Bodenverfestigung mit Kalk

Einfach und effektiv

(Foto: fediex)

Eine Bodenverfestigung mit Kalk ist häufig die ökologisch und ökonomisch vernünftigste Lösung, um dem Boden unter Verkehrsflächen oder Bodenplatten eine ausreichende Festigkeit zu verleihen. Denn oft ist die Standfestigkeit des gewachsenen Bodens nicht ausreichend, um die Belastungen aufzunehmen. Die Alternative, den Boden gegen einen standfesteren auszutauschen, ist ein sehr teures Verfahren und beansprucht zusätzlichen Deponieraum für den ausgekofferten Boden. Vergleichsrechnungen für einen Erddamm ergeben für die Auskofferung des vorhandenen Bodens und Ersatz durch neues Gesteinsmaterial einen Preis von 37,20 €/m³. Die Aufbereitung des vorgefundenen Bodens mit 2,5 Masse-% Kalk kostet dagegen nur 11,80 €/m³. So haben doch schon die Römer 312 v.Chr. auf diese Weise der Via Appia einen haltbaren Untergrund verschafft, der auch heute noch auf der ganzen Länge von 540 km unter Verkehr steht.

Kosten für die Herstellung eines Erddamms in €/m³ (Quelle: Michel Lerat, Fediex lime section, Brüssel)
Bodenaustausch gegen Gesteinsmaterial Bodenverfestigung mit 2,5 M-% Kalk
Bodenaushub 2,00 €/m³ Bodenaushub 2,00 €/m³
Transport zur Deponie 6,00 €/m³ Transport von der Aushubstelle zur Einbaustelle 1,50 €/m³
Deponiegebühren 10,20 €/m³ Deponieren des Bodens im Bereich des Damms 0,50 €/m³
Kauf von Recyclingschotter 11,00 €/m³ Kauf von Kalk frei Baustelle 3,60 €/m³
Transport des Materials zur Einbaustelle 6,00 €/m³ Einmischen des Kalks 2,20 €/m³
Einbau und Verdichten 2,00 €/m³ Einbau und Verdichten 2,00 €/m³
Gesamt 37,20 €/m³ Gesamt 11,80 €/m³

Auf dem Vormarsch

Der Innovationsschub der letzten Jahre bei der Bodenverfestigung mit Kalk hat dieser Bauweise zu einer ständig steigenden Verbreitung verholfen. Die zunehmenden Kosten für das Deponieren von Böden und Fragen des Umwelt- und Landschaftsschutzes lassen die Bedeutung weiter anwachsen.

Positiv auf der ganzen Linie

Die Wirkungsweise des Verfahrens ist schnell erklärt. Werden feinkörnige Böden oder tonhaltige Böden mit ungelöschtem Kalk vermischt, ist eine sofortige Reaktion zu beobachten, bei der Wärme freigesetzt wird. Dies führt zu einer Reduktion des natürlichen Wassergehalts, die durch die Belüftung des Bodens beim Mischen noch intensiviert wird. Außerdem werden die elektrischen Ladungen zwischen den Tonpartikeln verändert. Insgesamt sind bautechnisch positive Veränderungen der Ausroll- und Fließgrenze und eine Verbesserung der Verdichtungseigenschaften feststellbar.

Vom Matsch zur Baustraße

Wenn Kalk in Kontakt mit Böden kommt, die lösliche Silikate und Aluminate enthalten (in vielen Böden enthalten), bilden sich Calcium-Aluminate und Calcium-Silikate. Diese Reaktionsprodukte erhöhen den Frostwiderstand, die Druckfestigkeit und den Verdichtungsgrad des mit Kalk behandelten Bodens. Innerhalb weniger Stunden kann man so aus unbefahrbarem Morast eine gut befahrbare Baustraße machen.

Einfach, aber wirkungsvoll

Da das Verfahren einfach ist, ist es auch für kleinere Baustellen bestens geeignet. Es sind nur wenige Grundregeln zu beachten. So sollte bei Verwendung von zwei Bindemitteln, Kalk und Zement, zuerst Kalk in den Boden eingearbeitet werden, der dann krümeliger wird und das Einmischen des Zements erleichtert. Vor dem Einmischen sind größere Steine aus dem zu bearbeitenden Boden zu entfernen. Bei Verwendung geeigneter Geräte stellt  die Staubentwicklung beim Einmischen kein Problem dar. Werden besondere Anforderungen an die Minimierung der Staubentwicklung gestellt, sollten staubarme Kalkqualitäten (körnig oder staubreduziert) eingesetzt werden oder Geräte für das Einmischen bzw. Einfräsen mit geschlossenen Kammern versehen sein. Die besten Ergebnisse bei der Wassergehaltsreduzierung erzielt man bei warmem Wetter und feuchten Böden, wenn das Verdichten erst nach zwei bis vier Stunden erfolgt. Je länger der behandelte Boden nicht verdichtet wird, umso besser können die Reaktionen des Kalks mit dem Boden sowie das Ausdunsten der Feuchtigkeit erfolgen. Ist dagegen Regen zu erwarten, sollte sofort nach dem Einmischen des Kalks der Boden verdichtet werden. Bei höheren Kalkzugaben, wenn z.B. eine hohe Festigkeit erreicht werden soll, ist die Bodenfeuchte zu kontrollieren. Ggf. ist der Boden zu befeuchten. Um den größtmöglichen Erfolg erzielen zu können, muss der verwendete Kalk bestimmte Anforderungen an die Kornverteilung, den CaO-Gehalt und die Reaktivität erfüllen.

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