschaften
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Dr. Oliver Kuhl<br />
Binde<strong>mit</strong>telarten<br />
nach ZTVE -StB 07<br />
• Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder<br />
nach DIN 18506: Zusammensetzung,<br />
Anforderungen und Konfor<strong>mit</strong>ätskriterien<br />
• Baukalk nach DIN EN 459-1:<br />
Zusammensetzung, Anforderungen und<br />
Konfor<strong>mit</strong>ätskriterien<br />
sowie nach BMVBW ARS 7/2002:<br />
Anforderungen an Kalke für Bodenverfestigung und -<br />
verbesserung<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
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Dr. Oliver Kuhl<br />
Binde<strong>mit</strong>telarten<br />
nach ZTVE -StB 07<br />
• Mischbinde<strong>mit</strong>tel: Kombinationen aus<br />
genormten hydraulischen Binde<strong>mit</strong>teln und<br />
Baukalken. Die Mengenanteile der Binde<strong>mit</strong>tel sind in<br />
der Leistungsbeschreibung anzugeben<br />
• Die Verwendung anderer Binde<strong>mit</strong>tel kann, wenn ihre<br />
Eignung nachgewiesen ist, zwischen Auftraggeber<br />
und Auftragnehmer vereinbart werden.“<br />
Zusammensetzung je nach Hersteller unterschiedlich<br />
• Eignungsprüfung als Nachweis für den Einzelfall<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
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Dr. Oliver Kuhl<br />
ARS 7/2002 (Anforderungen)<br />
• Reaktionsfähigkeit<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Kalktyp Reaktionsfähigkeit<br />
CL 90 t 60 °C
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Dr. Oliver Kuhl<br />
Reaktivität von Baukalken: Nasslöschkurve<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
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Dr. Oliver Kuhl<br />
ARS 7/2002 (Anforderungen)<br />
• Mahlfeinheit<br />
Siebgrößen Mahlfeinheit<br />
Rückstand als Massenanteil in %<br />
Klasse 1 (fein) Klasse 2 (körnig)<br />
10 mm 0 0<br />
5 mm 0
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Grundlagen:<br />
Proctorversuch<br />
Trockendichte in g/cm 3<br />
Trockendichte in g/cm 3<br />
1,80<br />
1,75<br />
1,70<br />
1,65<br />
1,80<br />
1,75<br />
1,70<br />
1,65<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
ohne<br />
1%<br />
3%<br />
5%<br />
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28<br />
Ausgangswassergehalt (M-%)<br />
Binde<strong>mit</strong>telmenge<br />
ohne<br />
1%<br />
3%<br />
5%<br />
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28<br />
Wassergehalt nach dem Mischen (M-%)<br />
Binde<strong>mit</strong>telmenge
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Grundlagen:<br />
Festigkeitsuntersuchungen<br />
CBR-Wert [%]<br />
Einaxiale Druckfestigkeit [N/mm 2 ]<br />
100<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1,2<br />
1,1<br />
1,0<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
ohne BM<br />
ohne WL<br />
<strong>mit</strong> WL<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Binde<strong>mit</strong>telmenge [M.-%]<br />
ohne BM<br />
ohne WL<br />
<strong>mit</strong> WL<br />
0 1 2 3 4 5<br />
Binde<strong>mit</strong>telmenge [M.-%]
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Forschungsantrag FE 05.130/2002/DGB<br />
„Untersuchung zum Reaktionsverhalten von<br />
Mischbinde<strong>mit</strong>tel zur <strong>Bodenbehandlung</strong>“*<br />
Mischungen aus CL 90 und CEM I:<br />
• 100 M.-% CL 90<br />
• 50 M.-% Cl 90 und 50 M.-% CEM I<br />
• 30 M.-% Cl 90 und 70 M.-% CEM I<br />
• 100 M.-% CL 90<br />
• Sonderuntersuchung <strong>mit</strong> 50 M.-% CEM III<br />
Binde<strong>mit</strong>telgehalte: 1, 3 und 5 M.-%<br />
Böden: TM, TL, GU*<br />
Reaktionszeiten: 1, 4, 24 Stunden<br />
* Ausgeführt vom Institut für Materialprüfung Dr. Schellenberg Leipheim<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
„Untersuchung zum Reaktionsverhalten von<br />
Mischbinde<strong>mit</strong>tel zur <strong>Bodenbehandlung</strong>“<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
CEM I (1, 3 + 5 M.-% Binde<strong>mit</strong>tel)<br />
WFK (1, 3 + 5 M.-% Binde<strong>mit</strong>tel)
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
„Untersuchung zum Reaktionsverhalten von<br />
Mischbinde<strong>mit</strong>tel zur <strong>Bodenbehandlung</strong>“<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
CEM I: 1h<br />
Kalk<br />
CEM I: 24h
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
„Reaktionsverhalten von Mischbinde<strong>mit</strong>tel“<br />
Druckfestigkeiten bei 3 M.-% Binde<strong>mit</strong>tel<br />
Variation der Reaktionszeiten zwischen Einmischen des<br />
Binde<strong>mit</strong>tel und der Verdichtung: gemischkörniger Kies (GU*)<br />
Einaxiale Druckfestigkeit [N/mm²]<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
CL 90 7 d<br />
CL 90 28 d<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
CEM I 7 d<br />
CEM I 28 d<br />
MB 30/70 7 d<br />
MB 30/70 28 d<br />
Binde<strong>mit</strong>telart/Prüfalter<br />
MB 50/50 7 d<br />
MB 50/50 28 d<br />
1 h<br />
4 h<br />
28 h
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
„Reaktionsverhalten von Mischbinde<strong>mit</strong>tel“<br />
Druckfestigkeiten bei 3 M.-% Binde<strong>mit</strong>tel<br />
Variation der Reaktionszeiten zwischen Einmischen des<br />
Binde<strong>mit</strong>tel und der Verdichtung: <strong>mit</strong>telplastischer Ton (TM)<br />
Einaxiale Druckfestigkeit [N/mm²]<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
CL 90 7 d<br />
CL 90 28 d<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
CEM I 7 d<br />
CEM I 28 d<br />
MB 30/70 7 d<br />
MB 30/70 28 d<br />
Binde<strong>mit</strong>telart/Prüfalter<br />
MB 50/50 7 d<br />
MB 50/50 28 d<br />
1 h<br />
4 h<br />
28 h
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Eignung der Binde<strong>mit</strong>tel<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Massenanteil [%]<br />
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Eignung der Binde<strong>mit</strong>tel<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Ton<br />
A<br />
Schlämmkorn<br />
0,002<br />
Fein-<br />
Schluffkorn<br />
0,006<br />
Mittel-<br />
B<br />
Kalk<br />
0,02<br />
Grob-<br />
C<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
0,06<br />
Fein-<br />
Bereich A ungeeignet, nicht zerkleinerbar<br />
Bereich G ungeeignet, zu grob<br />
0,2<br />
Sandkorn<br />
Mittel-<br />
D<br />
0,63<br />
Grob-<br />
Mischbinde<strong>mit</strong>tel<br />
E<br />
Siebkorn<br />
2,0<br />
Korndurchmesser d [mm]<br />
Bereich B<br />
Bereich C<br />
Bereich D<br />
Bereich E<br />
Bereich F<br />
Fein-<br />
Zement<br />
6,3<br />
Kieskorn<br />
Mittel-<br />
F<br />
20<br />
Grob-<br />
63<br />
Steine<br />
G<br />
TA: nur Kalk<br />
TM, TL, UM: Kalk und MB 50/50<br />
GU*, SU*: MB 30/70 und MB 50/50<br />
GU, SU: MB 30/70 und CEM<br />
GW, GI: nur CEM
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Hinweise für TP<br />
„Reaktionszeiten“<br />
• Zemente 1 Stunde*<br />
• Mischbinde<strong>mit</strong>tel 4 Stunden<br />
• Kalke 24 Stunden<br />
* Für langsam erstarrende Zemente sind evtl. auch<br />
längere Zeiten sinnvoll.
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Wahl der Binde<strong>mit</strong>telmenge bei der Eignungsprüfung in M.-%<br />
Bodenverfestigung<br />
Bodenverbesserung<br />
(Qz.Vb.)<br />
Bodengruppe<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Feinkalk<br />
nach<br />
DIN<br />
EN 459-1<br />
Kalkhydrat<br />
nach<br />
DIN<br />
EN 459-1<br />
Zement<br />
nach<br />
DIN<br />
EN 197-1<br />
DIN-11 64<br />
Hydr.<br />
Boden- und<br />
Tragschichtbinder<br />
nach<br />
DIN 18506<br />
Mischbinde<strong>mit</strong>tel<br />
Grobkörnige Böden<br />
(GE, GW, GI, SE, SW, SI) - - 3 – 7 3 – 7 3 – 7<br />
Gemischtkörnige Böden<br />
(GU, GT, SU, ST, GU*,<br />
GT*, SU*, ST*)<br />
Feinkörnige Böden<br />
(UL, TL, UM, UA, TM,<br />
TA)<br />
4 – 6 4 – 8 4 – 12 4 - 12 4 – 12<br />
4 – 6 4 – 8 7 – 16 7 – 16 4 – 16<br />
Künstliche<br />
Gesteinskörnungen - - 5 – 12 5 – 12 5 – 12<br />
RC-Baustoffe - - 4 – 10 4 – 10 4 – 10<br />
Grobkörnige Böden<br />
(GE, GW, GI, SE, SW, SI) - - 3 – 6 3 – 6 3 – 6<br />
Gemischtkörnige Böden<br />
(GU, GT, SU, ST, GU*,<br />
GT*, SU*, ST*)<br />
Feinkörnige Böden<br />
(UL, TL, UM, UA, TM,<br />
TA)<br />
2(3) – 4 2(3) – 5 3 – 6 3 – 6 2(3) – 6<br />
2(3) – 4 2(3) – 5 3 – 6 3 – 6 2(3) – 6
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Anwendung: „Qualifizierte<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Bodenverbesserung“<br />
• Bei der Herstellung einer qualifizierten Bodenverbesserung,<br />
bei feinkörnigen und gemischtkörnigen<br />
Böden, <strong>mit</strong> einer Schichtdicke von mindestens 25<br />
cm, kann der Untergrund bzw. Unterbau in die<br />
Frostempfindlichkeitsklasse F 2 eingestuft werden.<br />
Als Ausgangswerte für die Bemessung der Mindestdicke<br />
des frostsicheren Straßenaufbaus können die<br />
Angaben für Böden der Frostempfindlichkeitsklasse<br />
F 2 verwendet werden (siehe RStO, Tabelle 6), wenn<br />
auf dem Planum ein Verformungsmodul E v2 ≥ 70<br />
MN/m² nachgewiesen wird.
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Dicke des frostsicheren Oberbaus<br />
nach RStO 01 Bauklasse III bis IV<br />
Oberbaudicke<br />
50 cm<br />
E V2 -Wert<br />
> 45 MN/m²<br />
F2-Boden<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Oberbaudicke<br />
60 cm<br />
E V2 -Wert<br />
> 45 MN/m²<br />
F3-Boden<br />
Oberbaudicke<br />
50 cm<br />
E V2 -Wert<br />
> 70 MN/m²<br />
F2*-Boden<br />
F3-Boden<br />
E V2 -Wert<br />
> 45 MN/m²
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Kennwerte der EP<br />
Binde<strong>mit</strong>telgehalt<br />
[M.-%]<br />
Proctordichte<br />
Pr [g/cm³]<br />
opt. Wasserghalt<br />
w Pr [M.-%]<br />
Druckfestigkeit<br />
[N/mm²]<br />
Druckfestigkeit nach<br />
Wasserlagerung<br />
[N/mm²]<br />
Festigkeitsabfall<br />
nach<br />
Wasserlagerung [%]<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
0 1 2 3 4 5<br />
1,79 1,73 1,69 1,66 1,65 1,64<br />
17,3 18,5 19,4 21,9 22,7 23,4<br />
0,1 0,2 0,4 0,7 1,0 1,2<br />
- - - 0,46 0,71 0,86<br />
- - - 34 29 28
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Ergebnisse der Eigenüberwachungs-<br />
• Nachweis der<br />
Tragfähigkeit<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
und Kontrollprüfungen<br />
• auf dem Planum<br />
wurden E V2-Werte<br />
von 60 – 120 MN/m²<br />
erreicht
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Dauerhaftigkeit der Verbesserung?!<br />
• Nachweis der Tragfähigkeit<br />
nach einem Jahr<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
• es wurde eine<br />
Zunahme der<br />
Tragfähigkeit<br />
von ca. 30%<br />
festgestellt
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Qualifizierte Bodenverbesserung bei der<br />
Grunderneuerung einer Bundesstraße<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Eignungsprüfung:<br />
4 M.-% Mischbinde<strong>mit</strong>tel (60/40)<br />
Einaxiale Druckfestigkeiten:<br />
- 0,79 N/mm²<br />
- 0,58 N/mm² (nach Wasserlagerung)<br />
- 30 cm Asphaltoberbau<br />
- 25 cm Frostschutzschicht<br />
- 30 cm qual. Bodenverbesserung
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Hinterfüllung einer Stützmauer<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
• Abmessung der<br />
Stützmauer:<br />
- Höhe bis 13 m<br />
- Länge 160 m<br />
• Straße liegt im<br />
Hinterfüllbereich
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Bodenkennwerte:<br />
Vorgabe der Planung<br />
Boden-Binde<strong>mit</strong>tel-Gemisch:<br />
Hanglehm <strong>mit</strong> 3 M.-% Kalk<br />
• Reibungswinkel: cal.’ 27,5°<br />
• Kohäsion: cal.c’ 25,0 kN/m²<br />
• Feuchtdichte: cal.’ 1,9 t/m³<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Eignungsprüfung: Setzungsverhalten<br />
Druckfestigkeit [N/mm²]<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
Bodenverbesserung <strong>mit</strong> Kalk<br />
Druck-Stauchungsdiagramm<br />
0 M.-% CaO<br />
1 M.-% CaO<br />
3 M.-% CaO<br />
5 M.-% CaO<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16<br />
Stauchung [%]
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Kontrollprüfung<br />
• Verdichtungsgrad: im Mittel 99%<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Dauerhaftigkeit der Verbesserung?!<br />
Forschungsarbeit: Eignung frostempfindlicher<br />
Böden für die Behandlung <strong>mit</strong> Kalk<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Regelwerke/Ausblick<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Stand der Regelwerke<br />
• RStO Richtlinien für die Standardisierung des<br />
Oberbaus von Verkehrsflächen (Ausgabe 2001)<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
RStO 2001<br />
(Verfestigungen nach ZTVE - StB)<br />
• Bauweisen <strong>mit</strong> vollgebundenem Oberbau <strong>mit</strong><br />
auf dem Planum anstehenden F3 - Böden<br />
bzw. F2 - Böden und ungünstigen Wasserverhältnissen<br />
in einer nach den RStO nicht<br />
anrechenbaren Mindestdicke von 15 cm<br />
• übrige Bauweisen in einer nach den RStO<br />
anrechenbaren Dicke von maximal 20 cm<br />
• Dauerhaft Ev2 >= 45 MN/m² auf dem Planmun<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Stand der Regelwerke<br />
• RStO Richtlinien für die Standardisierung des<br />
Oberbaus von Verkehrsflächen (Ausgabe 2001)<br />
• ZTVE – StB (Ausgabe 1994/97)<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
ZTVE – StB 94/97<br />
• Überarbeitung der ZTVE-StB ist<br />
angelaufen (ein erster Entwurf ist<br />
Anfang April 2006 an die Länder<br />
gesendet worden); Terminplan 2007<br />
• Berücksichtigung und Einarbeitung<br />
neuer Regelwerke (z.B. EN 14227)<br />
• Einarbeitung der Belange des<br />
Umweltschutzes
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Stand der Regelwerke<br />
• ZTVE – StB Erdarbeiten im Straßenbau (Ausgabe<br />
1994/97)<br />
• RStO Richtlinien für die Standardisierung des<br />
Oberbaus von Verkehrsflächen (Ausgabe 2001)<br />
• TP BF – StB, Teil B 11.1 Eignungsprüfung bei<br />
Bodenverfestigung <strong>mit</strong> Zement (Ausgabe 2005)<br />
• TP BF – StB, Teil B 11.5 Eignungsprüfung bei<br />
Bodenverbesserung und Bodenverfestigung <strong>mit</strong><br />
Feinkalk und Kalkhydrat (Ausgabe 1991)<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
TP BF-StB, Teil B 11.1 + 11.5<br />
• Eine Neuausgabe der TP BF - StB Teil B 11.1<br />
liegt vor (Ausgabe 2005)<br />
• Die Erarbeitung einer TP BF – StB Teil B ?<br />
Arbeitstitel „Bodenverbesserung <strong>mit</strong><br />
Binde<strong>mit</strong>teln (Kalk, Zement und<br />
Mischbinde<strong>mit</strong>tel)“ findet zur Zeit statt (Ein<br />
erster Entwurf ist Ende 2006 vorgelegt<br />
worden)<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Stand der Regelwerke<br />
• RStO Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von<br />
Verkehrsflächen (Ausgabe 2001)<br />
• ZTVE – StB Erdarbeiten im Straßenbau (Ausgabe 1994/97)<br />
• TP BF – StB, Teil B 11.1 Eignungsprüfung bei<br />
Bodenverfestigung <strong>mit</strong> Zement (Ausgabe 1986; Entwurf 2004)<br />
• TP BF – StB, Teil B 11.5 Eignungsprüfung bei<br />
Bodenverbesserung und Bodenverfestigung <strong>mit</strong> Feinkalk und<br />
Kalkhydrat (Ausgabe 1991)<br />
• Merkblatt über Technische Sicherungsmaßnahmen<br />
im Erdbau, Teil 1: Behandlung <strong>mit</strong> Binde<strong>mit</strong>teln zur<br />
Reduzierung der Eluierbarkeit von gefährlichen Stoffen<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Merkblatt über Technische<br />
Sicherungsmaßnahmen<br />
im Erdbau, Teil 1: Behandlung <strong>mit</strong> Binde<strong>mit</strong>teln<br />
zur Reduzierung der Eluierbarkeit von<br />
gefährlichen Stoffen (Entwurf 2004)<br />
• Ein Entwurf (März 2004) liegt vor<br />
• Abstimmung <strong>mit</strong> der LAGA und LAWA ist<br />
erforderlich und erfolgt zur Zeit<br />
• Ausgabe ist für 2007 geplant<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Zweck und Ziel des Merkblattes<br />
• Durch die Zugabe von Binde<strong>mit</strong>tel<br />
sollen die Schadstoffe in einem Baustoff<br />
dauerhaft in stabile, schwer lösliche und<br />
da<strong>mit</strong> unschädliche Verbindungen<br />
(Immobilisierung) umgewandelt bzw.<br />
eingekapselt werden.<br />
• Es können geeignete Baustoffe bis zur<br />
Einbauklasse Z 2 behandelt werden.<br />
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Dr. Oliver Kuhl<br />
Europäische Normenreihe<br />
prEN 14227 Teil 10 – 14<br />
Ungebundene und hydraulisch<br />
gebundene Gemische – Anforderungen:<br />
• Teil 10: Bodenverbesserung <strong>mit</strong> Zement<br />
• Teil 11: Bodenverbesserung <strong>mit</strong> Kalk<br />
• Teil 12: Bodenverbesserung <strong>mit</strong> Schlacke<br />
• Teil 13: Bodenverbesserung <strong>mit</strong><br />
hydraulischemTragschichtbinder<br />
• Teil 14: Bodenverbesserung <strong>mit</strong> Flugasche<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
prEN 14227 Teil 10 – 14<br />
• Stellungnahmen zu den Normenentwürfen<br />
sind 2003 und 2004 beim DIN eingereicht<br />
worden<br />
• Die Normen sind nicht mandatiert (eine<br />
Anwendung im staatlichen Bereich ist aber<br />
trotzdem vorgegeben)<br />
• Wie die Umsetzung für den Erdbau erfolgt<br />
wird zur Zeit diskutiert (Handelsfähiges<br />
Produkt?)<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
prEN 14227 Teil 10 – 14<br />
• Die Normen stellen nur Anforderungen an<br />
das Boden-Binde<strong>mit</strong>tel-Gemisch (nicht an<br />
den Einbau)<br />
• Die Anforderungen an die<br />
„<strong>Bodenbehandlung</strong>“ werden durch Kategorien<br />
beschrieben<br />
• Bodenverbesserungen im Sinne der ZTVE<br />
liegen nicht im Anwendungsbereich der EN<br />
14227<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Gegenüberstellung von Verfahren und Anforderungen<br />
der ZTVE/Merkblatt und EN 14227 – 10 / - 11<br />
Verfahren/<br />
Begriffe<br />
Baustoffgemisch<br />
Kriterien<br />
VSVI Berlin – Brandenburg 24.01.07<br />
ZTVE-StB /<br />
Merkblatt<br />
(Anforderung)<br />
EN 14227-10<br />
ZTVE-StB /<br />
Merkblatt<br />
(Anforderung)<br />
EN 14227-11<br />
Qualifizierte Bodenverbesserung (Cement stabilised soil) Bodenverbesserung (soil stabilised by lime)<br />
Proctordichte/W opt Zu bestimmen Zu bestimmen Zu bestimmen Zu bestimmen<br />
Druckfestigkeit<br />
oder<br />
CBR 0 -Wert<br />
≥ 0,5 N/mm²<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
≥ 40 %<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
C 0,4/0,5<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
CBR 40<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
≥ 0,5 N/mm²<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
≥ 40 %<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
R C 0,5<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
CBR 40<br />
Festigkeitsabfall nach<br />
Wasserlagerung<br />
< 50%<br />
Binde<strong>mit</strong>telmenge ≥ 3,0 M.-% -- ≥ 3,0 M.-% --
Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen / HMWVL<br />
Dr. Oliver Kuhl<br />
Danke für die<br />
Aufmerksamkeit!