Additive für Bodenverfestigungen.

Zusatzstoffe für Bodenbehandlungen.

 

Anrechenbarer frostsicherer Oberbau

nach RStO mit weniger Zement.

 

 

Erfurt Kongress


bauma



  • Kostengünstiger als eine

    Bodenverfestigung

    mit nur Zement unter

    gleichen Prüfkriterien.



  • Additive 
    für 
    Bodenverfestigungen.

    Zusatzstoffe für Bodenbehandlungen.

     

    60% geringerer Zementanteil.

  • Einstreuen
  • Additiv einbring
  • Fraesen
  • verdichten

Frostsichere Bodenverfestigung auch bei bindigen Böden

Anrechenbarkeit von minderwertigem Material zur Frostschutzschicht (FSS) und Tragschicht (ToB) nach den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO) im Mixed-in-Place Verfahren

Die Zeiten haben sich geändert, und bei vielen Baumaßnahmen fällt Bodenaushub an, der entsorgt, also verwertet oder kostenintensiv beseitigt werden muss. Wird ein Bodenaushub, auch nicht tragfähiger Boden, wieder als Baustoff verwertet, kann durch die Substitution der endlichen Ressource Steine und Erden der Abbau an primären Rohstoffen reduziert werden. Dies hat langfristig eine Schonung von Lagerstättenvorräten zu Folge.

Eine Bodenbehandlung als Bodenverfestigung und gleichzeitige Baugrundverbesserung sind Verfahren, bei denen die Widerstandsfähigkeit des Bodens gegen dynamische Beanspruchung durch Verkehr (punktuelle Belastung wird zu Flächenbelastung), Feuchtigkeit und Frost durch die Zugabe von Bindemitteln so erhöht wird, dass der Boden dauerhaft tragfähig und frostbeständig wird. Eine Einsparung einer mineralischen Frostschutzschicht oder Tragschicht, oder Teile davon wird regelkonform herbeigeführt. Hierbei muß bei F1, F2 und F3 Böden unterschieden werden. Eine Bodenverbesserung hingegen dient nur zur verbesserten Einbaufähigkeit des Bodens, besonders bei hohen Wasseranteilen.

Unser Bodenzusatzmittel bewirkt zusammen mit Zementen eine zusätzliche dauerhafte elektrische Stabilisation durch Ionenaustausch des natürlichen Bodens. Gebundenes Wasser an den Tonpartikeln wird freigesetzt, die Druckfestigkeit und der Frostwiderstand wird um den Faktor > 2 erhöht, die Wasserwanderung (Wasserlinsenbildung) zum Eiskristall, in der kritischen Frost-Tau Wechselzone, wird so besonders bei F3 Böden unterbunden.

Feinkörnige und bindige Bestandsböden werden in einem anerkannten Verfahren aus der standardisierten Bodenstabilisierung mit Großfräsen und Anbaufräsen behandelt und zu anrechenbaren technischen Schichten im Straßenbau, Verkehrswegebau, Baustraßen, unter Fundamenten und zu hochbelastbaren Industrieflächen umgewandelt.

Der Einsatzbereich von kostengünstigen Zementen (wir empfehlen einen CEM I 42,5 R) wird bis in den tonigen Bereich der Sieblinie erweitert, wo sonst nur mit Feinweißkalken gearbeitet wird.  In unserem Downloadbereich finden sie Tabellen um das Mischungsverhältnis unterschiedlicher Böden zu bestimmen. Unser Additiv sollte im 1 Fräsgang mir Wasser zum optimalem Proctorwassergehalt zugegeben werden. Das Ergebnis ist eine anrechenbare Bodenverfestigung auf den frostsicheren Oberbau nach RStO.

Durch Aufbrechen der Adsorptionswasser Hüllen / Haftwasser und gleichzeitiger Bindung der einzelnen Bodenpartikel untereinander wird ein neuer Bodenbaustoff geschaffen. Durch zusätzlichen Ionenaustausch an den Grenzflächen der Bodenpartikel kommt zum Ladungsausgleich zwischen dem Additiv, überwiegend negativ geladenen Bodenpartikeln und den hydraulischen Bindemitteln, wodurch die Entstehung von Eislinsen an der  Gefrierfront des Straßenbaukörpers unterbunden wird. 

Auch Böden mit hohen Humin.- und Fulvosäurenanteilen können durch diese zusätzlichen Ionenaustauschreaktionen effektiver verfestigt werden. Die Tonmineralen.- und Huminstoffenpartikel adsorbierte Kationen sind ebenfalls von Hydrathüllen umgeben, die als Hydratationswasser ebenfalls Bestandteil des Adsorptionswassers sind. Mit abnehmender Korngröße und zunehmendem Gehalt an organischer Bodensubstanz steigt auch die Menge des Adsorptionswassers, dass durch unser Additiv verringert wird. Zudem wirkt unser Additiv mit hydraulischem Bindemittel zu einer deutlichen Reduzierung der Wasseraufnahme am verdichteten und erhärteten Material und damit zu einer Verbesserung der Eigenschaften des Gemischs, auch hinsichtlich der sulfatbedingten Volumenänderungen sowie des Frost- und Elutionsverhaltens. 

Die Einbaufähigkeit wird durch die Agglomeration der Feinstbestandteile gesteigert, Verdichtungsenergie wird minimiert, analog können die Einbaulagen vergrößert werden. Durch Zugabe unseres Additives wird die Kohäsion, auch Haftfestigkeit genannt, bis zu 35%, das Elastizitätsmodul bis zu 25% des ursprünglichen Bodens erhöht. Bodenmechanisch hat dieses eine Erhöhung der Ausrollgrenze wP, eine Reduzierung der Plastizität IP und damit eine Erhöhung der Konsistenzzahl IC zur Folge 

Mit zusätzlichen geringen Anteilen von Zementen (bis 60% Ersparnis einer herkömmlichen Bodenverfestigung) und Techsoil Additiven werden auch feinkörnige bindige und kohäsive Böden, auch mit hohen Huminanteilen, kostengünstig frostsicher. Ein Anteil von 55 Kg/m3 Zement im verfestigten Boden ist meist ausreichend. Der zweckmäßigste Einbauwassergehalt liegt bei 0,93 Wpr im Vergleich zu einer Verfestigung ohne Additiv. Feinweißkalke, oder deren Anteile in Mischbindemitteln, werden vorab nur noch zur Minderung des Wasseranteils verwendet.  Die einschlägige Literatur geht bei einer konventionellen Bodenverfestigung von einer Einbringmenge des Bindemittels bis 250 kg/m3 aus, ungeachtet der Problematik des Einmischens, des zusätzlichen Wasserbedarfs durch Bindemittelabsorbtion und einer umweltschädigen ph-Wert Erhöhung durch Feinfeiskalke oder Mischbinder.  Aus diesem Grund wird Kalk / Mischbinder zur Bodenverbesserung oder Bodenbehandlung, aus Sicht der Unteren Wasserbehörden (UBW) zum meist aus Gründen des Gewässerschutzes und bei Grundwasserständen von weniger als 0,5 m unter dem Planum begründet abgelehnt.

 

Bodenbehandlungen im Verkehrswegebau     -     Regelkonforme Ausführungen     -     Einsparungspotenzial bei Bodenverfestigungen

 Bodenbehandlungen202

 

 Blau markiert den kostengünstigen Einsatz einer Bodenverfestigung mit Zementen und unserem Additiv

Wirkungsweise Additive

Proctor2

vorteile mit Additiven

Etabliertes Verfahren, verankert in den Regeln der Technik, RStO, ZTV, BF...

Unser Additiv bewirkt eine Erhöhung der Dichte der Bodenerfestigung mit Zementen.

Frosthebungen durch Eislinsenbildung bei F2/F3 Böden wird reduziert.

Die Hydratation der Bindemittel wird effektiver, bis zu 60% Bindemittelreduktion bei Zementen.

Der zweckmäßigste Einbauwassergehalt liegt bei 0,93 Wpr im Vergleich zu einer Verfestigung ohne Additiv.

 

Umweltfreundlicher und günstiger als eine konventionelle Bodenverfestigung.

Vergleich Regelkonformer Bauweisen

    RStO                                       ZTV-E Stb

mixed in place

 

20cm weniger Mineralstoffgemische, kostengünstige Frostschutzschicht aus Ausgangsboden, weniger Aushub und Entsorgung

Wir können genormte Zemente nicht ersetzen, aber deren Bindungseigenschaften mit Erdbaustoffe und unseren Additiven signifikant verbessern.

Es kommt zu einer sichtbaren Krümmelbildung der Feinstanteile durch Zugabe unseres Additives  durch Ionenaustausch, zum Unterschied beim Kalk wird dieser Efekt nur durch pH-Wert Erhöhung erreicht. 

Kruemmel

  

Regelkonform mit Eignungsprüfung, gemäß DIN EN 16907-4 2019 und RStO 12, Absatz 3.2.1, ZTV E-StB und TP BF-StB 11.1, mit einer Anrechnung von 20 cm auf den frostsicheren Oberbau bei einer Ausführung mit F3/F2 Böden als Bodenverfestigung. Nach dem "Merkblatt über Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen mit Bindemitteln" ist die Wirksamkeit von Zusatzstoffen und Zusatzmitteln nach Abschnitt 4.4 im Rahmen einer Eignungsprüfung nachzuweisen. Bei einer einlagigen Einbaustärke / Frästiefe von mindestens 25 cm kann auf das Erstellen des Planums, auch bei nicht tragfähigen Böden (Ev2<45 MN/m2) entfallen, da hierbei auch das Kriterium einer qualifizierten Bodenverbesserung gleichzeitig erfüllt wird.

Alternativ, nach dem britischen Standard (BS EN 13286-41), wird die Frostsicherheit der Probekörper bereits durch eine Druckfestigkeit von mindestens 3 N/mm2, sowie einer optionalen Zugfestigkeit von 0,25 N/mm2 ohne Frostbeanspruchung nach 28 Tagen und ohne Feuchtlagerung definiert. (1 N/mm2 entspricht 1 MPa). Dabei wird bewusst auf dem kompliziertem Nachweis der Frostsicherheit nach der deutschen ZTV-E verzichtet, die den Prüfvorgang zeitlich und wirtschaftlich verzögert. 

 

Unser Ziel ist es Mineralstoffgemische, Gesteinskörnungen oder Mineralgemische durch natürlich anstehende Böden, kostengünstig und regelkonform zu ersetzen.

anwendungtr

Bodenstabilisierung, Einstufung in die Regelwerke, Prüfkriterien

waagetr

Vergleich unterschiedlicher Bauweisen einer Frostschutzschicht

eurotr

Kostenvergleiche unterschiedlicher RStO konformer Bauweisen

RAP Stratr

Eignungsprüfungen und weitere Testergebnisse

LVtr

Leistungsverzeichnis Bodenverfestigung mit Additiv