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7.4.2 Verformbarkeit
Boden
Bei der Belastung eines Bodens werden Gase und Fl
ü
ssigkeiten aus seinem Porenraum
verdrängt. Der Boden verformt sich.
Bei nicht bindigen Böden indet wegen der gro
ß
en Durchlässigkeit diese Verdrän-
gung spontan, unmittelbar mit der Belastung statt. Bindige Böden haben dagegen eine
geringe Durchlässigkeit, die Verdrängung indet zeitverzögert statt, sie
konsolidieren
.
Zur Messung des Verformungsverhaltens im Labor wird eine ungestörte, scheiben-
förmige Bodenprobe in ein
Kompressionsgerät
oder
Ödometer
eingebaut und belas-
tet (Abb. 7.47). Die Belastung wird stufenweise gesteigert, in Zeitabständen, die lang
genug sind, um die Verformung oder
Setzung s
der Bodenprobe abklingen zu lassen.
Die aus den Belastungen
F
und der Belastungsläche
A
resultierenden Spannungen
˃
werden
ü
ber das auf die Höhe der Bodenprobe bezogene Setzungsma
ß
ʵ
aufgetragen.
Es ergibt sich ein Spannungs-Verformungsdiagramm (Drucksetzungsdiagramm), aus
dem ein
Verformungsmodul
im Sinne Hookes (Kapitel 3) berechnet werden kann.
Zu beachten ist, dass sich bei einer wassergesättigten Probe der Porenwasserdruck
erst entspannt und sich die Setzung erst einstellt, wenn die Entwässerung der Probe
(Drainage) ermöglicht wird.
Da es sich bei einem Boden nicht um ein ideal-elastisches, sondern um ein elas-
to-plastisches Material handelt, ist die Verformung nicht linear und bei Entlastung
nur zum Teil reversibel, so dass eine plastische Verformung
ʵ
pl
[-] bleibt. Der Verfor-
Abb. 7.47
Kompressionsgerät, Porenwasserdruck und Setzung bei Belastung und Entwässerung von
nicht bindigen Böden (z. B. Sand) und bindigen Böden (z. B. Ton), Spannungs-Setzungsdiagramm.
