Bodenmechanisches Labor

Bodenmechanische und bodenphysikalische Untersuchungen werden von uns zur Qualitätsprüfung, Kontrollprüfung und zur Eigenüberwachung ausgeführt. Dafür betreiben wir in unserem ausgestatteten Labor, neben der fachlichen Bodenansprache, die Analyse der Korngrößenverteilung, bestimmen Humusgehalt sowie Zustandsgrenzen und liefern Verdichtungswerte (Proctor) nach DIN. Die gewonnenen Informationen werden mit Hilfe aktueller Geotechnik-Software anschaulich dargestellt.

Korngrößenverteilung nach DIN 18123

Die Bestimmung der Korngrößenverteilung nach DIN 18123 ermöglicht uns die Massenverteilung von Ton, Schluff, Sand und Kies in einem Gemenge zu bestimmen. Diese Bodeneigenschaft hat einen wesentlichen Einfluss auf die Festigkeit und Stabilität des Untergrunds. Partikel mit einem Durchmesser von über 63µm werden mittels Siebmaschine gesiebt (Nasssiebung), während für kleinere Korngrößen die Schlämmanalyse angewendet wird.

Unsere Versuchsergebnisse werden in einem Diagramm mit Prozentangaben dargestellt. Dadurch lassen sich die jeweiligen Anteile von Feinkorn über Fein-, Mittel-, Grobsand und -Kies bis hin zu Steinen ermitteln. Durch diese Einteilung ist eine detailierte Einstufung in eine Bodengruppe nach DIN EN ISO 14688 möglich. Neben den prozentualen Anteilen der einzelnen Komponenten, kann durch eine Korngrößenverteilung auch die Frostschutzklasse oder Durchlässigkeit bzw. Versickerungsfähigkeit (kf-Wert) annähernd ermittelt werden.

Humusgehalt per Glühverlust nach DIN 18128

Der Anteil des organischen Materials beeinflusst die Einteilung des Bodens in eine Bodengruppe. Durch Veraschung von Kohlenstoffverbindungen wird die präzise Bestimmung von Sanden mit geringem, mäßigem oder hohem Humusgehalt, sowie Torfen und Mudden ermöglicht.

Durch Erhitzen des Probenmaterials auf 550 °C in unserem Muffelofen, werden die organischen Anteile des zu untersuchenden Bodens verglüht. Bei dieser Veraschung kommt es zu einem Gewichtsverlust, der nach anschließender Abkühlung im Exsikkator mit Hilfe einer Präzisionswaage ermittelt werden kann. Die Differenz aus dem Probengewicht vor und nach der Veraschung ergibt schließlich den Anteil organischer Substanz.

Zustandsgrenzen nach DIN 18122

Die Bestimmung der Fließgrenze und Ausrollgrenze durch Versuchsanordnung nach Atterberg wird von uns durchgeführt, um Aussagen über die Konsistenz eines Bodens zu tätigen. Diese reicht von flüssig über breiig, weich, steif, halbfest bis hin zu fest und ist im Wesentlichen vom Wassergehalt und dem Feinkornanteil abhängig. Wichtige Kenngrößen sind hier die Konsistenzzahl und die Plastizitätszahl. Die Konsistenzzahl beschreibt den momentanen Zustand des Bodens zwischen flüssig und fest. Die Plastizitätszahl hingegen gibt Aufschluss über die Wasserempfindlichkeit. Das heißt, ob der Boden bei Hinzugabe von Wasser sehr schnell oder nur langsam in eine weichere Konsistenz umschlägt.

Die Ausrollgrenze ist durch den Moment definiert, an dem, bei Ausrollen des Bodens auf Filterpapier oder einer Glasplatte, das Röllchen mit 3 mm Durchmesser grobe Risse aufweist und es auseinander fällt. Durch wiederholtes, gleichmäßiges Ausrollen verliert die Probe nach und nach Wasser, wodurch man sich an die Ausrollgrenze annähert.

Für die Bestimmung der Fließgrenze wird ein Fließgrenzengerät nach Casagrande genutzt. Hierbei wird der Boden in einer Schale ausgetrichen und mit einer Furche versehen. Durch Schläge der Schale auf den massiven Fuß des Geräts, rutscht das Material zusammen, wodurch sich die Furche wieder schließt. Je nach Kornzusammensetzung und Wassergehalt wird hierfür eine unterschiedliche Anzahl Schläge benötigt, aus der sich die Fließgrenze berechnen lässt.

Proctordichte nach DIN 18127

Die Proctordichte beschreibt die höchste erreichbare Verdichtung eines Bodens im genormten Proctorversuch. Dafür wird das Bodenmaterial im genormten Proctortopf mit einem Proctorhammer (Procotrverdichter) verdichtet und ausgewogen. Bei wiederholter Durchführung wird dem Boden in jedem Durchlauf mehr Wasser hinzugefügt, wodurch sich beim Verdichten die Poren füllen. Sind schließlich alle Poren durch Wasser geschlossen, ergibt sich die höchstmögliche Verdichtung im Proctorversuch bei optimalem Wassergehalt.

Im Erdbau wird meist eine Lagerungsdichte von mindestens 95 % der Proctordichte verlangt. Der Verdichtungsgrad auf der Baustelle kann durchaus über 100 % der Proctordichte erreichen. Das liegt daran, dass der Proctorversuch einen genormten Versuch darstellt, der für Vergleichbarkeit in der Laborumgebung sorgt, aber nicht die maximale Verdichtungsarbeit leistet. Durch die Leistung moderner Geräte auf der Baustelle kann stärker verdichtet werden, als durch den Proctorverdichter mit einfachem Fallgewicht.

Ansprechpartner

Sascha Graap, M. Eng. Bauing.

Sachverständiger für Schäden an Gebäuden (EIPOS)
Fachbereichsleiter:

Baugruben
Baugrund
Verdichtungsprüfungen

Kontakt: s.graap@maul-partner.net
Tel.: +49 331 / 601 259 – 27