Homepage von Juergen Czech
Methoden zur Verdichtungsueberpruefung
Verdichtung ist das Zusammenpressen eines Bodens zur Erhoehung der Tragfaehigkeit.
Das wird oft mit einer optimalen Kugelpackung verglichen. Je weniger Hohlraum zwischen
den einzelnen Kugeln ist, um so groesser ist die Stabilitaet und Belastungsfahigkeit des dabei
entstehenden Korngeruestes. Schon vor 50 Jahren hat ein gewisser Herr Proctor entdeckt,
dass dabei der Wassergehalt eine entscheidende Rolle spielt. Bei einer gleichbleibenden
Verdichtungsarbeit wird das groesste Raumgewicht (also die dichteste Kugelpackung) bei
einem materialspezifischen (bzw. Korngemisch-spezifischen) Wassergehalt erreicht
(= 100 % Proctor). Ist der Wassergehalt niedriger oder hoeher wird bei der gleichen
Verdichtungsarbeit ein kleineres Raumgewicht erreicht (also eine schlechtere Verdichtung).
Auf das Trockenraumgewicht bei optimalem Wassergehalt bezogen ergeben sich so
Werte unter 100 % Dpr, z.B. nur 95 % Dpr.
Nachgeprueft wird die Verdichtung durch das Entnehmen einer Volumeneinheit des verdichteten
Bodens, deren Feucht- und Trockengewicht gewogen wird. Diese werden auf die im Proctor-
Versuch fuer den jeweiligen Boden ermittelten Werte bezogen (aha nur 93 % Dpr, da muss
nachverdichtet werden oder aha das Gemisch wird mit zu geringen Wassergehalt
eingebaut, da muss vor der Nachverdichtung erst gewaessert werden). Uebrigens erfolgt die Bestimmung des Volumens beim Entnehmen der Bodenprobe bei einem bindigen
Boden mit einem genormten Ausstechzylinder. Bei rolligen Boeden wird das Volumen
der entnommenen Bodenprobe mit Ersatzverfahren bestimmt: Ballonverfahren
(Bodendensitometer), Gipsersatz (Gipskopf) oder Sandersatzverfahren
(Sandersatzgeraet mit Normsand).
Die geschilderten Verfahren haben aber den Nachteil, dass 1-2 Tage dafuer benoetigt werden.
In der Regel braucht man die Angaben ueber die erreichte Verdichtung aber schneller, damit
der Bauverlauf nicht stockt. Deshalb wird oft zur Ueberpruefung der Verdichtung ein
Plattendruckversuch durchgefuehrt. Dabei wird eine Stahlplatte in verschiedenen
Belastungsstufen belastet. Die resultierenden Setzungsbetraege gehen in ein
Berechnungsverfahren ein, das am Ende sogenannte Verformungsmuduli fuer die
Erst- und die Zweitbelastung des Versuches auswirft, die zu den erreichten Proctorgraden
in Beziehung gesetzt werden koennen (Merke: der Plattendruckversuch ist nur ein
"Hilfskriterium" zum Nachpruefen der Verdichtung).
In den letzten Jahren gewinnt der "dynamische Plattendruckversuch" immer mehr an Bedeutung.
Hier werden die Setzungen direkt elektronisch bei einer kurzen Stossbelastung ueber ein Fallgewicht
gemessen. Vorteilig ist dabei, dass kein Belastungsfahrzeug als Gegengewicht mehr gebraucht
wird, wie beim "statischen Plattendruckversuch". Versuche in Fundamentgruben oder in Graeben
koennen nun ohne grossen Aufwand durchgefuehrt werden. Im nachfolgenden Bild ist ein
dynamisches Plattendruckgeraet samt Elektronik und Drucker (im Koffer) abgebildet.
Auf Betondecken wird das dynamische Plattendruckgeraet natuerlich nicht verwendet. Auf dieser
Baustelle am Frankfurter Flughafen wurde eine Verdichtungueberpruefung der Schottertragschicht
unter der HGT-Schicht (=hydraulisch gebundene Tragschicht) und der Betondecke im
Vorfeldbereich der Lufthansa-Basis vorgenommen.