Belastbarkeit von eingeführten Volumen-% bzw. Massen-% - Grenzen bei Bodenmaterial

Projektnummer: BASt FE 05.0183/2013/CGB

Bearbeiter: E. Birle, C. Henzinger, M. Barcatta

Die Einordnung von Baustoffen in die in den Re­gelwerken vorgegebenen Kategorien (zum Beispiel Boden, Boden mit Fremdbestandteilen oder rezyk­lierte Baustoffe nach TL BuB E-StB 09) ist aus­schlaggebend für die umweltrelevanten Anforde­rungen und die Verwendungsmöglichkeiten. Je nachdem auf welcher Grundlage die Einteilung erfolgen soll, sind unterschiedliche Grenzen zu beachten. Im Regelwerk der FGSV (TL BuB E-StB) wird bei der „Erkennbarkeitsgrenze“ von 10 Vol.-% Fremdbestandteilen im Boden zwischen der Kategorie Boden und der Kategorie Boden mit Fremdbestandteilen unterschieden. Bei 50 M.-% Anteil der Fremdbestandteile im Boden erfolgt einer weitere Teilung, jene zwischen Boden mit Fremdbestandteilen und rezyklierten Baustoffen. Die LAGA M20 unterscheidet bei einem Anteil von 10 Vol.-% der Fremdbestandteile im Boden zwi­schen den Kategorien Boden und Bauschutt und die im Entwurf vorliegende Fassung der Ersatz­baustoffverordnung bei 50 Vol.-% zwischen den Kategorien Bodenmaterial und Recyclingbaustoff.

Untersuchungen zur 10 Vol.-% Grenze

Aus den Untersuchungen im Rahmen dieses FE-Vorhabens geht deutlich hervor, dass die bekannte „Erkennbarkeitsgrenze“ nicht mit der Grenze zur Erkennbarkeit eines Fremdbestandteiles im Ge­misch zusammenfällt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Erkennbarkeit teilweise bei sehr viel geringeren Anteilen des Fremdbestandteiles im Gemisch ge­geben ist. Je nach Art des Gemisches kann die Grenze aber variieren. Es ergibt sich die Situation, dass zwischen der tatsächlichen Erkennbarkeits­grenze und der in den Regelwerken verwendeten Grenze von 10 Vol.-% (zum Beispiel zur Unter­scheidung zwischen Boden und Bauschutt gemäß LAGA M20) ein Bereich besteht, in dem der Fremdbestandteil zwar sichtbar ist, aber das Ge­misch in Übereinstimmung mit der 10 Vol.-% ­Regel noch als Boden angesprochen werden kann. Da keine Möglichkeit zur eideutigen Be­stimmung der stofflichen Zusammensetzung sol­cher Materialien besteht, ist die Einordnung eines Materials anhand dieser Grenze deutlich er­schwert. Es kann aber festgestellt werden: Solange keine Fremdbestandteile erkannt werden, darf davon ausgegangen werden, dass der mögliche Anteil an Fremdbestandteilen am Gemisch kleiner als 10 Vol.-% ist.

Untersuchungen zur 50 M.-% Grenze

Die Versuche zu den bautechnischen Eigenschaf­ten von Gemischen aus natürlichen Böden und RC-Materialien zeigen, dass das Verdichtungsver­halten abhängig vom Anteil an RC-Körnern im Gemenge beeinflusst wird, die Übergänge in der Regel aber fließend sind. Die in den Versuchen dokumentierte Beeinflussung durch unterschiedli­che Anteile an RC-Körnungen ist in Bezug auf die Verdichtbarkeit allgemein als „nicht nachteilig“ (neutral bis positiv) zu beurteilen. Die bei höheren Anteilen an porösen, gebrochenen RC-Körnern zunehmend sinkende erreichbare Trockendichte bei grobkörnigen Gemischen führt zu tendenziell sinkenden Tragfähigkeiten; die einzelnen Werte bleiben aber auf sehr hohem Niveau. Mit den Ge­mischen aus feinkörnigem Boden und grobem RC-Baustoff wurde gezeigt, dass das Verdichtungs- und Tragverhalten sich sehr ähnlich dem von na­türlichen gemischtkörnigen Erdbaustoffen darstellt.

Die auf die Verdichtungseigenschaften bezugneh­mende Einteilung von Erdbaustoffen in fein-, ge­mischt- und grobkörnig ist aus derzeitiger Sicht für Erdarbeiten also auch auf Böden mit Fremdbe­standteilen und RC-Baustoffe sowie deren Gemi­sche übertragbar. Gleiches gilt für die bautechni­sche Klassifikation von Böden für bautechnische Zwecke in Bodengruppen nach DIN 18196. Die Notwendigkeit einer allgemeingültigen scharfen Grenze zwischen Böden mit Fremdbestandteilen und RC-Baustoffen kann aus dem beobachteten bautechnischen Verhalten nicht abgeleitet werden.

Auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse wur­de ein Vorschlag für die Zuordnung von Materia­lien zu den Kategorien Boden, Gemisch und Rezyklierte Baustoffe und die jeweils zugehörigen Zuordnungskriterien erarbeitet.