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Baustoffe für standfeste Bankette

BASt-Bericht S 107

Andromachi Koukoulidou, Emanuel Birle, Dirk Heyer, Lehrstuhl und Prüfamt für Grundbau, Bodenmechanik, Feldmechanik und Tunnelbau Technische Universität München

55 Seiten
Erscheinungsjahr: 2017
Preis: 15,50 €

Bestellung eines gedruckten Exemplars beim Carl Schünemann Verlag GmbH

Dieser Bericht steht auch kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Bankettmaterialien müssen zwei Anforderungen erfüllen, die von verschiedenen Bestandteilen der Böden gewährleistet werden. Aufgrund der Verkehrssicherheit müssen sie eine dauerhaft hohe Tragfähigkeit aufweisen, damit von der Fahrbahn abkommende Fahrzeuge nicht einsinken und verunfallen. Die Tragfähigkeit und Standfestigkeit der Böden wird hauptsächlich durch den Kiesanteil der Böden erreicht. Da im Bereich des Banketts Straßenoberflächenwasser versickert, müssen sie andererseits ein möglichst hohes Schadstoffrückhalte- und -bindevermögen aufweisen, um den Untergrund und das Grundwasser zu schützen. Dies wird durch die Sand- und Feinanteile der Böden erreicht. Bei den bestehenden Bauweisen besteht nach Auffassung einiger Straßenbauverwaltungen der Länder ein Optimierungsbedarf. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit sollten diese Bauweisen überprüft und gegebenenfalls weiter entwickelt werden, um noch stärker den bau-, als auch den umwelttechnischen Ansprüchen gerecht zu werden. Dabei werden die Bankette aus einem Gemisch von Gesteinskörnungen beziehungsweise rezyklierten Baustoffen der Körnung 0/32 Millimeter mit Feinkorn beziehungsweise Oberboden hergestellt. Geeignete Zusammensetzungen waren durch Untersuchungen im Labor- und Technikumsmaßstab zu ermitteln. 18 Gemische von Gesteinskörnungen und Baustoffen der Körnung 0/32 Millimeter mit unterschiedlichen Feinkorn- beziehungsweise Oberbodenanteilen wurden in Bezug auf ihre Tragfähigkeit (CBR-Versuche) und Durchlässigkeit im Labor untersucht. Unter Berücksichtigung der Laborergebnisse wurden im Technikumsmaßstab Versuche mit vier Mischungen zur Ermittlung der Tragfähigkeit und des Verformungsverhaltens mittels statischen und dynamischen Verformungsmoduln durchgeführt. Basierend auf den Versuchsergebnissen sollte der Feinkornanteil der Bankettmaterialien einen Wert von 15 Massenprozent nicht übersteigen. Mit solchen Materialien sollte ein Verformungsmodul Ev2 ≥ 60 MN/m2 beziehungsweise Evd ≥ 30 MN/m2 bei einem Verdichtungsgrad von DPr = 100 Prozent sicher erreichbar sein. Falls eine höhere Tragfähigkeit für Bankette erforderlich ist, sollte der Feinkornanteil der Materialien gegebenenfalls weiter beschränkt werden.

Materials for stable road shoulders

The materials used for the construction of road shoulders have to fulfill two requirements that can be ensured by different soil fractions. On one hand, for traffic safety reasons, road shoulders must demonstrate a high bearing capacity, so that no settlements or accidents are caused when vehicles come off the paved part of the road. Stability and high bearing capacity are mainly achieved through the gravel fraction of the soil. On the other hand, runoff water from the road pavement, which typically contains significant amounts of pollutants, infiltrates into the shoulders. In order to protect the soil and groundwater, the used materials must demonstrate a high pollutant retention and binding capacity. These properties are achieved through the sand and fine fraction. According to the road construction authorities of several German federal states the construction methods described in the existing directives need to be improved. Goal of this research was the verification and optimization of the existing construction methods, so that both the technical and environmental requirements are fulfilled. Thereby shoulders constructed with mixtures of fine grains or topsoil and aggregates or construction materials with a maximum grain size of 32 millimeters have been investigated. Appropriate mixture compositions were determined by laboratory and large scale tests. 18 mixtures of aggregates or construction materials with different content of fine particles and topsoil were investigated at the laboratory with respect to their bearing capacity (CBR tests) and permeability. Based on the results large scale tests were conducted with four of the mixtures to determine their bearing capacity by means of the static and dynamic modulus of deformation. With respect to the test results the content of fines of the shoulder materials should not exceed a value of 15 percent. With this constraint a modulus of deformation Ev2 ≥ 60 MN/m2 or Evd ≥ 30 MN/m2 for a degree of compaction DPr = 100 percent could be achieved. If a higher bearing capacity is required, the content of fines should be further reduced.

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