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Detailergebnis zu DOK-Nr. 70100

Charakterisierung und Stabilisierung von Steinbruch-Absiebmaterial zum nachhaltigen Bau von Straßen (Orig. engl.: Characterization and stabilization of quarry byproducts for sustainable pavement applications)

Autoren	E. Tutumluer I.L. Al-Qadi H. Ozer S.A. Beshears V. Mwumvaneza W. Hou
Sachgebiete	7.7 Bodenverfestigung 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe

Geomaterials 2015. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2015 (Transportation Research Record (TRB) H. 2509) S. 1-9, 5 B, 3 T, 11 Q

Für Rückstände der Aufbereitung von Steinbruchmaterial gibt es nur wenige Verwertungsmöglichkeiten als Baumaterial. Der Artikel beschreibt ein umfangreiches Versuchsprogramm zur bodenmechanischen und umwelttechnischen Charakterisierung von Rückständen aus einem Kalksteinbruch. Umwelttechnisch wird neben dem Mineralinventar der Schadstoffgehalt aus Sprengrückständen untersucht. Bodenmechanisch wurden die Korngrößenverteilung, die Verdichtungseigenschaften, die Scherfestigkeit und die einaxiale Druckfestigkeit ermittelt, wobei die Materialien nach der Aufbereitungstechnik unterschieden wurden. Die Ergebnisse werden tabellarisch und in Diagrammen nachvollziehbar mitgeteilt. Auffallend ist vonseiten der Kornverteilung die überwiegend schluffige Matrix und ein geringer Tonanteil, es handelt sich jeweils um quasi kohäsionslose leichtplastische Schluffe beziehungsweise um Sand-Schluffgemische mit einem optimalen Wassergehalt im Bereich von 8 bis 12 % und einem hohen Reibungswinkel von circa 58 °. In einem zweiten Untersuchungsschwerpunkt wurde die einaxiale Druckfestigkeit an drei Rückstandsmaterialien (Erst-, Zweit- und Drittsiebung) nach einer Bindemittelstabilisierung ermittelt. Als Bindemittel und Dosis wurden 2 % Portland-Zement sowie 5 und 10 % Flugasche (Klasse C nach ASTM C 618) eingesetzt. Die drei Böden zeigten trotz unterschiedlicher Sand-Schluff-Verhältnissen keine signifikanten Festigkeitsunterschiede. Mit der Zementvergütung wurde eine einaxiale Druckfestigkeit von circa 1,4 MN/m2 erreicht, was etwa dem 26-fachen des unbehandelten Bodens entspricht. Bei einer Stabilisierung mit Flugasche wurde bei einer Dosis von 5 % die 10-fache, bei einer Dosis von 10 % die 30-fache Festigkeit gegenüber dem unbehandelten Material erreicht. Der Artikel schließt mit der Empfehlung der Verwertung dieser industriellen Nebenprodukte im Straßenbau, wobei jedoch auch die Steifigkeit und Bruchdehnung bei der Festlegung des Bindemittels und der Dosis beachtet werden sollten.