Prognose der Festigkeitsentwicklung zementbehandelter Böden mit dem Porosity/Binder-Index

Böden mit schlechten bautechnischen Eigenschaften können durch Maßnahmen zur Bodenbehandlung für den Erdbau nutzbar gemacht werden. Einer solchen Maßnahme vorauszugehen hat der Nachweis über die Eignung des gewählten Verfahrens. Bei der Durchführung der Eignungsprüfung im Sinne des straßenbautechnischen Regelwerks wird i. d. R. nur die zugegebene Bindemittelmenge variiert. Die Auswertung der Daten erlaubt dann unglücklicherweise keine Verallgemeinerungen über die tatsächlich untersuchten Mischungen hinaus. Dabei ist bekannt, dass neben der Bindemittelmenge auch die Trockendichte die Festigkeit von verbesserten Böden maßgeblich beeinflusst. In der vorliegenden Studie wird über die Anwendbarkeit eines Verfahrens zur realitätsnahen Abbildung des Zusammenhangs zwischen Druckfestigkeit, Trockendichte (Porenanteil) und Bindemittelanteil berichtet und die Anwendbarkeit auf die im Erdbau üblichen, nicht ideal homogenen Mischungen geprüft. Die Analyse stützt sich auf die einaxiale Druckfestigkeit von Probekörpern, die aus Mischungen aus jeweils drei feinkörnigen Böden mit Zement hergestellt wurden. Es wird gezeigt, dass das Verfahren grundsätzlich angewendet werden kann und welche Randbedingungen beachtet werden sollten. Abschließend werden Empfehlungen für die Anwendung des Verfahrens bei der Eignungsprüfung vorgestellt.

Prediction of the strength evolution of cement-treated soils by means of the Porosity/Binder-Index
The usability of marginal soils for earthwork construction purposes can be improved by employing soil treatment measures. The applicability of such measures has to be confirmed in advance by laboratory tests. Within the scope of German road construction regulations concerning such suitability tests, the quantity of binder is varied exclusively. Unfortunately, the evaluation of the data obtained from such tests does not permit any generalizations beyond the mixtures actually investigated, and the influence of dry density on strength of treated soils cannot be accounted for. The present study reports on the applicability of a method to realistically capture the relationship between compressive strength, dry density (porosity) and binder content to non-homogeneous mixtures. The analysis is based on test results from unconfined compression tests on specimens produced from mixtures of three fine-grained soils respectively with cement. It is shown that the method can principally be used for such mixtures and it is also shown which boundary conditions apply for a proper use. Recommendations for the application of the method within the scope of suitability testing are presented.