Vor jeder Bebauung eines Untergrunds muss dieser nach den vorherrschenden gesetzlichen Vorschriften überprüft werden, insbesondere hinsichtlich der Tragfähigkeit, um spätere Schäden an den errichteten Gebäuden zu vermeiden. Eine ausreichende Verdichtung des Bodens ist dabei die Voraussetzung. Die geläufige Kenngröße bildet dabei der Verdichtungsgrad, der durch verschiedene Verfahren und Probenentnahmen auf der Baustelle ermittelt werden kann. Diese werden in der Regel auf Feucht- und Trockenmasse, Wassergehalt und Volumen untersucht.
Folgende Böden werden dabei unterschieden:
- Bindiger Boden: Mit oder ohne Grobkorn
- Nichtbindiger Boden: Fein- bis Mittelsand, Kies-Sand-Gemisch oder sandarmes Kies
- Seine und Blöcke mit geringen Beimengungen
Bietet die Bodenbeschaffenheit suboptimale Voraussetzungen, kann sich der Untergrund verformen und es kommt zu Setzungen, da die Bodenschichten stark zusammengedrückt werden. Hierbei kommt es auch stark auf die Art des zu bebauenden Untergrunds an, denn nicht jede Bodenart ist überhaupt für eine Bebauung geeignet. Eine Sonderstellung hat dabei übrigens der Erdbau, da der Boden dort kein gezielt zusammengesetztes Material ist und daher die Zusammensetzung und die Eigenschaften nicht korrekt ermittelt werden können.
Zur Bestimmung der Tragfähigkeit des Bodens kommen insbesondere zwei Verfahren zum Einsatz: Der statische und der dynamische Plattendruckversuch.
Der statische Plattendruckversuch
Der statische Plattendruckversuch ist für eine verbesserte Einheitlichkeit in der DIN 18134 geregelt. Mittels einer genormten kreisförmigen Lastenplatte wird der Untergrund in einem bestimmten Intervall und Druck be- und entlastet, wobei als Gegengewicht in der Regel ein schweres Gerät, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Baufahrzeuge, eingesetzt. Dabei wird die einsetzende Entspannung des Materials aufgezeichnet, sowie der aufgebrachte Druck und die Einsenkung der Platte, um dies bei der Messung zu berücksichtigen. Außerdem darf die Anwendung nur bei grob- und gemischtkörnigem und feinkörnigem Boden mit steifer bis fester Konsistenz erfolgen.
Die Versuchsreihe kann allerdings nur bei ausreichend Platz durchgeführt werden und eignet sich daher nur bedingt für kleinere Baustellen, schwer zugängliche Messorte und vor allem Leitungsgräben. Hier sollte man abwägen, ob nicht ein dynamischer Plattendruckversuch in Frage kommt.
Der dynamische Plattendruckversuch
Als gängiger Verdichtungstest ist insbesondere der dynamische Plattendruckversuch eine wirtschaftliche Option. Hierbei wird zur Schnellbestimmung ein leichtes Fallgewichtsgerät eingesetzt, das kein schweres Gegengewicht erfordert und so auch für schwierig begehbare Orte oder kleine Prüfstellen geeignet ist, bei denen im Gegensatz zum statischen Versuch kein Platz für einen LKW oder ähnliches ist. Zudem ist die Prüfung in verschiedenen Baubranchen, wie beispielsweise dem Straßen-, Erd- und Leitungsbau während der Einbauphase möglich, wodurch alle Arbeiten bequem nebenher weiterlaufen können. Für den Einsatz des leichten Fallgewichtsgerätes muss zudem keine zusätzliche Schulung des Personals durchgeführt werden: Die Messtechnik ist nach einer kurzen Einweisung auch von Laien durchzuführen.
Die Technik wird von verschiedenen spezialisierten Unternehmen angeboten, die die leichten Fallgewichtsgeräte auch teilweise verleihen.
Wie funktioniert ein leichtes Fallgewichtsgerät?
Bei der Messung durch die dynamische Lastenplatte fällt ein Fallgewicht von etwa 10 kg aus einer Höhe von ca. 70cm auf eine Lastplatte. Auf dieser ist zudem ein Beschleunigungssensor angebracht, um durch das Signal und den Messcomputer das dynamische Verformungsmodul zu ermitteln, das später Aufschluss über die Verdichtungsqualität des Bodens gibt. Die Auswertung liegt dabei sofort an Ort und Stelle vor.
Allerdings muss die Messtechnik von einer gesetzlich geprüften Stelle jährlich neu kalibriert werden, darauf ist bei der Benutzung unbedingt zu achten. Bei der Kalibrierung der Belastungseinrichtung wird sowohl eine Halterung um die Führungsstange, die vertikal auszurichten ist, benötigt, sowie eine starre Unterlage. Selbstverständlich kommt dabei auch das Fallgerät mit dem Federelement zum Einsatz, sowie ein PC der die Messung auswertet. Dieser muss zudem über bestimmte Anforderungen hinsichtlich Hard- und Software verfügen, um die Messung bzw. Kalibrierung fachgerecht ausführen zu können. Mehr Informationen zur Kalibrierung und den gesetzlichen Vorschriften, sowie den geprüften Stellen, erhalten Sie von der Bundesanstalt für Straßenwesen.
