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Eignung von Boden-Bindemittel-Gemischen als Baustoff für den Hinterfüllbereich von Bauwerken

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[Quelle: https://bast.opus.hbz-nrw.de]

Jährlich fallen bei Erdbauarbeiten mehrere Millionen Tonnen Bodenaushub an, die nicht wieder eingebaut werden. Die als bautechnisch schwierig eingestuften Böden, wie beispielsweise Böden mit hohem Feinkornanteil, werden oft als mineralische Restmassen deponiert. Aus ökonomischen und ökologischen Gründen ist der qualifizierte Wiedereinbau anzustreben. Um die Anforderungen an Hinterfüllbereiche von Bauwerken zu erfüllen, werden jedoch im Regelfall grob- und gemischtkörnige Böden mit ≤ 15 M.-Prozent Feinkornanteil verwendet. Für die Untersuchung der Eignung bindemittelbehandelter, bindiger Böden für Hinterfüllbereiche wurden ein fein- und ein gemischtkörniger Boden mit einem Feinkornanteil > 15 M.-Prozent der Bodengruppe TL bzw. ST* gemäß DIN 18196 gewählt. Die Böden wurden mit je zwei Bindemitteln und drei Bindemittelgehalten (3 Prozent, 5 Prozent, 7 Prozent) untersucht. Die Untersuchungen an Boden TL erfolgten mit einem Weißkalkhydrat und einem Mischbindemittel 50/50 (50 Prozent Kalk/50 Prozent Zement). Boden ST* wurde mit den Mischbindemitteln 50/50 und 30/70 untersucht. Mit einem Laborprogramm aus insgesamt ca. 360 Laborversuchen aus einer Kombination von einaxialen Druckversuchen, CBR-Versuchen, Triaxialversuchen und Ödometerversuchen an den Ausgangsböden und den Boden-Bindemittel-Gemischen wurde deren Festigkeit und Verformungsverhalten bestimmt, um die Gleichwertigkeit mit herkömmlichen, grobkörnigen Böden nachzuweisen. Mit den Laborergebnissen und über Setzungsberechnungen konnte bei allen untersuchten Boden-Bindemittel-Gemischen die Gleichwertigkeit zu herkömmlichen Hinterfüllmaterialien nachgewiesen werden. Es wurden Handlungsempfehlungen für die Praxis erarbeitet. Diese beinhalteten die Ermittlung der Scherparameter auf Basis von einaxialen Druckversuchen über empirisch abgeleitete Grenzwerte und der Angabe von prinzipiell erreichbaren Scherparametern für eine Anwendung im Regelfall. Weiterhin wird eine Empfehlung für die Ableitung des Steifemoduls aus den Ergebnissen einaxialer Druckversuche gegeben.

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Bücher, Broschüren

Tobias Siekemeyer
Entsorgungsnotstand für Bauschutt und Erdaushub in Hessen
Wissenschaft, Band 51
Auswirkungen, Grenzen und Perspektiven.
2022, 123 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Wir Menschen bauen und schaffen dadurch einen Mehrwert für die Gegenwart und die Zukunft. Gerade in der Metropolregion Mittelhessen nimmt der Bau-Boom seit einigen Jahren seinen Lauf. Ein Problem, welches jedoch vermeintlich als Bagatelle behandelt wird, ist die bei den verstärkten Bautätigkeiten entstehende Menge ungefährlicher Bau- und Abbruchabfälle. Für diese fehlen laut Aussagen der Bauwirtschaft geeignete Entsorgungsmöglichkeiten in der Region. Der Mangel an Deponien kündigte sich bereits über mehrere Jahre an und spitzt sich nun immer weiter zu. Demgegenüber stehen jedoch die Aussagen und Forderungen der Politik respektive der Gesetzgebung, die die Genehmigung beziehungsweise Schaffung neuer regionaler Entsorgungsstätten als Widerspruch zum Kreislaufwirtschaftsgesetz sehen. Da Rohstoffe jedoch gegenwärtig nicht in Kreisläufen geführt werden, sondern eher in einer Art Einbahnstraßensystem, kommt es zu wachsenden Transportentfernungen, zu steigenden Kosten, einer erhöhten Umweltbelastung sowie verstärktem Verwaltungs- und Koordinationsaufwand. Doch wo liegen die eigentlichen Probleme? Wie groß sind die ökologischen und ökomischen Auswirkungen durch fehlende Endlagerstätten tatsächlich? Ist der Bau und die Eröffnung lokaler Deponien nachhaltiger und umweltfreundlicher als der derzeitig betriebene Mülltourismus? Ist es möglich, die Kreislaufwirtschaft in derart hochindustrialisierten Volkswirtschaften überhaupt noch zu etablieren oder sind wir bereits an die Grenzen des nachhaltigen Wirtschaftens gestoßen? Handelt es sich bei jener Thematik nur um ein Problem oder droht dem Bundesland Hessen tatsächlich der Entsorgungsnotstand für Bauschutt und Erdaushub?

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Kim Kirchbach
Anwendung von Lean-Prinzipien im Erdbau
Karlsruher Reihe Technologie und Management im Baubetrieb, Band 69
Entwicklung eines Baustellenleitstands auf Basis von Virtual Reality
2014, XX, 352 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Baustellenleitstands auf Basis von Virtual Reality für den Erdbau unter Berücksichtigung des Lean Management. Hierbei konnte neben der erhöhten Verfügbarkeit von Informationen und deren transparenter Darstellung durch die Anwendung eines digitalen Kanban-Systems eine Steigerung der Produktionsleistung auf der Erdbaustelle nachgewiesen werden.

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Matthias Oplatka, Christoph Diez, Yves Leuzinger
Wörterbuch Ingenieurbiologie; Dictionary of Soil Bioengineering, English/Deutsch/Français/Italiano
Hrsg. v. Verein f. Ingenieurbiologie
1996, xxxvii, 241 S., XXXVII, 241 S. 5 Abb. 203 mm, Softcover
Vieweg+Teubner

 

 

Das Wörterbuch dient als Übersetzunghilfe für Fachleute, die sich mit der Planung, Ausführung und dem Unterhalt von ingenieurbiologischen Bauwerken im Erd- und Wasserbau beschäftigen oder in der dazugehörigen Forschung tätig sind. Das Feld der Ingenieurbiologie und der benötigten Grundlagen wurde bewußt weit abgesteckt. Das Wörterbuch ist in 19 Sachgebiete aufgeteilt, für welche je ein Schlagwort steht, welches mit einem in allen vier Sprachen gleichbleibenden Kürzel versehen ist. Dieses Kürzel ist wieder bei den Übersetzungen aufgeführt und soll die sachliche Zuordnung erleichtern.

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R. Mitchell
Earth Structures Engineering
1983, xiv, 266 S., XIV, 266 p. 235 mm, Softcover
Springer Netherlands

 

 

Dargestellt werden Grundlagen, Verfahren und Methoden des Ingenieurerdbaues, so die Anwendung der Luftbildinterpretation bei vorbereitenden Untersuchungen, boden- und felsmechanische Aspekte wie Spannungen und Verformungen im Erdmaterial, Grundwasser, Setzung von Erdbauwerken, Ausfuehrung von Daemmen und Tunneln in weichem Untergrund, Stabilitaet von Boeschungen, Entwurf, Ausfuehrung und Ueberwachung von Erddaemmen sowie Senkungen im Untertagebau. (fr); This text is a comprehensive introduction to the design of earth slopes, dams and other structures made from earth materials. Taking basic soil mechanics and elementary geology as background, it covers the concepts, principles and procedures used in the design of earth structures in sufficient depth for senior undergraduate and graduate students. Earth structures engineering complements foundation engineering in geotechnical work. Unlike foundation design, however, work on earth structures is concerned primarily with limiting equilibrium, and ground water is a major design consideration. No two earth structures are alike, given the scale of large earthworks and the variability of the construction materials; nothing is prefabricated, there are no design manuals, and a failure could be catastropic. Therefore, geological factors, site investigation and interpretation of test data assume more importance than in foundation engineering. In addition, heavy construction projects in civil engineering, earth structures for waste containtment, and subsidence prevention are treated in this book, with particular reference to the mining industry. Successes and failures of many types of earth structure are summarized and numerous references are provided for those readers wishing to pursue details beyond the scope of the book. Example problems and problem assignments complement the text. (-z-)

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Jochen Müller-Rochholz, Z. Bronstein
Einfluß von Zugbeanspruchungen auf das Hydrolyseverhalten von Polyester -PET-. Schlußbericht
Bauforschung, Band T 2618
1994, 15 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Nach beobachteten Festigkeitsverlusten an Polyester-Geweben (PET) in einer Autobahnböschung wurde das Verhalten von PET in alkalischen Medien untersucht. Es war zu prüfen, ob Synergieeffekte bei chemischer und mechanischer und thermischer Beanspruchung auftreten. Daher wurde ein PET-Garn bei unterschiedlichen Belastungsgraden in gesättigte Ca(OH)2-Lösung oder in destilliertem Wasser (jeweils mit 40 Grad C) für 7, 21 und 90 Tagen eingelagert. Anschließend wurden die Proben zerissen und mikroskopisch untersucht. Keine belastete Probe erreichte in Ca(OH)2 die geplante Versuchsdauer von 90 Tagen; die Proben rissen in Abhängigkeit vom Belastungsgrad. Die mikroskopische Untersuchung zeigte tiefe, senkrecht zur Kraftrichtung verlaufende Kerben bei zeitabhängiger Dickenabnahme. Es ist eine Hydrolysereaktion mit gleichzeitiger Oberflächenneubildung durch Rißwachstum an Kerben als Ursache für den Effekt zu vermuten.

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Harmonisierung europäischer Baubestimmungen, Eurocode 7 - Erd- und Grundbau; Verträglichkeitsuntersuchungen an ausgewählten Problemen bei Gebäuden und Gründungen. Ergebnisbericht
Bauforschung, Band T 2431
1992, 21 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der vorliegende Entwurf des EC7 weist in seinen Ausführungen hinsichtlich quantitativer Angaben zur Bemessung noch große Lücken auf. Ein bisher ungelöstes Problem ist die Unverträglichkeit des aktuellen EC7-Entwurfes mit den Eurocodes der Tragwerksplanung (EC1 bis EC6) bei der Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte. Der Fachnormenausschuß V.1 hat zur Lösung des o.g. Problems vorgeschlagen, die Grenzzustände der Tragfähigkeit in zwei Gruppen zu unterteilen: 1. Grenzzustände der bodenbezogenen Tragfähigkeit mit Teilsicherheitsbeiwerten und Sicherheitselementen der Geotechnik. 2. Grenzzustände der bauteilbezogenen Tragfähigkeit mit Teilsicherheitsbeiwerten bzw. Sicherheitselementen der Tragwerksplanung für die Einwirkungen. Mit diesem Kompromiß wird angestrebt, einerseits eine Verträglichkeit zu den Eurocodes der Tragwerksplanung herzustellen und andererseits das bisherige Sicherheitsniveau in der Geotechnik mit konstanten Teilsicherheitsbeiwerten beizubehalten. Anhand von 4 ausgewählten Beispielen waren Vergleichsberechnungen durchzuführen, deren Ergebnisse zur Untermauerung der deutschen Stellungnahme zum EC7-Entwurf dienen sollen. (-y-)

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Jianling Ma, U. Smoltczyk
Hangstabilisierung durch Stützscheiben. Ermittlung des erforderlichen Abstandes durch Zentrifugen-Modellversuche. Abschlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1991, 74 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Wenn die Tragfähigkeit und Standsicherheit einer Böschung erhöht oder ein rutschaktiver Hang stabilisiert werden soll, kann dies mit im Böschungskörper eingesetzten Stützscheiben, die z.B. aus Einkornbeton oder vermörteltem Lockergestein bestehen, erreicht werden. Dabei ist bisher die Frage offen, wie die Stabilisierung bei der Planung der Maßnahme durch einen rechnerischen Nachweis konkretisiert werden kann. Daher ging man relativ unsystematisch von Erfahrungswerten aus. Von besonderem Interesse ist dabei der Abstand der Stützscheiben, der bei gegebener Böschungshöhe notwendig ist, um die Böschungsbruchsicherheit auf das gewünschte Niveau zu bringen. Zur Klärung dieser Frage wurden 1989/90 vom Institut für Geotechnik der Universität Stuttgart an der Großzentrifuge der Universität Bochum 10 Modellversuche mit wechselnder Geometrie ausgeführt. Diese Versuche hatten zum Ziel, eine experimentelle Grundlage für die Bemessung der Stützscheiben in der Erdbaupraxis zu schaffen. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Weller, Maximilian
Für mehr Tempo. Sicherer Untergrund für schnelle Züge
Straßen- und Tiefbau, 2022

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Wegener, Dirk; Neidhart, Thomas; Jung, Stephan; Hotz, Christian
Dynamische Stabilität von bindemittelstabilisierten Erdbauwerken. Nachweise der dynamischen Stabilität der Erdbauwerke mit Fester Fahrbahn für die Geschwindigkeit von 250 km/h für die Neubaustrecke Stuttgart 21 - Wendlingen - Ulm
EI Der Eisenbahningenieur, 2022

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Huber, Stefan; Henzinger, Christoph; Birle, Emanuel; Heyer, Dirk
Erfahrungen bei der Verdichtungskontrolle von Sekundärbaustoffen im Erdbau
Straße + Autobahn, 2021

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Kontrolle der Erdarbeiten im Zuge der Eigenüberwachung. Kanalbau in offener Bauweise - Verdichtungsprüfungen, Teil 1
KA Korrespondenz Abwasser, Abfall, 2021

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Nitzsche, Kornelia; Herle, Ivo
Böschungsstandsicherheit unter Berücksichtigung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens bei Scherung
Geotechnik, 2021

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Highlights aus dem Programm 2022