Bodenverdichtung – das Fundament jeder Bautätigkeit

„Ein Bauwerk ist nur so gut wie das Fundament auf dem es steht.“ Dieser Grundsatz aus der Tragwerkslehre markiert die Basis jeder Bautätigkeit. Doch die an der Planung von Bauwerken Beteiligten, wie Tragwerksplaner und Unternehmer dürfen an dieser Stelle nicht stehenbleiben. Sie müssen vielmehr den Blick auf das „Fundament des Fundamentes“ richten – den Boden. Denn hierhin werden sämtliche Lasten und Kräfte weitergeleitet und hier müssen sie aufgefangen werden. Daher steht am Anfang des Bauens stets die optimale Bodenverdichtung.

Wacker Neuson Geräte für die Bodenverdichtung: Eine Erfolgsgeschichte

Seit Jahrzehnten untrennbar mit der Bodenverdichtung verbunden ist der Name Wacker Neuson. 1930 führte die Firma Wacker den ersten Elektro-Vibrationstampfer ein, der damals die Arbeit auf der Baustelle revolutionierte.Seitdem wurden der Wacker Neuson Stampfer sowie Vibrationsplatten und Walzen kontinuierlich weiterentwickelt und setzen heute weltweit Standards in Sachen Leistung und Umweltfreundlichkeit. Der Schlüssel für die hohe Qualität und Leistungsfähigkeit der Geräte ist dabei stets gleich geblieben: Wacker Neuson beobachtet permanent die Prozesse des Kunden, um auf Veränderungen oder neue Optimierungsmöglichkeiten mit innovativen Ansätzen zu reagieren.

Warum Verdichtung von Böden?

Jeder durch Abtragung, Aushub oder Planierung gestörte Boden sollte verdichtet werden. Mit dem Verdichtungsvorgang erreicht man eine Veränderung des eingebrachten, aufgelockerten Bodenmaterials in eine gleichmäßige, standfeste und hohlraumarme (porenarme) Form, mit der entsprechenden Verbesserung der Eigenschaften dieses Bodens. Der Erdbau mit dem Baumaterial “Boden” erstreckt sich auf alle Teile des Tiefbaus und spielt eine wichtige Rolle für den Straßen-, Kanal-, Wasser-, Grund-, Eisenbahn-, Tunnel- und Tagebau. Auch im Hoch-, Wohnungs und Industriebau bilden Maßnahmen des Erdbaus die Grundlage, in Verbindung mit einer richtig durchgeführten Verdichtung, für dauerhafte, schadenfreie und standsichere Baukonstruktionen aus Stahl, Beton, Mauerwerk, Holz, usw.

Die richtige Wahl von Vibrations-Verdichtungsgeräten

Welche Faktoren beeinflussen die Wahl beim Kauf und Einsatz eines Verdichtungsgerätes? Es ist nicht immer leicht hierauf eine einfache Antwort zu geben. Verschiedene Faktoren müssen dabei in Betracht gezogen werden. Zu diesen Faktoren zählen zum Beispiel Bodenart, Kornform, Kornrauigkeit und Korngrößenverteilung. Zusätzlich kommen noch die Baustellenbedingungen, der vorgeschriebene Verdichtungsgrad des zu verdichtenden Bodens (Proctordichte) und die Ausschreibungsbedingungen hinzu. Die Auswertung der oben genannten Faktoren geschieht aus zwei Gründen: 1. Um festzustellen, welcher Maschinentyp am besten für die Arbeit geeignet ist, und 2. um empfehlen zu können, mit welchem Gerät die Arbeit am wirtschaftlichsten durchgeführt werden kann. Grundsätzlich muß bei der Wahl der Verdichtungsgeräte unterschieden werden, ob diese in nichtbindigen (körnigen) oder in bindigen Böden eingesetzt werden sollen.Nichtbindige Böden lassen sich am effektivsten durch Kombination von dynamischen Kräften (Aufschlagenergie) und Frequenz verdichten. Die Frequenz (Anzahl der Schläge/Zeiteinheit) versetzt den Boden und somit die einzelnen Körner in Schwingungen. Der Boden vibriert, dadurch wird der Reibungswiderstand zwischen den einzelnen Bodenkörnern reduziert. So kann die dynamische Verdichtungsenergie der Verdichtungsgeräte optimal ausgenutzt werden. Durch die Kombination von Frequenz und Aufschlagenergie werden die Porenräume reduziert, Wasser- und Lufteinschlüsse werden verdrängt. Die Lagerungsdichte (Trockendichte) des Bodens wird erhöht. Durch die Vibration wird die Tiefenwirkung der Aufschlagenergie verstärkt und trägt so entscheidend zu hoher Wirtschaftlichkeit der Verdichtung bei. Im Allgemeinen werden bei der Verdichtung von nichtbindigen Böden mit Vibrationsplatten, dank der intensiven Verdichtungseinwirkung, sehr gute Ergebnisse erzielt. Zusätzlich zu diesen guten Verdichtungsergebnissen kommen noch die hohe Verdichtungsleistung, die Zuverlässigkeit und die relativ geringen Kosten hinzu. Für größere Flächenverdichtungen werden Vibrationswalzen eingesetzt.Eine Verdichtung der bindigen Böden wird am besten bewerkstelligt, indem man diese knetet und dabei drückt oder sie kräftig schlägt. Die Einwirkung der Schlagarbeit eines Vibrationsstampfers in den bindigen Boden bewirkt eine Überwindung der Haftfestigkeit (Verkittung) der einzelnen Körner zueinander (echte Kohäsion). Zusätzlich wird auch die Korn-zu-Korn Reibung verringert. Somit erreicht man auch in diesen Böden, daß sowohl Luft- als auch Wassereinschlüsse an die Oberfläche verdrängt werden. Dadurch wird eine dichtere Lagerung erzielt. Eine große Hubhöhe (Sprunghöhe) am Stampfeinsatz eines Vibrationsstampfers ist wünschenswert, da somit eine hohe Einzelschlagarbeit erreicht werden kann, aber auch um einen besseren Vorlauf zu gewährleisten. Eine hohe Schlagfolge im Bereich von ca. 700 Schlägen/min erzeugt eine ständige Bewegung der Bodenkörner, die sowohl bei körnigen als auch bei bindigen Böden für die Verdichtung wünschenswert ist. Universell einsetzbare Vibrationswalzen mit Noppen- oder Stampffuß-Bandagen (auch Schaffuß-Bandagen genannt), oft als Universalwalzen im Graben eingesetzt, eignen sich besonders auch für schwer bindige Böden, aufgrund der knetenden Tätigkeit bei gleichzeitiger Vibration mit hoher Frequenz.

Einsatzschwerpunkte der Vibrations-Verdichtungsgeräte

Vibrations-Verdichtungsgeräte (dynamische Verdichtung) werden hauptsächlich im Bereich der Boden- und Asphaltverdichtung eingesetzt, wobei auch einige andere Anwendungsgebiete anfallen, wie z.B. das Einrütteln von Verbundsteinpflaster.