Bodenrecycling - Bodenbaustoff - Alles ist Chemie
11.09.2006
Durch die Forschung zur Aufbereitung bindiger Böden für den Kanal- und Rohrleitungsbau gelangte Ing. Ing. E.J. Kronenberger zu der Erkenntnis, dass es möglich ist, bindige Böden gesteuert zu Bodenbaustoff machen zu können.
Im selben Zeitraum führt die Fa. Richter, Paderborn, eine Großmaßnahme zur Gründung eines Hochregallagers in Dortmund, mit ca. 20 000 m3 nach dem Verfahren Kronenberger durch. Letztendlich gelang durch die Material-Prüf- und Forschungsanstalt der Bauhausuniversität Weimar, der Nachweis, dass es möglich ist, aus bindigen Böden eine hochtragfähige Frostschutzschicht zu machen.
Ein diesbezügliches Patent wurde angemeldet.*1
Wie an anderer Stelle über das F & E-Projekt berichtet, werden die optimierten Rohre (ND700) ohne Arbeitsraum direkt zwischen den Verbau verlegt. Hierbei wird nur die Rohrleitungszone mit einem von der Firma Wesser-Beton, Pölzig und Kronenberger entwickelten "Leichtflüssigboden" vergossen. Das Bindemittel steht auf Paletten als Sackware zur Verfügung. Mit einem Gödde-Anbaumischer wird die Vergussmasse, deren Zuschlagstoffe aus dem aufbereiteten Boden bestehen kann, nach Bedarf hergestellt und über eine Schurre in die Rohrleitungszone eingebracht. Die Erstarrungszeit ist relativ kurz einstellbar, so dass die Verfüllung des in diesem Falle 6 m tiefen Grabens ohne große Verzögerung durchgeführt werden kann.
Für die derzeitigen Gründungsarbeiten für ein 30-Etagen Hochregallager für die Kauflandgruppe in Dortmund, bei denen ca. 20 000 m3 Boden bis auf eine tragfähige Mergelschicht aufbereitet werden müssen, konnte die Fa. Richter, Paderborn, durch ein Nebenangebot nach Verfahren Kronenberger, den Auftrag erhalten. Im Gegensatz zur Aufbereitung von Böden für Kanalarbeiten wo die Böden grabfähig bleiben müssen, wird bei derartigen Maßnahmen die Dosierung des Mischbinders, entsprechend der chemischen Analyse, so eingestellt, dass z..B. mit 2,0 % innerhalb von 3-4 Tagen eine Tragfähigkeit von ca. 80MN/m2 Ev2 erreicht wird. Dabei wird der Kalkanteil so eingestellt, dass der eingebaute Boden einen pH-Wert von >11 hat und somit der Boden auf Dauer zu einer Bodenklasse 5 bis 6 bzw. 6 bis 7 wird. Das Ing.-Büro für Erd-, Grund-, Felsbau Dipl.-Ing.-Kügler Essen, führt die Überwachung durch.
Das größte Nutzungspotential der puzzolanischen Reaktion liegt im Straßenbau.. Es ist unverständlich, dass bei dem Aufbau des Straßenunterbaues immer noch von einem Tragwert von 45MN/m2 Ev2 ausgegangen wird, obwohl mit ca. 2 % Bindemittel in einer stabilisierten Schicht von 50 cm Tragwerte von 150MN/m2 erreicht werden können.
- Es ist bei korrekter Einstellung des Bindemittels entsprechend der chemischen Zusammensetzung des Bodens möglich, mit ca.4 % (36 Kg/m2) bei einer stabilisierten Schichtdicke von 50 cm Tragwerte von 200 MN/m2 Ev2 innerhalb kurzer Zeit zu erreichen. Der Tragwert steigert sich durch die puzzolanische Reaktion auf die Dauer, da der Boden sich zu einer Bodenklasse 6 bis 7 entwickelt.
- Es ist durch entsprechende Versuche nachgewiesen, dass durch die Nutzung eines Hydrophobierungsmittels, das über den Kalk des Mischbinders in den Boden eingetragen wird, die kapillare Saugspannung unterdrückt wird und der Boden zu einer kapillarbrechenden Schicht wird.
Entsprechende Untersuchungen wurden an der Materialforschungs- und Prüfanstalt der Bauhausuniversität Weimar erfolgreich durchgeführt. Die Durchführung eines Pilotprojektes mit einem namhaften Straßenbauunternehmen ist kurzfristig vorgesehen.
Angenommene Werte: Straßenklasse II - ca. 500 LKW pro Tag im Jahresmittel mit 13t-Achsen
Bauweise nach Kronenberger: 28,07 €/m2
Konventionelle Bauweise mit
Stabilisierung des Planums: 48,50 €/m2
Preisdifferenz pro m2 20,43 €/m2 = 48 %
(1) Winterschäden an ehemaligen Rohrleitungs- und Kanalbaustellen-Vorschläge zu ihrer Verhütung, Technische Werke der Stadt Stuttgart AG.
(2) Langzeitverhalten bindiger Böden nach Verbesserung und Verfestigung mit Feinkalk von Dipl.-Ing. H.Ritter, Dipl. Geol. U. Stahff, Veröffentlichung in Tiefbau 5/91
(3) Fachschrift Kronenberger 0/2 2003 (überarbeitet 11/05) Ökonomisches und Ökonomisches Bodenrecycling im Kanal-und Rohrleitungsbau von E.J. Kronenberger
(4) Branntkalk zur Trocknung von Substraten für den Bau von Deponieabdichtungen - Möglichkeiten und Probleme von Thorsten Junge, Rainer Horn, Veröffentlichung in Wasser & Boden 53/6, 4-6 (2001)
(5) Zement-Kalk-Stabilisierung von Prof. Dr. Karl Josef Witt Geotechnik-Seminar Weimar 2002, Bauhaus-Universität Weimar
(6) Dispersionen und Emulsionen, Lagerly, Schulz, Zimehl, Steinkopff, Darmstadt
(7) Handbuch der Geologie und Geotechnik, Prof. Dr. Wolfgang, R. Dachroth, 3. erweiterte und überarbeitete Auflage –Springer-Verlag
(8) Neue Erkenntnisse im Verhalten kalkbehandelter Böden zur Wiederverwendung im Kanal- und Rohrleitungsbau – tis 7/8 2003, E.J. Kronenberger, ing. ing. Perl
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