Bodenmechanische Eigenschaften von Lava - Eifelinstitut W. Lappe
Bodenmechanische Eigenschaften von Lava - Eifelinstitut W. Lappe
Bodenmechanische Eigenschaften von Lava - Eifelinstitut W. Lappe
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
<strong>Bodenmechanische</strong><br />
<strong>Eigenschaften</strong> <strong>von</strong> <strong>Lava</strong> für f r<br />
Schichten ohne Bindemittel im<br />
Straßenbau<br />
Stra enbau<br />
Dipl.-Geol. Dipl Geol. Marcus Volker<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 1
Gliederung<br />
• Geologischer Rahmen<br />
• Entstehung <strong>von</strong> <strong>Lava</strong>schlacke<br />
• <strong>Eigenschaften</strong> der <strong>Lava</strong>schlacke<br />
• Verwendungsmöglichkeiten Verwendungsm glichkeiten <strong>von</strong> <strong>Lava</strong>schlacke<br />
• Hinweise zur Herstellung <strong>von</strong> Schichten ohne<br />
Bindemittel aus <strong>Lava</strong>schlacke<br />
1. Anforderungen an die Frostschutzschicht<br />
2. Die Bedeutung des Planums<br />
3. Annahmeprüfung<br />
Annahmepr fung<br />
4. Einbau und Verdichten des Materials<br />
5. Prüfungen<br />
Pr fungen<br />
• Fazit<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 2
Vulkanfelder der West- West und Osteifel<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 3
Vulkantypen der Eifel<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 4
Schnitt durch einen Schlackenkegel<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 5
<strong>Eigenschaften</strong> der <strong>Lava</strong>schlacke<br />
Korngröß<br />
Korngröße<br />
< 2 mm<br />
2 – 64 mm<br />
> 64 mm<br />
Begriff<br />
Asche<br />
Lapilli<br />
Bomben<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 6
<strong>Eigenschaften</strong> der <strong>Lava</strong>schlacke<br />
Hauptmineralbestandteile<br />
• Pyroxen<br />
• Olivin<br />
• Feldspatvertreter(<br />
Nephelin, Nephelin,<br />
Leucit) Leucit<br />
• Magnetit<br />
• Biotit<br />
Sekundäre Sekund re Porosität Porosit t<br />
durch alterierten<br />
Leucit<br />
Pyroxen Primäre Prim re Porosität<br />
Porosit<br />
Glasige Matrix<br />
Zonierter Pyroxen<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 7
<strong>Eigenschaften</strong> der <strong>Lava</strong>schlacke<br />
• <strong>Lava</strong>schlacke ist vergleichsweise leicht<br />
• <strong>Lava</strong>schlacke hat einen hohen<br />
Reibungswinkel<br />
• <strong>Lava</strong>schlacke hat eine hohe<br />
Wasserdurchlässigkeit<br />
Wasserdurchl ssigkeit<br />
• <strong>Lava</strong> kann Feuchtigkeit speichern<br />
• <strong>Lava</strong> hat eine hohe spez. Oberfläche<br />
Oberfl che<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 8
Kennwert<br />
Vergleich <strong>von</strong> bautechnischen<br />
relevanten Bodenkennwerten<br />
Reibungswinkel ϕ’<br />
Kohäsion c’<br />
Wichte γ<br />
Schüttdichte<br />
Wasseraufnahme w A<br />
Wasserdurchlässigkeit K<br />
Proctordichte ρ Pr<br />
Opt. Wassergehalt w Pr<br />
[°]<br />
[kN/m²]<br />
[kN/m³]<br />
[t/m³]<br />
[Gew.-%]<br />
[m/s]<br />
[g/cm³]<br />
[Gew.-%]<br />
<strong>Lava</strong>schlacke<br />
40,0°<br />
0<br />
19<br />
1,2 — 1,6<br />
9,0 — 13,0<br />
∅ 5⋅10 -4<br />
1,65 — 1,95<br />
7,5 — 10,5<br />
Kiessand (rund)<br />
35,0°<br />
20<br />
1,5 — 1,7<br />
2,5 — 4,5<br />
∅ 5⋅10 -4<br />
2,00 — 2,10<br />
4,0 — 7,0<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 9<br />
0
Verwendung <strong>von</strong> <strong>Lava</strong>schlacke<br />
• Straßen Stra en- und Tiefbau<br />
• Herstellung <strong>von</strong> Leichtbeton<br />
• Sportplatzbau<br />
• Abwasserreinigung<br />
• Garten- Garten und Landschaftsbau<br />
• Düngemittelherstellung<br />
ngemittelherstellung<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 10
Wirtschaftliche Bedeutung des <strong>Lava</strong>abbaus<br />
59 Betriebe mit einer<br />
Fördermenge rdermenge <strong>von</strong><br />
rd. 8 Mio. t (Stand 2003)<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 11
Bereiche<br />
Verdichtungsanforderungen<br />
nach ZTV SoB-StB SoB StB 04<br />
Oberfläche<br />
Frostschutzschicht<br />
bis 0,2 m Tiefe<br />
Frostschutzschicht<br />
unterhalb des<br />
Bereiches und<br />
Schicht aus<br />
frostunempfindliche<br />
m Material<br />
Baustoffgemische<br />
und Böden<br />
0/8 bis 0/63 und<br />
Böden GW<br />
und GI<br />
0/8 bis 0/63 GW<br />
und GI sowie<br />
SE, SW, SI,<br />
GE sowie<br />
Gesteinskörnungen<br />
0/2<br />
und 0/4<br />
Bauklasse SV,<br />
I bis V<br />
D Pr [%]<br />
103<br />
100<br />
E V2 /<br />
120 /<br />
≤ 2,2<br />
100 /<br />
≤ 2,5<br />
Bauklasse VI*<br />
D Pr [%]<br />
100<br />
100<br />
E V2 /<br />
100 /<br />
≤ 2,5<br />
100 /<br />
≤ 2,5<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 12<br />
E<br />
E<br />
V 2<br />
V1<br />
E<br />
E<br />
V 2<br />
V1
Die Bedeutung des Planums<br />
Verdichtungsanforderungen nach Tab. 2 u. 3 der ZTVE-StB<br />
ZTVE StB<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 13
Die Bedeutung des Planums<br />
d<br />
in cm<br />
20 — 30<br />
30 — 40<br />
40 — 50<br />
A<br />
(GE,SE,SW,SI)<br />
≥ 50<br />
≥ 60<br />
≥ 70<br />
E V2 in MN/m²<br />
B<br />
(GW,GI Brechsand-Splitt-<br />
Gemische 0/5 –<br />
0/32 mm)<br />
≥ 80<br />
≥ 100<br />
≥ 120<br />
C<br />
(Brechsand-Splitt-<br />
Schotter-<br />
Gemische<br />
> 0/32 mm)<br />
≥ 100<br />
≥ 120<br />
≥ 140<br />
Richtwerte des E V2 -Moduls Moduls auf ungebundenen Tragschichten<br />
über ber Unterlagen mit E V2 ≥ 45 MN/m².<br />
MN/m<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 14
Die Bedeutung des Planums<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 15
Die Bedeutung des Planums<br />
Bauen bei starkem Regen<br />
• Abflußrinnen<br />
Abflu rinnen bzw. Ringgräben<br />
Ringgr ben<br />
• Oberflächengef<br />
Oberfl chengefälle lle<br />
• Fahrspuren einebnen und<br />
Wasserstellen zu beseitigen<br />
• Fahrwege möglichst m glichst vor der<br />
Schlechtwetterperiode anlegen<br />
• Einbau in möglichst m glichst dünnen, d nnen,<br />
gleichmäß<br />
gleichmäßigen<br />
igen Schichten, die sofort<br />
gut verdichtet werden müssen m ssen<br />
• Anlegen eines zweiseitigen Gefälles Gef lles<br />
• Einmischen <strong>von</strong> Kalk, um den<br />
Wassergehalt des Bodens zu<br />
reduzieren<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 16
Annahme-/Eingangskontrolle<br />
Annahme /Eingangskontrolle<br />
• Handelt es sich bei dem Material um ein güte g teüberwachtes<br />
berwachtes<br />
Material?<br />
• Liegen Prüfzeugnisse Pr fzeugnisse vor?<br />
• Weist der Lieferschein die erforderlichen<br />
Gütekennzeichnungen tekennzeichnungen (Verbandkennzeichen,<br />
Verweis auf RG Min bzw. TL G SoB) SoB)<br />
auf?<br />
• Sichtkontrolle: Korngröß Korngrößen,<br />
en, Verunreinigungen<br />
• Bei Unsicherheit ggf. Kontrollprüfung Kontrollpr fung veranlassen, bzw.<br />
bei offensichtlichen Mängeln M ngeln Material zurückweisen<br />
zur ckweisen<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 17
Einbau und Verdichten<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 18
Prüfung<br />
Einhaltung der Anforderungen<br />
an das Frostschutzmaterial<br />
nach den TL SoB-StB, Abs.<br />
2.2<br />
Korngrößenverteilung und<br />
Feinanteile<br />
Verdichtungsgrad<br />
Verformungsmodul<br />
profilgerechte Lage<br />
Ebenheit<br />
Einbaudicke<br />
Prüfung Pr fung der fertigen Leistung<br />
Eigenüberwachung<br />
kontinuierlich beim<br />
Einbau<br />
alle 2500 t<br />
je angefangene 6000<br />
m² eingebauter<br />
Schicht; im komm.<br />
Straßenbau in<br />
Abständen <strong>von</strong> 100 m<br />
je angefangene 6000<br />
m²<br />
nach Erfordernis<br />
nach Erfordernis<br />
X<br />
Kontrollprüfung<br />
alle 5000 t<br />
je angefangene 6000<br />
m² eingebauter<br />
Schicht<br />
je angefangene 6000<br />
m²<br />
in Abständen <strong>von</strong><br />
50 m<br />
nach Erfordernis<br />
X<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 19<br />
—
Materialeigenschaften<br />
Güteüberwachung<br />
Bauausführung<br />
<strong>Eifelinstitut</strong> Daun 20
Change language