Civil Engineering Reference
In-Depth Information
Tabelle
4.
5.10 Klassifikation der Frostempfindlichkeit von Bodenarten nach ZTVE-StB 94/97
Frostempfindlichkeit
Bodenarten (DIN 18 196) s. Abschn. 4.1
F 1
nicht frost-
empfindlich
GW, Gl, GE
SW, Sl, SE
½
¾
¿
grobkörnige Böden (Kiese und Sande)
mit
5 %
0,063 mm
= Frostschutz-
material
F2
gering bis
mittel frost-
empfindlich
TA
OT, OH,
OK ST, GT
SU, GU
-
ausgeprägt plastische Tone z. B. Schlick, Klei, Mutterboden,
Kalk- und Tuffsand
½
1
¾
¿
-
gemischtkörnige Böden mit 5 bis 15 %
0,063 mm bei un-
günstigem U-Faktor
1
F3
sehr frost-
empfindlich
TL, TM
UL, UM, UA
OU
ST, GT SU,
GU
-
leicht plastische und mittelplastische Tone
-
Schluffe und Fremdstoffe
-
Schluffe mit organischen Beimengungen
½
¾
¿
gemischtkörnige Böden mit > 15 % der Körnung
0,063 mm
4
1)
Zu F 1 gehörig bei einem Anteil an Korn < 0,063 mm von 5 Gew.-% bei U
≥
15 oder 15 Gew.-% bei U
6,0
Frost- und Tauschäden
haben in der Vergan-
genheit an Straßen große Kosten verursacht
(
4.
5.8 und
4.
5.9). Inzwischen sind fast alle
alten Straßen ohne Frostschutzschicht erneuert
worden, während neue dank gesicherter Er-
kenntnisse über die Entstehung von Frost- und
Tauschäden entsprechend konstruiert und
gebaut werden. Frostschäden treten nur auf,
wenn gleichzeitig drei Voraussetzungen gege-
ben sind:
- Wenn frostempfindlicher Boden innerhalb
der üblichen Frosteindringtiefe (Frostzone)
vorhanden ist;
- wenn Wasser als Sickerwasser vom frost-
empfindlichen Boden aufgenommen und
festgehalten bzw. aufgrund der hohen Kapil-
larität aus dem Grundwasser angesogen wird;
- wenn Frost in die Straßenbefestigung und
den Untergrund eindringt (
4.
5.10).
Frostschutz.
Um Frost- und anschließend
auftretende Tauschäden zu vermeiden, muss
mindestens eine der genannten Bedingungen
ausgeschaltet werden. Dazu gibt es mehrere
Möglichkeiten:
- Der frostempfindliche Boden wird gegen
eine Frostschutzschicht (Böden der Klasse
„F 1“) ausgetauscht.
- Der frostempfindliche Boden wird verfes-
tigt oder verbessert und damit wasserunab-
hängig gemacht, die Kapillarität herabge-
setzt.
- Der Grundwasserspiegel im Straßenbereich
wird durch tiefe Seitengräben, Dränage
u. a. gesenkt.
- Das Eindringen von Oberflächenwasser
(Sickerwasser) wird durch eine dichte De-
cke verhindert.
- Durch Einbau einer wärmedämmenden
Tragschicht, z. B. aus Schaumpolystyrol-
Beton (EPS-Beton), wird das Gefrieren des
frostempfindlichen Bodens verhindert.
Frostschutzschicht.
Die Einstufung des Bo-
dens in die Frostempfindlichkeitsstufen 2 und
3 (
4.
5.11) hängt ab von der Kornzusammen-
setzung, dem Feinkornanteil
ԛ
0,063 mm in %
und von der Ungleichförmigkeit (Faktor
U
).
Die immer noch häufigste Maßnahme gegen
Frost- und Tauschäden ist der Austausch die-
ser Böden und der Einbau einer Frostschutz-
schicht aus geeignetem gebrochenen oder
ungebrochenen Material.
Die Ungleichförmigkeitszahl („Ungleichkör-
nigkeitszahl“)
U
eines Bodens lässt sich aus
der Sieblinie ermitteln. Man stellt den Korn-
durchmesser
d
fest, der bei 10 % und bei 60 %
vorhanden ist. Die Division nach der Formel
d
d
60%
10%
U
=
ergibt den Wert.
Beispiel:
Die Untersuchung eines Kiessands hat die in
Bild
4.
5.12 dargestellte Sieblinie ergeben. Bei
10 % Massenanteile liegt ein Korndurchmesser
von 0,24 mm, bei 60 % von 1,6 mm vor. Die
Ungleichförmigkeitszahl
U
errechnet sich:
60
d
1,6 mm
U
=
=
=
6,7.
d
10
0,24 mm
Die ZTVE und die RStO sehen Richtwerte für
den frostsicheren Straßenbau vor. Diese Richt-
werte ergeben sich aus den Ausgangswerten, die
durch die Bauklasse und die Frostempfind-
lichkeit
des
anstehenden
Bodens
bestimmt
sind.
