Die Grundlagen der Bodenverdichtung

Was ist Bodenverdichtung?

Die Bodenverdichtung ist einer der kritischsten Teile des Bauwesens. Der Prozess der Bodenverdichtung durch Druckausübung verändert auch die Bodenstruktur von einem lockeren, schwachen Zustand in einen dichteren, festeren Zustand. Die Bodenverdichtung kann mit einer Vielzahl spezieller Verdichtungsgeräte durchgeführt werden . 

Warum den Boden verdichten?

Die Bodenverdichtung ist notwendig, um die Tragfähigkeit und Steifigkeit von in situ (natürlichem Zustand) oder chemisch veränderten Böden zu erhöhen. Durch die Verdichtung wird die Scherfestigkeit des Bodens erhöht, indem die durch ineinandergreifende Partikel erzeugte Reibung erhöht wird. Reduziert zukünftige Bodensetzungen durch Erhöhung der Steifigkeit und Beseitigung von Hohlräumen, die zu verdichtetem Boden führen. Das Entfernen von Hohlräumen verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Boden absetzt, schrumpft oder anschwillt, und verringert das Eindringen von Wasser, das zu schädlichen Schrumpfungen und Quelleigenschaften des Bodens führen kann. Schrumpfungs-/Ausdehnungseigenschaften können die Fahrbahnstruktur beschädigen und zu einem vorzeitigen Versagen der Fahrbahnstruktur führen.

Zu den wichtigsten langfristigen Vorteilen gehören:

• Tragfähigkeit erhöhen

• Abrechnung reduzieren

• Bessere Stabilität

• Reduzieren Sie das Eindringen von Wasser

• Schrumpfung reduzieren

Überall dort, wo für den Bau Erde bewegt werden muss, beginnt das Fundament mit der Bodenverdichtung. Und diese tragbaren Stampfer, Vorwärts- und Rückwärtsrüttelplatten und kleineren Grabenwalzen sind gängige Geräte für Arbeiten in engen Bereichen wie Grabenverfüllung, Bordsteine ​​und Dachrinnen, Brückenstützen, Plattenarbeiten und Bodenverdichtung auf Gehwegen.

Welche Faktoren beeinflussen die Bodenverdichtung?

Bodenart

Verschiedene Bodenarten reagieren unterschiedlich auf Verdichtung. Böden werden nach Partikelgröße und in einigen Bodenklassen nach kritischen Feuchtigkeitsgehaltswerten oder Attberg-Grenzwerten klassifiziert. Gut sortierte körnige Böden, die eine Vielzahl von Partikeln enthalten, werden für Bauanwendungen bevorzugt, da sie sich leicht verdichten lassen, Hohlräume beseitigen und der Feuchtigkeitsaufnahme durch ineinandergreifende Partikel widerstehen, wodurch der Boden ein sehr dichter Boden ist, der größeren Belastungen standhalten kann. Schlecht sortierte Böden enthalten einen engen Partikelgrößenbereich, was für Bauzwecke nicht gut ist, da dem Boden die Scherfestigkeit fehlt, die mit nicht ineinandergreifenden Partikeln verbunden ist, und sich daher nicht leicht verdichten lässt.

Feuchtigkeitsgehalt

Der Feuchtigkeitsgehalt spielt bei der Bodenverdichtung eine sehr wichtige Rolle. Die maximale Trockendichte kann nur erreicht werden, wenn der Feuchtigkeitsgehalt auf dem gewünschten Niveau liegt. Dieser Punkt wird als optimaler Feuchtigkeitsgehalt bezeichnet. Liegt der Boden unter seinem optimalen Feuchtigkeitsgehalt, sollte mit einem an einem Wassertank befestigten Sprinkler eine berechnete Menge Wasser in den Boden gegeben und mit einem Grader mit dem Boden vermischt werden, um einen gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen.

Bei übermäßiger Bodenfeuchtigkeit werden Belüftung und Trocknung empfohlen, um optimale Feuchtigkeitswerte zu erreichen.

Verdichtungsgeräte

Auch die Art der Verdichtungsgeräte, die Sie wählen, variiert leicht, abhängig von der Art des Bodens, der verdichtet werden muss. Die folgende Tabelle kann als Referenz verwendet werden, um die Art der Ausrüstung für verschiedene Bodenarten zu bestimmen.

Dicke anheben

Bei der Bodenverdichtung werden manchmal mehrere Bodenschichten bzw. mehrere Bodenschichten verdichtet, bis die gewünschte Gesamtdicke erreicht ist. Jeder Aufzug ist nur so stabil wie der darunter liegende Aufzug, daher ist die Verdichtung jeder Schicht von entscheidender Bedeutung und muss überwacht werden. Die Festlegung der richtigen Liftdicke ist wichtig, um das Gleichgewicht zwischen zu kleinen und zu großen Schichten zu finden. Eine zu große Hubhöhe kann zu einer schlechten Verdichtung führen und die Stabilität beeinträchtigen, während eine zu kleine Hubhöhe zu übermäßigen Kosten und Zeitaufwand führen kann. Die Hubdicke liegt je nach Spezifikation normalerweise zwischen 8 und 14 Zoll.

Anpressdruck

Wichtig ist auch der Anpressdruck zwischen Boden und Verdichtungsgerät. Der Kontaktdruck wird durch das Gesamtgewicht der Verdichtungsausrüstung und die Bodenfläche, die die Ausrüstung berührt, beeinflusst. Je höher der Anpressdruck, desto höher der erreichte Verdichtungsgrad.

Viele Faktoren beeinflussen die Verdichtung, der grundlegendste Faktor ist jedoch die Art des zu verdichtenden Bodens und seine Wasserspeicherkapazität. Es muss geprüft werden, ob der Boden für eine Verdichtung geeignet ist.

Wie führt man einen Bodenverdichtungstest durch?

Es gibt verschiedene Verdichtungsprüfmethoden, mit denen der Verdichtungsgrad bestimmt werden kann. Vorläufige Feldtests am Projektstandort sind wichtig, um die ursprünglich herrschenden Bedingungen zu verstehen. Sandkegeltests, die Verwendung eines Ballon-Densitometers oder eines Shelby-Röhrchens sind mögliche Optionen, am häufigsten wird jedoch ein Kern-Densitometer verwendet, um die Verdichtung eines Standorts zu testen. Bei Labormethoden wird der Boden typischerweise bei 25 °C in Formen verdichtet, um die Bodendichte zu erhalten. Beispielsweise spezifiziert ein Feuchtigkeitsdichtetest die Verdichtung von Erde aus einer bestimmten Höhe mit einem Standardgewicht in einer Form mit einem bestimmten Volumen. Diese Anforderungen ermöglichen kontrollierte und wiederholbare Verdichtungskräfte und sorgen für maximale Dichte und optimalen Feuchtigkeitsgehalt des Bodens.

Wie verdichtet man den Boden?

Die Bodenverdichtung wird durch statische oder dynamische Kräfte und Manipulationen des Bodens erreicht. Die Statik nutzt das Eigengewicht der Maschine, um einen kontinuierlichen Druck nach unten auszuüben und so die Verdichtung durch Komprimierung der Bodenoberseite zu erhöhen. Dynamische Kräfte nutzen Bewegungen in Form von Vibrationen oder fallenden Gewichten in Kombination mit der statischen Belastung der Maschine, um die Dichte des Bodens zu erhöhen. Arbeiten Sie durch Kneten und Scheren, um den Boden tiefer zu verdichten.

BISON verfügt über Geräte, die speziell für die Verdichtung lockerer Böden entwickelt wurden, sei es bindiger (z. B. Ton) oder körniger (z. B. Kies), um einen festeren, kompakteren Boden zu bilden. Die Ausrüstung reicht von Handverdichtern bis hin zu sehr großen, sehr schweren Walzen. Diese Geräte finden Sie bei BISON-Leichtbaumaschinen-Anbietern .