Bodenverfestigungen im Baumischverfahren - Mixed in Place
Anforderungen und Einstufungen in die Regelwerke (RStO, BF, ZTV...)
Regelkonforme Minimierung von 20cm Mineralstoffgemischen
Anrechenbarer frostsicherer Oberbau nach RStO unter Verkehrsflächen.
Zusatzstoffe für Bodenverfestigungen zur Zement und CO2-Reduktion.
Additive für Bodenverfestigungen.
Zusatzstoffe für Bodenbehandlungen.
bis zu 70% geringerer Zementanteil.
Eine Bodenverfestigung, als technische Schicht, ist eine Bodenbehandlung mit Zement zur dauerhaften Erlangung der Frostsicherheit, Tragfähigkeit und zum Ausgleich unterschiedlicher Setzungen in Abhängigkeit der Bodenart, des Homogenbereiches und Lage der zu verfestigten Schicht im Straßenbau, Verkehrswegebau und unter Fundamenten. Eine Bodenverfestigung ist anrechenbar auf den frostsicheren Oberbau einer Verkehrsfläche. Die Ausführung erfolgt bevorzugt im Baumischverfahren (auch im Zentralmischverfahren als HGT, HGD und HGTD).
Bei einer Bodenverfestigung, Bodenbehandlung mit Bindemitteln und natürlich anstehenden Böden im Baumischverfahren werden Aushub, Entsorgung und Mineralstoffgemische minimiert.
Zusatzstoffe / Additive reduzieren zudem den erforderlichen Zementanteil einer Bodenverfestigung gesamtwirtschaftlich ökologisch und gesamtwirtschaftlich. Details regeln die RStO, ZTV-Beton und die ZTV-E StB in ihrer jeweils gültigen Fassung.
Einfache Antwort: Minimierung Ihrer Kosten. Höherer Gewinn.
Die geforderte Verwendung von Ersatzbaustoffen wird aus technischer Sicht durch eine genormte Bodenbehandlung, auch mit bindigen Böden, in technischen Bauwerken auch als Z2 Böden als untere Frostschutzschicht kostengünstig anwendbar. Die Eignung sonst ungeeigneter Böden als Bodenverfestigung erhöht sich signifikant.
Die geforderte Wirtschaftlichkeitsschätzung und Planung von technischen Bauwerken nach dem Bundesrat-Beschluss vom 06.11.2020, Drucksache 587/20 wird umgesetzt.
Eine Ausführung als Bodenverfestigung nach ZTV E-StB der oberen Zone eines frostempfindlichen Untergrundes bzw. Unterbaues ist bis zu einer Dicke von maximal 20 cm auf die Dicke des frostsicheren Oberbaues anrechenbar, auch unter Pflasterflächen. Hingegen wird die Ausführung einer qualifizierten Bodenverbesserung von ≥ 25 cm durch die Einstufung des frostempfindlichen Untergrundes bzw. Unterbaues in die Frostempfindlichkeitsklasse F2 nur mit 10 cm berücksichtigt.
Die Zuordnungswerte werden durch die TR Boden der LAGA M20 und der Deponieverordnung geregelt. Die Bundesländer haben dazu übergeordnete Verfügungen, besonders zu PAK's erlassen. Im Widerspruch zum Kreislaufwirtschaftsgesetz (leidiges Thema Massenmehrung von Schadstoffen) sind jedoch gemäß den „Richtlinien für die umweltverträgliche Verwertung von Ausbaustoffen mit teer-/pechtypischen Bestandteilen sowie die Verwertung von Ausbauasphalten im Straßenbau“ (RuVA-StB 01-2005) ist die Wiederverwendung von teerhaltigem Asphalt (> 25 mg/kg Fräsvolumen der bituminösen Schichten) im Kaltmischverfahren gemäß RuVA 4.2 mit Bindemittel zulässig, wenn der Grundwassermindestabstand 1 m über Einbautiefe beträgt. Laut Erlass von 2007 sind in NRW bis 1000 mg/kg bei einer Verfestigung, 100 mg/kg bei Recycling-Baustoff (RLC) PAK zulässig). In NDS Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr, gibt ein Allgemeines Rundschreiben von 2010 im Straßenbau eine Möglichkeit zur Wiederverwendung frei. Das Merkblatt zur Entsorgung von teerhaltigem Straßenaufbruch ist hier für Niedersachsen erhältlich. Eine Deklarationsanalyse liefert somit eine wichtige Grundlage zur Verwertung von belasteten Böden unter Verkehrsflächen im Planumsbereich. Bei einer Bodenbehandlung als Bodenverfestigung nach ZTV-E, ersetzt unbrauchbarer, auch hochbelasteter Boden größer Z2 eine 20 cm Frostschutzschicht nach RSTO im kostengünstigen Baumischverfahren. Das "Merkblatt für Kaltrecycling in situ im Straßenbau" (M KRC) ist gerade unter Bearbeitung und beschreibt die Anwendung und Ausführung von Verfahren zur vollständigen Verwertung von teerhaltigen Straßenausbaustoffen.
Wenn eine Bodenverbesserung im Tiefbau gefordert wird, warum dann nicht gleich aus kostentechnischer Sicht eine Bodenverfestigung ausführen?
Bei gleichem Geräteeinsatz kann bei einer Bodenverfestigung, auch bei übernässten nicht tragfähigen Böden, der Straßenaufbau nach RStO um 20 cm abgemindert werden, wenn die Verfestigung in einer Schichtstärke von min. 25 cm ausgeführt wird.
Wir tendieren grundsätzlich zu Bodenverfestigungen als Co2 neutralere Bauweise in Verkehrswegebau, Straßenbau. Geotextilien sind nicht erforderlich. Setzungen werden minimiert, Spurrinnen durch die Bauweise vermieden. Die Gesamtkosten einer Verkehrsfläche in Straßenbau sinken zudem um ca.20 %, mit Additiven sogar mehr.
Bei einer Bodenbehandlung im Straßenbau, in Ausführung als Bodenverfestigung sollte der Bodengutachter, Planer, Bauherr, Auftraggeber oder Auftragnehmer schon im Vorfeld nach den Bodeneigenschaften, Homogenbereiche, Art der Verfestigung und deren künftigen Eigenschaften differenziert unterscheiden:
In der zweiten Varianten, lässt die RStO einen abgeminderten Aufbau von 20 cm der Frostschutzschicht zu, wenn nach ZTV-E verfestigt wird. Es entfällt das Planum und somit auch der Nachweis der Tragfähigkeit von Ev2 von 45MN/m2 auf dem fiktiven Planum. 20cm Aushub, 20cm Entsorgungskosten und 20 cm Mineralgemische werden regelkonform eingespart.
Bei einem F1 Boden ist es ein wenig komplizierter, aber sogar mit einem höheren Einsparungspotenzial (realistisch bis 30cm Mineralgemische), je nach dem zu erwarteten maximalen Ev2 - Wert des zu verdichteten Planums, wenn nach ZTV-Beton verfestigt wird.
Klingt kompliziert, ist es auch. Dafür haben wir aber detaillierte Regelwerke. Fragen Sie dazu Ihren Bodengrundgutachter im Vorfeld.
Kontraproduktiv sind häufig Äußerungen von Ingenieurbüros. Diese rechnen meist nach HOAI, nach anrechenbaren Kosten, also vereinfacht nach Auftragssumme, ab. Da diese sich aber bei einer Bodenverfestigung vermindert und lukrative Positionen wie Entsorgung wegfallen, wird eine Bodenverfestigung mit Anrechnung auf den frostsicheren Oberbau nur selten ausgeschrieben. Zudem hat ein Ingenieurbüro einen erhöhten Planungsaufwand in der Leistungsphasen 1-5 sowie in der Objektüberwachung (LP 8) bei einer Bodenverfestigung.
Bei PPP-Projekten, im Industriebau sowie auch unter Fundamenten sind heute Bodenverfestigungen längst Standard.
Proctorkuven im Vergleich
Vorteile einer Bodenverfestigung mit Bodenzusatzstoffen
Etabliertes Verfahren, verankert in den Regeln der Technik, RStO, RLW, ZTV, BF...
Die Hydratation der Bindemittel wird effektiver, bis zu 70% Bindemittelreduktion bei Zementen.
Erhöhung der Bodendichte der Bodenverfestigung mit Zementen und der Frostbeständigkeit bei F3/F2 Böden (Schluffe, Mergel...).
Der durchschnittliche Einbauwassergehalt liegt bei 0,93 Wpr bei F3 Böden im Vergleich zu einer Verfestigung mit Zement ohne Additiv, so können bis 25 Liter Wasser werden Boden pro m3 eingespart werden.
Umweltfreundlicher und günstiger als eine konventionelle Bodenverfestigung.
Wirkungsweise des Zusatsstoffes
Es kommt zu einer sichtbaren Krümmelbildung der Feinstanteile durch Zugabe unseres Bodenzusatzstoffes durch Ionenaustausch an der Oberfläche der Tonmineralien. Danach erfolgt eine abgeminderte Zementzugabe um die geforderten Parameter im Straßenbau (RAP-Stra) einzuhalten .
Regelkonform mit Eignungsprüfung, gemäß DIN EN 16907-4 2019 und RStO 12, Absatz 3.2.1, ZTV E-StB und TP BF-StB 11.1, mit einer Anrechnung von 20 cm auf den frostsicheren Oberbau bei einer Ausführung mit F3/F2 Böden als Bodenverfestigung. Nach dem "Merkblatt über Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen mit Bindemitteln" ist die Wirksamkeit von Zusatzstoffen und Zusatzmitteln nach Abschnitt 4.4 im Rahmen einer Eignungsprüfung nachzuweisen. Bei einer einlagigen Einbaustärke / Frästiefe von mindestens 25 cm kann auf das Erstellen des Planums, auch bei nicht tragfähigen Böden (Ev2<45 MN/m2) entfallen, da hierbei auch das Kriterium einer qualifizierten Bodenverbesserung gleichzeitig erfüllt wird.
Unser Ziel ist es Mineralstoffgemische, Gesteinskörnungen oder Mineralgemische durch natürlich anstehende Böden, kostengünstig und regelkonform zu ersetzen.
Positiver Nebeneffekt: Schon eine Zement-Reduktion von nur 50% bringt eine deutliche CO2-Einsparung von ca 45%, inklusive unseres Zusatzstoffes mit.
PQ VOB: Liste der präqualifizierten Bauunternehmen für Einzelleistungen Bodenverfestigungen (Leistungsbereich 411-02) gemäß VOB ausführen (auch Ausschlusskriterium bei öffentlichen Ausschreibungen). Verein für die Präqualifikation von Bauunternehmen e.V.
Bodenverfestigungen: Regelwerke Prüfkriterien
Frostschutzschicht Bodenverfestigung
Kosten Bodenverfestigung RStO Vergleich
RAP-Stra Eignungsprüfungen Testergebnisse
Leistungsverzeichnis Bodenverfestigung ZTV-E anrechenbar 20cm auf den frostsicheren Oberbau
Leistungsverzeichnis Landwirtschaftlicher Wegebau HGTD