DE202018002355U1 - Bodenverbundsystem zur Verfestigung einer Schicht im Straßenbau mit fein- oder gemischtkörnigen Böden mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau und zur Wiederverfüllung von Bodenmassen - Google Patents
Bodenverbundsystem zur Verfestigung einer Schicht im Straßenbau mit fein- oder gemischtkörnigen Böden mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau und zur Wiederverfüllung von Bodenmassen Download PDFInfo
- Publication number
- DE202018002355U1 DE202018002355U1 DE202018002355.8U DE202018002355U DE202018002355U1 DE 202018002355 U1 DE202018002355 U1 DE 202018002355U1 DE 202018002355 U DE202018002355 U DE 202018002355U DE 202018002355 U1 DE202018002355 U1 DE 202018002355U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- soil
- frost
- soils
- floor system
- composite system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 240000006909 Tilia x europaea Species 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000010971 suitability test Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 244000211187 Lepidium sativum Species 0.000 description 1
- 235000007849 Lepidium sativum Nutrition 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SEQDDYPDSLOBDC-UHFFFAOYSA-N Temazepam Chemical compound N=1C(O)C(=O)N(C)C2=CC=C(Cl)C=C2C=1C1=CC=CC=C1 SEQDDYPDSLOBDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 231100000693 bioaccumulation Toxicity 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
- C04B12/04—Alkali metal or ammonium silicate cements ; Alkyl silicate cements; Silica sol cements; Soluble silicate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
- C04B14/361—Soil, e.g. laterite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
- C04B22/124—Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bodenverbundsystem zur Verfestigung anstehender Böden, dadurch gekennzeichnet, mit 91-99,9 Gew.-% Bodengemische, 0-9 Gew.-% hydraulische Bindemittel/Kalke und 0,1-0,01 Gew.-% eines Gemisches aus einem Erdalkalimetallchlorid und einem Tensid als Bodenverbesserungsmittel.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Bodenverbundsystem zur Verfestigung und Unterdrückung der kapillaren Saugfähigkeit in Böden, enthalten 91-99,9 Gew.-% Bodengemische, 0-9 Gew.-% hydraulische Bindemittel/Kalke und 0,1-0,01 Gew.-% eines Gemisches aus einem Erdalkalimetallchlorid und einem Tensid als Bodenverbesserungsmittel. Das erfindungsgemäße Bodenverbundsystem wird verwendet für die Bodenverbesserung und Bodenverfestigung mit natürlich anstehenden Böden zur Erstellung einer Verfüllung und frostsicherer und tragfähiger Schichten im Baumischverfahren und Zentralmischverfahren mit verminderter Verdichtungsenergie.
-
EP 0992565A1 lehrt ein Verfahren zur Festigung und Hydrophobierung von tonigen und kiesigen Bodenmaterialien mit Alkalisilikaten und Alkalisiliconaten und Kali-Wasserglas als Bindemittel. Kennzeichnend für das Verfahren ist dabei, das eine wässrige Zubereitung aus Alkalimetallsilikat und Alkalimetallsiliconat in wässriger Lösung eingesetzt wird, wobei bestimmte Mischungsverhältnisse der beiden Komponenten vorgegeben sind. Die Komponenten werden dabei beliebig in die zu behandelnde Bodenmasse eingearbeitet. Auch in dieser Schrift kommt dem Verfahren der Bodenbehandlung keine besondere Aufmerksamkeit zu, da der Einsatz nur mit großen Mengeneinsatz chemischer Komponenten zu bewerkstelligen ist. Zudem ist eine Reaktion mit Co2 und Kali-Wasserglas erforderlich, die den Einsatz in dickeren Schichten im Straßenbau nicht praxisgerecht ermöglichen. -
DE202017003382U1 beschreibt ein Bodenverbundsystem zur Verfestigung und Unterdrückung der kapillaren Saugfähigkeit für Böden mit erhöhten Feinanteilen für die qualifizierte Bodenverbesserung und Bodenverfestigung im Straßenbau mit einer Polydimethylsiloxan Emulsion in Verbindung mit hydraulischen Bindemittelen und Kalken zur Erstellung eines hydrophoben frostsicheren Systems. - Aus
DE19924357 ist weiterhin bekannt, dass zur Bodenverfestigung hydraulisch härtende Bindemittel, wie hydraulische Kalke und Zemente in Kombination mit hochschmelzenden Paraffinen eingesetzt werden. -
WO 2011014975 A1 beschreibt eine Methode eines Verbundsystems unter Bituminöser Befestigungen mittels Stabilisierung von Hydroxyden, kieselsauren Salzen, Karbonate und Tonen, ohne auf die kapillaren Kräfte das Verbundkörpers einzugehen. Eine Wasseraufnahme führt auch hier in Verbindung mit Frost-Tauwechseln zum Versagen des beschriebenen Straßenkörpers. Eine chemische Stabilisierung erfüllt auch hier gewiss die erforderlichen CBR Festigkeiten, nicht aber eine Frostbeständigkeit des Oberbaus, welche für das Straßenwesen unabdingbar sind. - Bei der Bodenstabilisierung wird die Stabilität nicht tragfähiger Böden durch die Zugabe von meist mit hydraulischen Bindemitteln verbessert. Die Auswahl des geeigneten Bindemittels richtet sich dabei meist nach der Korngrößenverteilung und dem Wassergehalt des Bodens. Die Bodenstabilisierung oder -verfestigung mit Kalk und Zement ist eine im Tiefbau seit Jahren bewährte Technik. Leider, mit zunehmendem Feinteilgehalt, verliert ein Boden durch Wassereinwirkung seine Festigkeit und damit an Tragfähigkeit. Dieses ist auf den hohen Anteil an Tonmineralien von feinkörnigen Böden zurückzuführen. Das Wasserbindevermögen der Tonmineralien ist maßgeblich verantwortlich für das Quell- und Schrumpfverhalten und für die plastischen Eigenschaften des Bodens.
- Es bestand daher die Aufgabe ein Bodenverbundsystem um die Frost- und Tragschicht im Straßenbau vorwiegend aus bereits vorhandenen Materialien, unterschiedlicher Zusammensetzungen und / oder unter Zugabe von Recyclingmaterial, im kombinierten Baumisch-Zentralmischverfahren, konform zu den Vorschriften des Straßenbaus zur erreichen.
- Prinzipiell ist jeder Boden verdichtbar und kann als unter den Kriterien der Druckfestigkeit, Scherfestigkeit und Elastizitätsmodulen als Frostschutzschicht und Tragschicht im Straßenbau eingesetzt werden. Problematisch ist die Wasseraufnahme durch natürlicher Kapillarität und dynamischer Belastungen. Durch verschiedene Vorschriften im Straßenwesen wird dadurch die Frostsicherheit als Kriterium bestimmt und diese durch eine Einhaltung einer bestimmten Sieblinie oder Körngrößenverteilung geregelt. So darf ein Boden mit mehr als 5 % Freianteilen < 0,063mm nicht als Frost- und Tragschicht verwendet werden.
- Standardisierte Verfahren wie das Baumisch- und Zentralmischverfahren mit Bindemitteln kommen bei erhöhten Feinanteilen zur Stabilisierung zum Einsatz. Bisher sind die Feinanteile einer gebundenen Tragschicht auf 15% Freianteilen < 0,063mm begrenzt. Hierbei ist auch negativ die Wasserdurchlässigkeit dieser so hydraulisch gebundenen Schichten zu erwähnen, dass so der natürliche Boden durch das alkalische Eluat der darüber befindlichen hydraulisch gebundenen Schichten belastet wird. Auch hierbei ist die Begrenzung der Feinanteilen bei Tragschichten ein Mittel um die Kapillarität zu unterdrücken. Unumstritten ist jedoch, dass eine wasserdurchlässige Frost- Tragschicht nur bei einem Drainagepflaster erforderlich ist.
- Mit Einführung der Ersatzbaustoffverordnung (EVB) von 2017 ist eine Notwendigkeit gegeben, den Einbau von mineralischen Baustoffgemischen zu minimieren und auf recyceltes Material und natürliche Bodenressourcen zurückzugreifen zu können.
- Derzeit fehlt es an einem Bodenverbesserungsmittel um auch ungeeignete Materialien, vorwiegend mit erhöhten Feinanteilen, kostengünstig im Straßenwesen als Frost/Tragschicht und als Verfüllmaterial wiederzuverwenden.
- Um einen Boden zu verbessern und ihn als Frost- Tragschicht und als Verfüllmaterial einsetzen zu können, wurde erfindungsgemäß, ein Bodenverbesserungsmittel zur Verfestigung eines Erdreiches, umfassend mit 91-99,9 Gew.-% Bodengemische, 0-9 Gew.-% hydraulische Bindemittel/Kalke und 0,1-0,01 Gew.-% eines Gemisches aus einem Erdalkalimetallchlorid und einem Tensid, entwickelt.
- Mit dem Bodenverbesserungsmittel wird das kapillare Saugen bei anstehenden Böden, nach Verdichten und gegebenenfalls, erfindungsgemäß durch zusätzlichen lonenaustausch unterdrückt. Das erfindungsgemäße Verbundsystem ist gekennzeichnet durch eine verminderte Wasseraufnahme, geringeres Quellvermögen und höhere Festigkeiten bei Wassereinwirkungen unter dynamischen Belastungen.
- Das erfindungsgemäße bevorzugte Mischungsverhältnis Bodenverbesserungsmittel wird in einem Verhältnis von 1:200, in Abhängigkeit der Korngrößenverteilung, den optimalen Proctor Wassergehalt, der Trockendichte des zu verwendenden Bodens zugegeben Mit der erfindungsgemäßen Konzentration des Bodenverbesserungsmittels und den zu verfestigten Böden wird der Anteil der hydraulischen Bindemittel und/oder Kalke oder deren Mischanteile, sowie der dazugehörige optimale Wassergehalt, nach einer standardisierten Eignungsprüfung mit dem Bodenverbesserungsmittel zur Erreichung der geforderten Frostsicherheit und Festigkeiten labortechnisch ermittelt.
- Somit können in bevorzugter Weise feinkörnige und gemischtkörnige Böden nach DIN 18196 als hydrophobes Gesamtsystem zur Erstellung von Frost und Tragschichten im Straßenwesen herangezogen werden. Wobei die obere Schicht (Tragschicht), mit erhöhten hydraulischen Bindemittelanteil, bevorzugter Weise durch einen Fertiger im Zentralmischerfahren höhengemäß hergestellt wird.
- Die erreichten Vorteile sind die Wiederverwendbarkeit vorhandener Böden und RC Böden mit erhöhten Feinanteilen zur Herstellung einer Frost- Tragschicht Kombination. Die Dimensionierung der Verbundschicht erfolgt nach der RStO, nach ZTV-E StB und nach Vorgaben der ZTV Beton-StB mit Eignungsprüfungen und zusätzlichem Nachweis der Frostbeständigkeit nach TP BF-StB um die physikalischen Kriterien in Bezug auf Frostbeständigkeit und Druckfestigkeit einzuhalten.
- Dieses ermöglicht schon heute einen direkten Einsatz nach den Vorschriften im Straßenwesen, wenn die Gesamtdicke der frostsicheren Schichten des Oberbaus eingehalten werden.
- Durch eine hydrophobe Ausbildung mit dem Bodenverbesserungsmittel in Verbindung mit der Bodenverfestigung werden zudem die geforderten 12 Frost-Tauwechsel mit einer Längenveränderung < 10/00 nach TP BF-StB erreicht. Zudem wird durch die verringerte Wasseraufnahme des Bodens auch die geforderte 50%ige Druckfestigkeit bei Wasserlagerung übertroffen.
- Eine Einsparung von 15% der hydraulischen Bindemittel konnte, bei Tragschichten mit geforderten 6 N/mm2, wie auch 0,5N/mm2 bei Frostschutzschichten auf Grund des Ionenaustauschs, durch den Einsatz des Bodenverbesserungsmittels erreicht worden. Zudem wurde eine 25%ige schnellere Anfangserhärtung mit hydraulischen Bindemitteln beobachtet, die einen zeitlichen Vorteil im weiterem Bauablauf darlegen.
- Da ein eigentliches Planum entfällt, kann auch das Vorverdichten auf 45 MN/m2 auf dem bestehenden Baugrund bei einer Verfestigung verzichtet werden. Bei Bodenverfestigung, die mit dem Bodenverbesserungsmittel und hydraulischen Bindemittel mit erhöhten Feinanteilen hergestellt wurde, wird dieser Schichtverbund als frostsicher eingestuft und auf den frostsicheren Oberbau angerechnet. Die RStO bleibt in ihren weiteren Ausführungen dazu unberührt.
- Bei Rehabilitierung bestehender befestigter Straßen, kann unter Einsatz des Bodenverbesserungsmittels und des anstehenden Schichtenaufbaus, durch Kaltrecycling, ohne vorherige Absiebung der Feinanteile, eine tragfähige und frostsichere Schicht nach ZTV Beton-StB erstellt werden.
- Ein Recycling Sand 0-4 mm, häufige Absiebung aus Recyclinganlagen aus der Wiederverwertung von Bauschutt- und Straßenaufbruch, sowie RC Baustoffe mit erhöhten Feinanteilen können in den Straßenkörper mit dem Bodenverbesserungsmittel eingesetzt werden.
- Das Bodenverbesserungsmittel verbessert die Eigenschaften aller genormten hydraulischen Bindemittel, Mischbindemittel, hydrophobierte Zemente und Kalke in Bezug auf homogene Einmischung in das vorhandene Erdreich. Bindemittelnester werden vermieden.
- Eine Verfüllung mit Bestandsböden, auch ohne Bindemittel mit Bodenverbesserungsmittel ermöglicht eine Einsparung an Verdichtungsenergie, analog können die Schichtstärke um 20% erhöht werden, die den Wiedereinbauprozess beschleunigen.
- Das Eluatverhalten, bedingt durch die kapillarbrechende und hydrophobe Wirkung des Verbundsystems mit dem Bodenverbesserungsmittel unterbindet zudem den Eintrag von Schadstoffen durch Sickerwasser in den Boden und dem Grundwasser. Eine Grundwassergefährdung, sowie eine Bioakkumulation der Ausgangsprodukte kann Aufgrund der Bindungen mit den hydraulischen Bindemitteln oder Kalken ausgeschlossen werden.
- Durch Recycling, fräsen des Verbundsystems, hier mit 4% Bindemittelanteil, wurde die ökotoxikologische Unwirksamkeit des Bodenverbesserungsmittels durch Kressekeimtests mit Vergleichsböden nachgewiesen. Recycelter gefräster Boden kann als Pflanzgranulat bei übersäuerten Böden wieder landwirtschaftlich benutzt werden.
- Der Anteil der maximalen Feinanteile des Bodens ist abhängig von der mechanische Mischbarkeit mit den hydraulischen Bindemitteln und wird nur begrenzt durch die angewandte Fräst- oder Mischtechnik.
- Ausgeprägt plastische Tone (TA) mit halbfester bis fester Konsistenz lassen sich nicht ausreichend mit Bindemitteln homogenisieren. Nicht geeignet sind organische Böden mit einem Gewichtsanteil von > 20 %, bestimmbar durch Glühverlust, sowie Böden mit erhöhten Sulfatanteilen, die durch eine Ettringitbildung unerwünschte Hebungen verursachen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0992565 A1 [0002]
- DE 202017003382 U1 [0003]
- DE 19924357 [0004]
- WO 2011014975 A1 [0005]
Claims (8)
- Die Erfindung betrifft ein Bodenverbundsystem zur Verfestigung anstehender Böden, dadurch gekennzeichnet, mit 91-99,9 Gew.-% Bodengemische, 0-9 Gew.-% hydraulische Bindemittel/Kalke und 0,1-0,01 Gew.-% eines Gemisches aus einem Erdalkalimetallchlorid und einem Tensid als Bodenverbesserungsmittel.
- Bodenverbundsystem nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetallchlorid ein zweiwertiges Metallsalz ist und in einem Verhältnis von 1:0,5 bis 1:5, besonders bevorzugt 1:1 mit dem Tensid unter Wärmezufuhr bei 45 Grad und ständigen Mischen hergestellt wird. - Bodenverbundsystem nach
Anspruch 1 bis2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierung des Bodenverbesserungsmittels in Abhängigkeit der Korngrößenverteilung, Porenvolumen, optimalen Proctor Wassergehalt und der Trockendichte des zu verwendenden Bodens festgelegt wird. - Bodenverbundsystem nach
Anspruch 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass höhere Festigkeiten der Böden durch lonenaustausch entstehen. - Bodenverbundsystem nach
Anspruch 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass eine verminderte Wasseraufnahme mit dem Bodenverbesserungsmittel erreicht wird. - Bodenverbundsystem nach
Anspruch 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erhöhte Druckfestigkeit bei Wassereinwirkung der mit dem Bodenverbesserungsmittel erreicht wird. - Bodenverbundsystem nach
Anspruch 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Bodenverbesserungsmittel weniger Verdichtungsenergie benötigt wird. - Bodenverbundsystem nach einen oder mehreren der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Baumisch- und Zentralmischverfahren natürlich anstehende Böden in bevorzugter Weise mit hohen Feinanteilen mit dem Bodenverbesserungsmittel zur Verwendung als Frost/Tragschicht im Straßenbau und Verfüllmaterial kommen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202018002355.8U DE202018002355U1 (de) | 2018-05-12 | 2018-05-12 | Bodenverbundsystem zur Verfestigung einer Schicht im Straßenbau mit fein- oder gemischtkörnigen Böden mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau und zur Wiederverfüllung von Bodenmassen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202018002355.8U DE202018002355U1 (de) | 2018-05-12 | 2018-05-12 | Bodenverbundsystem zur Verfestigung einer Schicht im Straßenbau mit fein- oder gemischtkörnigen Böden mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau und zur Wiederverfüllung von Bodenmassen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE202018002355U1 true DE202018002355U1 (de) | 2018-06-14 |
Family
ID=62813252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE202018002355.8U Active DE202018002355U1 (de) | 2018-05-12 | 2018-05-12 | Bodenverbundsystem zur Verfestigung einer Schicht im Straßenbau mit fein- oder gemischtkörnigen Böden mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau und zur Wiederverfüllung von Bodenmassen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202018002355U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109853312A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-06-07 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种处理后的油基岩屑用于无机稳定道路基层的应用方法 |
| CN110115127A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-13 | 上海大学 | 利用水热炭修复重度盐碱土壤的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992565A1 (de) | 1998-09-29 | 2000-04-12 | Wacker-Chemie GmbH | Verfahren zur Festigung und Hydrophobierung von Bodenmaterialien |
| DE19924357C1 (de) | 1999-05-27 | 2000-10-26 | Beck Klaus | Bodenverfestigungsmittel, Verfahren zur Untergrundbefestigung und eine Fahrbahndecke |
| WO2011014975A1 (es) | 2009-08-05 | 2011-02-10 | Proes S.A. | Estructura de pavimento flexible para calles y carreteras, compuesta por una base inferior estabilizada y una carpeta superior de rodado de espesor reducido |
| DE202017003382U1 (de) | 2017-06-28 | 2017-09-25 | Nils Dieter Pohlmann | Bodenverbundsystem zur Verfestigung und Unterdrückung der kapillaren Saugfähigkeit für Böden mit erhöhten Feinanteilen für die qualifizierte Bodenverbesserung und Bodenverfestigung im Straßenbau |
-
2018
- 2018-05-12 DE DE202018002355.8U patent/DE202018002355U1/de active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992565A1 (de) | 1998-09-29 | 2000-04-12 | Wacker-Chemie GmbH | Verfahren zur Festigung und Hydrophobierung von Bodenmaterialien |
| DE19924357C1 (de) | 1999-05-27 | 2000-10-26 | Beck Klaus | Bodenverfestigungsmittel, Verfahren zur Untergrundbefestigung und eine Fahrbahndecke |
| WO2011014975A1 (es) | 2009-08-05 | 2011-02-10 | Proes S.A. | Estructura de pavimento flexible para calles y carreteras, compuesta por una base inferior estabilizada y una carpeta superior de rodado de espesor reducido |
| DE202017003382U1 (de) | 2017-06-28 | 2017-09-25 | Nils Dieter Pohlmann | Bodenverbundsystem zur Verfestigung und Unterdrückung der kapillaren Saugfähigkeit für Böden mit erhöhten Feinanteilen für die qualifizierte Bodenverbesserung und Bodenverfestigung im Straßenbau |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109853312A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-06-07 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种处理后的油基岩屑用于无机稳定道路基层的应用方法 |
| CN110115127A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-13 | 上海大学 | 利用水热炭修复重度盐碱土壤的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Beeghly | Recent experiences with lime-fly ash stabilization of pavement subgrade soils, base and recycled asphalt | |
| EP1358299B2 (de) | Verfahren zur herstellung von böden oder trennschichten | |
| RU2400593C1 (ru) | Грунтовая смесь | |
| RU2471737C1 (ru) | Композиционный строительный материал | |
| DE202018002355U1 (de) | Bodenverbundsystem zur Verfestigung einer Schicht im Straßenbau mit fein- oder gemischtkörnigen Böden mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau und zur Wiederverfüllung von Bodenmassen | |
| DE202017003382U1 (de) | Bodenverbundsystem zur Verfestigung und Unterdrückung der kapillaren Saugfähigkeit für Böden mit erhöhten Feinanteilen für die qualifizierte Bodenverbesserung und Bodenverfestigung im Straßenbau | |
| Mahajan et al. | Effects of fly ash on engineering properties of BC soil | |
| Mukherjee | Selection & Application of Lime Stabilizer for Soil Subgrade Stabilization | |
| EP0959053B1 (de) | Bindemittel zur Schadstoffbindung in kontaminierten Bodenbereichen und/oder zur Bodenstabilisierung | |
| Abu Talib et al. | Effectiveness of sugarcane bagasse ash (SCBA) as partial cement replacement in peat stabilization | |
| Voottipruex et al. | Prevention of mud pumping in railway embankment a case study from Baeng Pra-pitsanuloke, Thailand | |
| DE19851256C2 (de) | Verfahren zum Verfestigen von insbesondere schadstoffhaltigen, staubförmigen bis grobkörnigen, nicht hydraulischen Anfallstoffen | |
| Kumar et al. | Effect of lime (content &duration) on strength of cohesive soil | |
| McCarthy et al. | Role of fly ash in the mitigation of swelling in lime stabilised sulfate-bearing soils | |
| EP1655410B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Tragschicht | |
| DE10332249B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Bodenverfüllmassen, nach dem Verfahren hergestellte Bodenverfüllmasse und deren Verwendung | |
| EP1997959A2 (de) | Mischung aus Schichtmineralien | |
| DE102004023482A1 (de) | Trockengemisch | |
| DE102019130907A1 (de) | Fahrbahnbelag | |
| Raghuwanshi et al. | A review on soil stabilization using RBI grade-81 | |
| EP1571196B1 (de) | Zusammensetzung und Methode zur Verbesserung der geotechnischer Eigenschaften von Böden | |
| Nayak et al. | Improvement of Geotechnical properties of Lateritic soil using Quarry dust and Lime | |
| EP3366843B1 (de) | Polymermodifizierte bodenstabilisierung | |
| EP1020415B1 (de) | Verfahren zum Verfestigen schadstoffhaltiger, kontaminierter staubförmiger bis grobkörniger Anfallstoffe | |
| DE2634189A1 (de) | Verfahren und bindemittel zur verfestigung von boeden |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification | ||
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |