Fein- und gemischtkörnige Böden, die sich aufgrund eines zu hohen Wassergehaltes nicht anforderungsgerecht verdichten lassen, können mit Kalk behandelt werden. Direkt nach dem Einmischen des Kalkes wird der Wassergehalt des Bodens reduziert, und seine Verarbeitbarkeit und Verdichtbarkeit werden verbessert. Dass auch bei einer Bodenverbesserung und nicht nur bei einer Bodenverfestigung die Bodenbestandteile mit dem Kalk puzzolan reagieren können und dadurch eine hydraulische Erhärtung stattfindet, die zu einer Erhöhung der Tragfähigkeit und Verminderung der Frostempfindlichkeit führt, wird oft nicht berücksichtigt. Damit auch bei einer Bodenverbesserung diese Effekte genutzt werden, wurde im neuen 'Merkblatt über Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen mit Bindemitteln', Ausgabe 2004, der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) die Möglichkeit eröffnet, eine 'qualifizierte Bodenverbesserung' im Planumsbereich von Verkehrsflächen auszuführen. Durch Ausführung einer 'qualifizierten Bodenverbesserung' kann die Frostempfindlichkeit eines sehr frostempfindlichen Bodens (Frostempfindlichkeitsklasse F3) auf die Frostempfindlichkeitsklasse F2 reduziert werden und dadurch die erforderliche Dicke des frostsicheren Oberbaus der Verkehrsfläche vermindert werden. Ziel des Forschungsvorhabens war es, zum einen die Frostempfindlichkeit von Bodenbehandlungen mit Branntkalk und Kalkhydrat zu untersuchen. Zum anderen sollte ein Prüfverfahren entwickelt werden, mit dem möglichst kurzfristig und ohne Frostversuche vorausgesagt werden kann, ob und in welchem Umfang eine Kalkbehandlung die Frostempfindlichkeit eines Bodens verringert und welche Kalkdosierung für eine Verringerung der Frostempfindlichkeit notwendig ist. Im Rahmen des Versuchsprogramms wurde die Frostempfindlichkeit von Boden-Kalk-Gemischen anhand von drei Varianten von Frostversuchen erkundet: Frostversuche nach TP BF-StB Teil B 11.5, Frosthebungsversuche (mit permanentem Wasserzulauf) und Frost-Tau-Wechsel-Versuche im CBRTopf. Dabei wurde der Einfluss unterschiedlicher Parameter, wie Bodenart, Kalkart, Kalkdosierung, Probenalter, Verdichtung, Zeit zwischen Mischen und Verdichten, auf die Frostempfindlichkeit von Boden- Kalk-Gemischen untersucht. Als alternative Prüfverfahren zur Bestimmung der Frostempfindlichkeit von Boden-Kalk-Gemischen wurden die folgenden Verfahren erprobt: CBR0-Versuche, CBRW-Versuche, einaxiale Druckversuche nach Wasserlagerung, Wasseraufnahmeversuche, Raumbeständigkeitsprüfungen (Hebungen bei Wasserlagerung), Scherversuche, Versuche zur Veränderung der Korngrößenverteilung (Kornvergröberung) und der Plastizität. Außerdem wurde untersucht, ob die Puzzolanität eines Bodens anhand seines Kornanteils < 0,2 Mikrometer und seiner elektrischen Leitfähigkeit bestimmt werden kann. Abschließend wurde ein alternatives Prüfverfahren vorgestellt, und Kriterien zur Bewertung der Frostempfindlichkeit von Boden-Kalk-Gemischen wurden formuliert.

According to the 'Notice on Soil Improvements and Soil Reinforcements using Binders (Edition 2004)' it has now become possible to improve the frost sensitivity of a soil in frost sensitivity category F3 by adding binder, with the result that it can be allocated to frost sensitivity category F2 after the treatment. This is known as a so-called 'qualified soil improvement'. A precondition for the improvement of the frost sensitivity is that the soil should be suitable for treatment on the basis of its mineral content and the soil-mechanical properties, and that the amount of binder should be adequate. In the research work the frost susceptibility of soils treated with quicklime or hydrated lime was examined. A test procedure should be developed to determine the frost susceptibility of a lime treated soil without conducting a frost-test. In the research work three different frost-tests were used to assess the frost susceptibility of lime treated soils. The influence of parameters like soil, lime, amount of lime, age of mixture, compaction, time between mixing and compaction on the frost susceptibility of lime treated soils was registered. The following alternative test-methods were carried out: CBR₀-test, CBR_w-test, uniaxial compression test, water-adsorption-test, heaving by waterintake, shear-test, change of the grain size distribution and plasticity. It was tested if the puzzolanity of a soil can be determined by the amount of grains with diameters <0.2 micron and the electric conductivity. Finally a test method was introduced, and criterions were formulated to classify the frost susceptibility of lime treated soils.