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Detailergebnis zu DOK-Nr. 78125

Charakterisierung des Milderungsprozesses zur Kontrolle von Treibeffekten bei der Stabilisierung sulfathaltiger Böden mit Bindemitteln (Orig. engl.: Characterization of mellowing process to control expansion in high-sulfate-bearing soil)

Autoren	C.-S. Shon T. Scullion W. Blackmon D. Zhang J.R. Kim
Sachgebiete	7.7 Bodenverfestigung

Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board Vol. 2676, H. 1, 2022, S. 355-364, 6 B, 3 T, 28 Q. - Online-Ressource: verfügbar unter: https://journals.sagepub.com/home/trr

Bei der Behandlung von sulfathaltigen Böden mit calciumbasierten Bindemitteln wie Zement, Kalk, Mischbinder oder Flugasche kann es zu Treibeffekten infolge Ettringit kommen. Die Autoren beschäftigen sich mit einer als "Mellowing“ bezeichneten Methode, einer Minderung des Gehalts an löslichem Sulfat durch Vorwegnahme der Sulfatreaktion vor dem Einbau der Böden, die hierzu in situ oder ex situ aufbereitet werden. Die Bildung von Ettringit und Thaumasit wird dabei durch wiederholtes Durchmischen und Befeuchten so lange begünstigt, bis ein Zielwert von 3 000 ppm (0,3 %) verbleibendem löslichem Sulfat erreicht ist. Die Autoren stellen Laborversuche vor, mit denen die Einflussfaktoren auf diesen Minderungsprozess analysiert werden. Untersucht wurden gemischtkörnige Böden, deren Tonanteil als TA klassifiziert wurde und der im natürlichen Zustand einen Sulfatgehalt zwischen 0,8 und 2,7 % hatte. Die Bindemittelgabe, Kalkhydrat pur und Kalkhydrat plus Flugasche, betrug 6 % und wurde in ein oder zwei Chargen appliziert. Die Häufigkeit und der zeitliche Abstand der Durchmischung wurden variiert, ebenso die Temperatur bei der Lagerung der Proben. Kriterien der Effektivität waren der verbleibende Sulfatgehalt, die Volumendehnung und die Druckfestigkeit der anschließend verdichtet hergestellten Proben. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass eine einmalige Bindemittelgabe mit 6 % Kalkhydrat bei täglichem Durchmischen bei hoher Temperatur zu einer raschen Reduzierung des Sulfatgehalts im Boden führt. Das Ziel wurde bereits nach 6 Tagen erreicht. Ein Mischzyklus von 4 Tagen erwies sich als ineffektiv. Die Behandlung mit Kalk und Flugasche in zwei Chargen bewirkte die geringste Restquellung und eine höhere Druckfestigkeit, erforderte aber längere Reaktionszeiten bis zu 20 Tagen.