Bindemittelbasierte Bodenstabilisierung in der Geotechnik - Laboruntersuchungen sowie Ableitung von Bemessungskennwerten

Bodenstabilisierungen mit Bindemitteln ermöglichen es, Böden mit geringen Festigkeits- bzw. Tragfähigkeitseigenschaften so zu konditionieren, dass bei einer Weiterverwendung die projektseitigen Anforderungen erfüllt werden können. Ziel von Bodenstabilisierungen in der Geotechnik ist in erster Linie die Erhöhung der Festigkeit anstehender bzw. zur Verfügung stehender Böden. Daher werden in diesen Anwendungsfällen überwiegend Zemente oder zementreiche Bindemittel eingesetzt. Im vorliegenden Beitrag werden die Laboruntersuchungen erläutert, die durchgeführt werden können, um sowohl die optimale Bindemittelsorte als auch die zur Erfüllung der Projektanforderungen notwendige Bindemitteldosierung zu bestimmen. Neben den Standardversuchen wird ein Schnelltest vorgestellt, der eine qualitative Abschätzung des Erhärtungspotenzials eines untersuchten Boden-Bindemittel-Gemischs ermöglicht. Auf Basis der Testergebnisse kann zudem mithilfe eines neu entwickelten datenbankgestützten Prognosetools die Festigkeitsentwicklung dieses Gemischs auch quantitativ prognostiziert werden. Abschließend wird ein exemplarischer Ansatz zur Ermittlung von erdstatischen Bemessungskennwerten aus Laboruntersuchungen an unterschiedlichen Boden-Bindemittel-Gemischen vorgestellt. Hierfür wurden die Ergebnisse von ca. 190 Druckfestigkeitsuntersuchungen verwendet.

Soil stabilization with binders in geotechnical engineering - laboratory testing procedures and derivation of design parameters.
Soil stabilizations with binders are carried out to improve strength and load bearing capacity of soft soils in order to reuse these soils and to meet the project requirements. The main target of geotechnical soil stabilization is the increase in the strength properties of the native soil. Therefore, mostly cements and binders rich in cement are used for these applications. In this article the laboratory tests are explained, which can be used in order to determine the optimum type of binder and the minimum binder dosage that is needed to fulfill the project requirements. In addition to the standard test methods, a rapid test method is introduced, which enables a qualitative evaluation of the hardening potential of a given soil-binder-mixture. Based on the test results under support of a newly developed database forecast tool it is also possible to predict the strength development of the soil-binder-mixture quantitatively. Finally an exemplary proposal for the derivation of design parameters of soil-binder-mixtures is introduced. For this approach a database of nearly 190 compressive strength test results of various soil-binder-mixtures has been used.