Belastbarkeit von eingeführten Volumen-Prozent- oder Massen- Prozentgrenzen bei Böden und Baustoffen

BASt Heft 1134: Belastbarkeit von eingeführten Volumen-Prozent- oder Massen-Prozentgrenzen bei Böden und Baustoffen
Chr. Henzinger, E. Barka, E.Birle, D. Heyer
120 S., 47 Abb., 22 Tab., ISBN 978-3-95606-396-1, 2018, EUR 19,50

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.