Untersuchungen zur Frostsicherheit von Lavaschlacke-Korngemischen: Fid-Bau Portal

Untersuchungen zur Frostsicherheit von Lavaschlacke-Korngemischen

Hock-Berghaus, K.

In der Eifel sind große Vorkommen basaltischer Lava in verschiedenen Formen vorhanden, die als Zuschlagmittel für Leichtbeton und als Schottertragschichtmaterial im Straßenbau Verwendung finden. Seit einiger Zeit wird Lavaschlacke mit einer Dichte zwischen 1,8 und 2,0 g/cm₃ als Frostschutzschicht im Straßenbau eingesetzt. Untersuchungen beschäftigen sich mit der Frostsicherheit dieses Materials, wenn der Feinkornanteil über den zulässigen 7 Gewichtsprozent liegt. Der Feinkornanteil ist von Bedeutung, weil die Porosität des Materials bei den größeren Kornanteilen aufgrund der vermehrten Hohlräume wesentlich größer ist. Zu den Kriterien für Frostsicherheit zählt unter anderem die Bildung von Eislinsen, die bis zu 0,07 mm Korndurchmesser noch entstehen können. Von elementarer Bedeutung ist aber auch die Qualität und Tragfähigkeit des Untergrundes. Daher liegt ein Untersuchungsschwerpunkt auf dem Zusammenhang zwischen Frostgefahr und Tragfähigkeit. Es wird ein relativ einfacher Versuchsaufbau beschrieben, der die gleichzeitige Messung der Frosthebung an bis zu zehn Probekörpern ermöglicht. Zylindrische HDPE-Hülsen mit je 15 cm Durchmesser und Höhe werden zum Probeneinbau auf der Grundplatte eines Proctortopfes befestigt. Eine innenliegende Zellgummischicht von 8 mm Dicke verhindert eine Verspannung der Probe. Die Verdichtung erfolgt nach DIN 18127 (Proctorversuch), die Probe wird über seitliche Bohrungen als offenes System mit Wasser versorgt. Zwei Thermoelemente und eine Meßbrücke mit induktivem Wegaufnehmer zur Verformungsmessung vervollständigen den Versuchsaufbau. Alle Meßwerte werden halbstündlich von einer Vielstellenmeßanlage in einen Rechner eingespeist. Es wurden sechs verschiedene Sieblinien mit Feinkornanteilen < 0,063 mm in verschiedenen Gewichtsprozenten (5, 10, 15, 20, 25 und 30) untersucht. Drei Frost-Tauwechsel mit dreitägigen Frostperioden bei etwa - 10 Grad C wurden durchgeführt. Die Messung der maximalen Hebungen über den Feinkornanteil ergibt einen bilinearen Verlauf. Bei Werten unter 15 Gewichtsprozent liegen sie nahezu konstant, darüber steigen sie stark an. Daraus wird gefolgert, daß bis zu 15 Gewichtsprozent Feinkornanteil Frostsicherheit gewährleistet ist.