Erdbau
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Erdbau ist ein Teilbereich des Tiefbaus und umfasst alle Maßnahmen, mit denen Böden gelöst, abgetragen bzw. eingebaut und verdichtet werden. Entsprechend weit ist das Spektrum an möglichen Baumaßnahmen und damit auch an Anforderungen an die Baustoffe. Klassische Erdbaumaßnamen sind der Aushub von Leitungsgräben oder Baugruben und das anschließende Wiederverfüllen, die Erstellung von Aufschüttungen, Dämmen, Wällen, der Bodenaustausch zur Optimierung der Tragfähigkeit des Planums, aber auch die Erstellung temporärer Baustraßen oder Aufstandsflächen.
Einsatzmöglichkeiten
Die Anforderungen an Materialien, die als Frostschutzkörper unter Bauwerken eingesetzt werden sollen, sind in der Praxis vergleichbar zu Frostschutzschichten für den Straßenbau. In der Regel wird deshalb auch bei Recyclinganlagen nicht zwischen den Produktlinien Frostschutzschicht für den Straßen- und Wegebau sowie diese Aufstandskörper unterschieden. Ist ein Wasserzutritt nicht zu erwarten, eignen sich für diese Aufstandskörper auch klassische RC-Erdbaustoffe mit hohem Feinkornanteil, die eine hohe Standfestigkeit und Tragfähigkeit erreichen.
In Abhängigkeit davon, wie die spätere Belastung des Materials sein wird können verschiedene Gemische bzw. RC-Baustoffe zum Einsatz kommen. Standfester Boden aus RC-Material kann beispielsweise durch eine 0/45 Mischung von gebrochenem Bauschutt, gebrochenem Beton und Bauschutt Vorsiebmaterial zur mechanischen Bodenverbesserung eingesetzt werden.
Baustraßen ermöglichen während der Bauphase auf Baustellen eine befestigte Wegeführung für den Transport von Baumaterialien und das Befahren mit schweren Baumaschinen, daher ist für die Herstellung von Baustraßen großes Korn mit hoher Kornfestigkeit und geringem oder keinem Feinkornanteil geeignet.
Für die Verfüllung von Leitungsgräben werden unterschiedliche Materialien benötigt. Für die Bettung der Rohre und Leitungen ist gleichmäßiges relativ feinkörniges Material, das auch eine Unterstützung der Rohre über die gesamte Länge zulässt, notwendig. Das darüber hinaus benötigte Material sollte bis zum Planum möglichst der entnommene Boden sein. Der darüber erfolgende Aufbau ist dann der eigentliche Straßenkörper und benötigt entsprechend geeigneten Baustoff (FSS; STS).
Die Hinterfüllung von Arbeitsräumen, d.h. das Auffüllen der verbliebenen Hohlräume der Baugruben, ist eine typische Anwendung für RC-Material. Wenn auf dem so neu errichteten Planum keine Nutzungen vorgesehen sind, die hohe Tragfähigkeiten erfordern, beschränken sich die Anforderungen an das Material auf gute Einbau- und Verdichtbarkeit. Dies erfordert vor allem eine gute Kornabstufung bzw. eine geeignete Sieblinie. Die hohe Standfestigkeit entsprechender RC-Erdbaustoffe erlaubt Modifikationen in der Auslegung von bspw. Stützwänden, was mit deutlichen Kosteneinsparungen verbunden sein kann.
Hier kann ebenfalls beispielsweise sog. standfester Boden aus RC-Material in einer 0/45 Mischung aus gebrochenem Bauschutt, gebrochenem Beton und Bauschutt Vorsiebmaterial eingesetzt werden.
Bautechnische Anforderungen
Der Umfang der bauphysikalischen Vorgaben an die Eigenschaften der im Erdbau eingesetzten Baustoffe ist relativ gering. In aller Regel geht es bei den einfachen Erdbaumaßnahmen um die Bereitstellung von ausreichenden Massen bzw. entsprechender Volumina. Es gibt aber auch Erdbaumaßnahmen, die dezidierte Anforderungen an die Erdbaustoffe stellen. RC-Materialien können zu Erdbaustoffen mit hoher Tragfähig- und Standfestigkeit verarbeiet werden.
Bautechnische Anforderungen sind nach TL BuB E‑StB 09 für Erdbaustoffe im Straßenbau beschrieben und könne aber auch auf andere Einsatzbereiche übertragen werden. Sie bestehen hinsichtlich
- Plastizität (DIN 18122),
- Korngrößenverteilung (DIN 18123)
- Wassergehalt (DIN 18121),
- Stofflicher Zusammensetzung (M RC)
Gemäß den TL BuB E‑StB 09 darf der Anteil von Ausbauasphalt 10 M.-% sowie der von Fremdstoffen, wie Holz, Gummi, Kunststoffen und Textilien 0,2 M.-% am Gesamtgemisch nicht überschreiten. Mit pechhaltigen Bindemitteln gebundene Stoffe dürfen generell nicht enthalten sein. Der Massenanteil der Körnungen kleiner 4 mm muss gesondert aufgeführt werden. Es ist zu beachten, dass sich der Feinkornanteil von rezyklierten Baustoffen gezielt einstellen lässt und damit ein anderes Verhalten aufweisen kann, als der Feinkornanteil natürlicher Böden. RC-Baustoffe sind tendenziell wie veränderlich festes Gestein zu beurteilen..
Auch der Wassergehalt lässt sich grundsätzlich nach Bedarf und den Erfordernissen für Einbau und Verdichtung einstellen. Er sollte nach TL BuB E‑StB 09 in der Spanne der Wassergehalte bei 97 % Proctordichte liegen. Auch die je nach Baumaßnahme geforderte unterschiedliche Korngrößenverteilung lässt sich grundsätzlich aus verschiedenen Ausgangsmaterialien herstellen. Die Korngrößenverteilung (DIN 18123) beschreibt die Massenanteile in den Korngruppen <0,063mm, <2mm, 2mm < x > 63mm und >63mm bzw. die Sieblinie. Über diese Vorgaben lassen sich gezielt grobkörnige, gemischtkörnige oder feinkörnige Böden mit bestimmten plastischen Eigenschaften beschreiben und vorgeben.
Die Prüfung von Erdstoffen für Erdbauwerke beinhaltet neben der Untersuchung der oben erwähnten allgemeinen bautechnischen Eigenschaften, auch die Bindigkeit, das Bemessen von Dichtegrad und Verdichtungsfaktor (Verdichtung) sowie Frostverhalten (Frostbeständigkeit). Im Prozessverhalten der Erdstoffe werden die Kennwerte der Erddynamik wie Grabwiderstand, Faktoren, die das schürfende Lösen und Transportieren betreffen, und die Verdichtbarkeit untersucht.