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Bodenrecycling - Bodenbaustoff - Alles ist Chemie

Kronenberger, E.J.

Der Beitrag zeigt, wie es möglich ist, bindige Böden gesteuert zu Bodenbaustoff zu machen. Der Anstoß hierzu wurde durch die Forschungsergebnisse des französischen Wissenschaftlers Dr. Siffert gegeben, der 10 Jahre Grundlagenforschung über das Verhalten der Hauptbodenelemente der Böden (Silikate und Tonmineralien) durchgeführt hat. Die chemischen Vorgänge im Nanobereich wurden erkannt und erklären die Abläufe der sogenannten puzzolanischen Reaktion, die bei der Nutzung von kalkhaltigem Bindemittel über 5 Phasen bis zur Entwicklung zu Bodenklasse 6 - 7 führen kann. Im Kanal- und Rohrleitungsbau- wie für Bauwerkshinterfüllung, wird die Langzeitaushärtung der Böden durch die puzzolanische Reaktion, durch das Verfahren Kronenberger unterdrückt, wogegen für Gründungsarbeiten sowie für den Straßen-, Damm- und Deichbau, diese konsequent genutzt wird. Letztendlich gelang durch die Bauhaus-Universität Weimar der Nachweis, dass es möglich ist, aus bindigen Böden eine hochtragfähige Frostschutzschicht zu machen. In dem FE-Projekt wird das Verfahren Kronenberger nach neuestem Standard angewendet. Zur optimalen Einstellung des Mischbinders wurde eine chemische Analyse des Bodens erstellt, die ergab, dass ein C70 (70 % WFK-30 % Zement) angebracht ist. Sofern der Tonmineralanteil des Bodens über 10 % liegt, reicht ein Zementanteil von 30 % des Mischbinders aus, um mit ca. 0,5 % Bindemittel die nach ZTVA und ZTVE-StB94 geforderten Werte zu erreichen. Durch die Puzzolane im Zement, die aus hochreaktiven Tonmineralien bestehen, ergibt sich ein Ausgleich der chemischen Reaktionselemente, der Silikate (SiO2) und der Tonmineralien (Al2O3) die mit dem aus Kalk(CaO) und der Bodenfeuchte (H2O) entstandenen Calciumhydroxid Ca(OH)2 eine chemische Verbindung eingehen. Durch das so entstandene Calcium-Aluminium-Silicat-Hydrat verliert der bindige Boden sein thixotropes Verhalten, d.h. er wird durch Energieeintrag beim Verdichten nicht mehr plastisch. Der Boden wird verdichtungsfähig und kann durch eine Zudosierung von 0,25 - 4 % Bindemittel Tragwerte von 45 - 200 MN/m² erreichen.