Anwendbarkeit oberflächennaher Baugrundstabilisierung mit hydraulischen Bindemitteln in Schweden unter Berücksichtigung des Einflusses von Frost-Tau-Wechseln auf die Tragfähigkeit stabilisierter Tone

Zeitschrift für das gesamte Bauwesen

Document identifier: oai:DiVA.org:ltu-77434
Keyword: Engineering and Technology, Soil improvement, Dauerhaftigkeit, Bodenverbesserung, Verkehrsbau, Forschung und Entwicklung, Freeze-thaw, Hydraulic binder, Stabilisation, Subbase, Civil Engineering, Railway, Road, Laboratory study, Research and development, Geoteknik, Samhällsbyggnadsteknik, Teknik och teknologier, Geotechnical Engineering, Soil Mechanics
Publication year: 2020
Relevant Sustainable Development Goals (SDGs):
SDG 15 Life on land
The SDG label(s) above have been assigned by OSDG.ai

Abstract:

Applicability of near-surface soil improvement with hydraulic binders in Sweden considering the influence of freeze/thaw-cycles on the strength of stabilised clay

Fine-grained soils are often not suitable as subsoil for roads or railways or other large-scale construction because of their frost susceptibility. The engineering properties as well as the frost durability of such soils can be improved by mixing with hydraulic binder, which is used in countries with moderate climate. This paper presents a laboratory study of a Swedish clay soil stabilised with a by-product originated hydraulic binder. The procedure and interpretation of the study considers the country-specific boundary conditions of Sweden. The study contains two different binder contents (4 and 7%) and unstabilised clay, three different curing times (14, 28 and 90 days) before twelve freeze/thaw-cycles as well as a subsequent curing time (28 days). The curing conditions were adopted to cold climate, i. e. +4°C. The unconfined compressive strength (UCS) was used as a measure of strength. The results show that this soil gains strength by stabilisation with this binder even at this cold curing temperature and that an increase is still remarkable after freeze/thaw-cycles. The time after freeze/thaw-cycles may allow a continued curing which is indicated by a somewhat higher strength.

Abstract:

Aufgrund ihrer Frostempfindlichkeit eignen sich feinkörnige Böden oftmals nicht als Unterbau für Straßen oder Bahntrassen. Die Eigenschaften dieser Böden können durch Stabilisierung mit hydraulischen Bindemitteln deutlich verbessert werden, was in Ländern mit warmgemäßigtem Klima wie Deutschland üblich ist. In dem vorliegenden Beitrag wird eine Laborstudie an einem schwedischen Ton präsentiert, der mit einem Recyclingbindemittel stabilisiert wurde. Die Durchführung und Interpretation der Studie berücksichtigt landestypische Randbedingungen von Schweden. Die Studie umfasst zwei verschiedene Bindemittelgehalte (4 und 7%) sowie unbehandelten Ton, drei verschiedene Erhärtungszeiten (14, 28 und 90 Tage) vor zwölf Frost- Tau-Wechseln sowie eine anschließende Erhärtungszeit. Die Bedingungen während des Erhärtens entsprachen kalten Klimaverhältnissen, d. h. +4°C. Als Maß für die Festigkeitsentwicklung wurde die einaxiale Druckfestigkeit verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Festigkeit des Bodens durch Stabilisierung deutlich zunimmt und dass eine Zunahme auch nach Frost-Tau-Wechseln sichtbar bleibt. Die Nacherhärtungszeit könnte eine weitere Erhärtung ermöglichen, was die etwas höheren Festigkeitswerte vermuten lassen.

Authors

Mirja Rothhämel

Luleå tekniska universitet; Geoteknologi
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Matthias Rosenberg

Technical University Braunschweig, Germany
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Jan Laue

Luleå tekniska universitet; Geoteknologi
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