Stoffverhalten von konditionierten Mehrphasengemischen mit organischen Bestandteilen
Bearbeiter: Dr.-Ing. Martin Löwen
Das Forschungsprojekt behandelte das Verhalten von Mehrphasengemischen aus unbehandelten und konditionierten Böden mit organischen Bestandteilen bzw. Beimengungen. Böden mit organischen Bestandteilen, wie z.B. Torfe, zeigen zumeist ein sehr ausgeprägtes Verformungsverhalten. Ihre Tragfähigkeit ist insbesondere abhängig von dem Anteil der organischen Bestandteile und ihrem Zersetzungsgrad und dem damit verbundenen Wassergehalt. Die durchgeführten Untersuchungen an Mehrphasengemischen (Boden/Boden-Bindemittel) erfolgten dementsprechend mit der Zielsetzung, das Kompressionsverhalten sowie die Scherfestigkeit von Böden mit organischen Bestandteilen, in Abhängigkeit von der Zugabe verschiedener Bindemittel und -anteile, zu untersuchen und auf dieser Grundlage einen leistungsfähigen Baustoff zu entwickeln (Hochleistungs-Baustoff-Boden, HLBB), der vor allem eine ausreichende Tragfähigkeit aufweist.
Die Untersuchungen an drei Torfen mit voneinander abweichenden bodenmechanischen Kennwerten haben gezeigt, dass eine Konditionierung/Stabilisierung – vorzugsweise mit Zementen – möglich ist, womit auch anstehende Torfhorizonte unter Verwendung von Spezialtiefbauverfahren (z.B. Mixed-in-Place- oder Mixed-in- Plant-Verfahren) als Baugrund nutzbar gemacht werden können. Voraussetzung dafür sind gezielte Laboruntersuchungen, um die bodenmechanischen Parameter der konditionierten Böden möglichst genau zu ermitteln. Dabei ist die Wahl der Initialspannung und der Zeitpunkt der Laststeigerung von grundlegender Bedeutung für das spätere Verformungsverhalten des mit Bindemitteln verbesserten Baugrundes.
Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen eröffnet sich die Möglichkeit, auch Böden mit organischen Bestandteilen, durch Konditionierung stabilisiert bzw. verfestigt, als Baugrund zu nutzen anstatt – wie bisher üblich - einen Bodenaustausch mit Deponierung des originären Baugrundes oder eine Tiefgründung vorzusehen. Unter den Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit kann auf diese Weise eine Belastung des Stoffkreislaufs vermindert oder gar vollständig vermieden werden.
Die Dissertation wurde veröffentlicht unter: Opus Universität Siegen