Einfluss von Huminstoffen auf die Festigkeit bindemittelverbesserter organischer Böden

Abstract

Organogene und organische Böden sind häufig als gering tragfähig einzustufen und erfüllen daher für übliche geotechnische Bauwerke nicht die Anforderungen an eine bautechnische Verwendung. Baugrundverbesserungsmaßnahmen ermöglichen es, die Festigkeit und Steifigkeit gering tragfähiger Böden z. B. durch das Einarbeiten von Bindemitteln in die örtlich anstehende Bodenmatrix zu erhöhen und darüber hinaus die gesellschaftlich wichtigen Ziele der Ressourcenschonung und Abfallvermeidung umzusetzen. Die Vorgänge bei der Zementhydratation bei Vorhandensein organischer Bestandteile sind jedoch sehr komplex und multivariat. Insbesondere der lösliche Anteil der Huminstoffe in der Organik kann dazu führen, dass die Zielfestigkeiten nicht erreicht werden. Um den Einfluss der Huminstoffe, insbesondere der Huminsäuren, auf die festigkeitsbestimmende Zementhydratation zu untersuchen, bestand das Ziel der vorliegenden Studie darin, die Huminstoff‐Fraktionen verschiedener organischer Böden zu quantifizieren, um bei nachfolgend durchgeführten Festigkeitsuntersuchungen Rückschlüsse auf die Vorgänge beim Abbindeprozess zu ziehen. Zudem wurde zur qualitativen Bestimmung der Huminsäuren eine Farbskala entwickelt, die für die Anwendung in der Praxis vorgeschlagen wird. Die Analyse der Huminstoff‐Fraktionen basiert auf deren Extraktion und anschließender Bestimmung mittels UV/VIS‐Spektroskopie unter Einsatz von Kalibrierstandards. Die sich anschließenden Festigkeitsuntersuchungen stützen sich auf die Ermittlung der einaxialen Druckfestigkeit von Probekörpern, die aus bindemittelverbesserten Sandproben bestehen, denen verschiedene organische Böden in unterschiedlichen Anteilen beigemengt wurden. Es wird gezeigt, dass nicht nur die Wahl des Bindemittels oder der Anteil an organischen Beimengungen, sondern insbesondere die Zusammensetzung der Organik einen Einfluss auf das Verfestigungspotenzial organogener und organischer Böden hat.