@misc{PfahlerNeidhartHuettneretal., author = {Pfahler, Katharina and Neidhart, Thomas and H{\"u}ttner, Susanne and Thiel, Charlotte}, title = {Vom Boden zur Wand - Stand der Technik und zuk{\"u}nftige Entwicklungen}, series = {LEHM 2024, 9. Internationale Fachtagung f{\"u}r Lehmbau, 27.-29.9.2024, Weimar}, journal = {LEHM 2024, 9. Internationale Fachtagung f{\"u}r Lehmbau, 27.-29.9.2024, Weimar}, publisher = {Eigenverlag Dachverband Lehm e.V.}, address = {Weimar}, isbn = {978-3-00-079502-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-78400}, pages = {8}, abstract = {Lehm selbst ist ein Baustoff mit zahlreichen Vorteilen (diffusionsoffen, wiederverwendbar, hohe Verf{\"u}gbarkeit, geringe graue Emissionen, guter Schallschutz und hohe Dauerhaftigkeit bei fachgerechtem Einsatz), aber auch Grenzen in der Anwendbarkeit, die sich aus Schwund, begrenzter Lastaufnahme und hoher W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit (und damit geringer W{\"a}rmed{\"a}mmwirkung) ergeben. Aus Lehm und damit aus Boden Wandbaustoff zu fertigen, funktioniert sowohl im Bereich des Trockenausbaus (Lehmbauplatten, Lehmputz) als auch des tragendes Mauerwerks sehr gut und gewinnt durch die k{\"u}rzlich eingef{\"u}hrten Normen an neuem Aufschwung. Die tragende Stampflehmbauweise mit lokal ausgehobenem Material ist bedingt durch den hohen handwerklichen Aufwand bei gleichzeitigem Fachkr{\"a}ftemangel und erforderlichen Zustimmung im Einzelfall oder vorhabensbezogener Bauartgenehmigung kosten- und zeitintensiv. Dabei bringt sie bauphysikalisch und {\"o}kologisch h{\"a}ufig signifikante Vorteile im Vergleich zu konventionellen Bauweisen mit sich. Dieser Beitrag stellt daher anhand einer ausf{\"u}hrlichen Literaturrecherche und eigenen Versuchen den Stand der Technik industrieller Lehmbaustoffe dar. Fokus des Beitrags liegt auf M{\"o}glichkeiten, die Stampflehmbauweise zu neuer und wirtschaftlicher Leistungsf{\"a}higkeit zu bringen.}, subject = {Lehmbau}, language = {de} } @phdthesis{Huettner, author = {H{\"u}ttner, Susanne}, title = {Numerische Untersuchungen zum Last-Verformungsverhalten von Untergrundverbesserungen organischer B{\"o}den mit nichtummantelten Sands{\"a}ulen}, address = {Berlin}, doi = {10.14279/depositonce-23106}, pages = {xvi, 194}, abstract = {Weiche organische B{\"o}den sind als Baugrund problematisch, dennoch l{\"a}sst es sich immer h{\"a}ufiger nicht vermeiden, diese mit Infrastrukturprojekten zu queren. Hierf{\"u}r sind Bodenverbesserungsmaßnahmen erforderlich. Der Einsatz von granularen S{\"a}ulen kann den Untergrund verbessern und die Konsolidation beschleunigen. Jedoch weisen die organischen B{\"o}den eine geringe undrainierte Scherfestigkeit auf, so dass das in Deutschland weit verbreitete Verfahren der R{\"u}ttelstopfs{\"a}ulen nicht zum Einsatz kommen kann. Es konnte in vorausgehenden Arbeiten bereits gezeigt werden, dass das aus Japan stammende Verfahren der Sandverdichtungspf{\"a}hle auch in Mudden und Torfen angewandt werden kann, ohne dass die S{\"a}ulen auf Grund fehlender radialer St{\"u}tzung versagen. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Laborversuche, u.a. Oedometer- und Triaxialversuche, nachgerechnet um die Eignung der Stoffmodelle Soft Soil Creep und Visco-Hypoplastizit{\"a}t f{\"u}r die untersuchten B{\"o}den mit unterschiedlichen organischen Anteilen zu verifizieren. Die Modellierung des S{\"a}ule-Boden-Verbundsystems mit dem FE-Programm Plaxis soll einen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis des Setzungsverhaltens liefern und Kenntnisse zu den relevanten Einflussfaktoren. Die Ergebnisse der Variation des Fl{\"a}chenverh{\"a}ltnisses von S{\"a}ule zu Boden wurde mit analytischen Bemessungsverfahren und Modellversuchen aus der Literatur verglichen. Außerdem wurde eine Sensitivit{\"a}tsanalyse bez{\"u}glich verschiedener Bodenparameter und Modellannahmen durchgef{\"u}hrt. Des Weiteren wurde die Baugrundverbesserung von B{\"o}den mit unterschiedlichen organischen Anteilen untersucht. Neben der Modellierung des Bodenersatzverfahrens als "wished in place", wurde das Bodenverdr{\"a}ngungsverfahren mit Hilfe einer Hohlraumaufweitung simuliert. Am Beispiel eines dokumentierten Bauvorhabens wurde aufgezeigt, dass es mit den gewonnenen Erkenntnissen m{\"o}glich ist, durch eine FE-Simulation eine gute Prognose der Messergebnisse aufzustellen. Im Zuge der Weiterentwicklung des numerischen Versuchsstands und der Ableitung eines Bemessungsansatzes f{\"u}r das Bodenersatzverfahren w{\"a}ren erg{\"a}nzende Untersuchungen zur Anisotropie des Materials und eine zus{\"a}tzliche Verifizierungen in situ w{\"u}nschenswert. Um den Versuchs- und Simulationsaufwand m{\"o}glichst gering zu halten, wird eine statistische Versuchsplanung (DOE) empfohlen.}, language = {de} } @inproceedings{RiedNeidhart, author = {Ried, Michael and Neidhart, Thomas}, title = {Bodenverklebungen - wie elektrische Str{\"o}me das Adh{\"a}sionsverhalten bindiger B{\"o}den beeinflussen}, series = {Vortr{\"a}ge zum 18. Hans Lorenz Symposium; 12.09.2024, Berlin}, booktitle = {Vortr{\"a}ge zum 18. Hans Lorenz Symposium; 12.09.2024, Berlin}, editor = {Rackwitz, Frank}, doi = {10.35096/othr/pub-8384}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-83847}, pages = {27}, abstract = {In der Bauausf{\"u}hrung und Maschinentechnik sieht man sich immerw{\"a}hrend mit Haft- und Reibkr{\"a}ften zwischen Stahloberfl{\"a}chen und bindigen B{\"o}den konfrontiert. Im (Spezial-)tiefbau und auch im Tunnelbau f{\"u}hrt die Adh{\"a}sionsneigung bindiger B{\"o}den an Aushubwerkzeugen zu massiven wirtschaftlichen Einbußen der jeweiligen Baumaßnahme und ist mit großem energetischem Aufwand f{\"u}r die Reinigung der Werkzeuge verbunden. In den vergangenen Jahren wurde {\"u}ber den Einsatz eines elektrischen Gleichspannungsfeldes eine vielversprechende L{\"o}sung diskutiert. In den ersten labortechnischen Untersuchungen konnte dabei ein Zusammenhang von elektrischen Gleichspannungsfeldern und Scher- und Zugwiderst{\"a}nden zwischen Stahloberfl{\"a}chen und bindigen B{\"o}den herausgearbeitet werden. Vor dem Hintergrund der Vorbehalte gegen{\"u}ber elektrischen Str{\"o}men wurde innerhalb dieser vorgestellten Arbeit die Stromst{\"a}rke auf ein Minimum reduziert. Es sollte unter definierten Rahmenbedingungen der minimal n{\"o}tige Stromfluss herausgefunden werden, unter dem der gew{\"u}nschte Effekt einer Adh{\"a}sionsreduktion eintritt. Bisher wurden ausschließlich die Effekte an der Kathode untersucht, erg{\"a}nzend hierzu wurde in einer ersten Analyse der Einfluss des elektrischen Stroms auf die Scher- und Zugwiderst{\"a}nde an der Anode qualifiziert.}, language = {de} } @article{GoemmelNeidhartRackwitz, author = {G{\"o}mmel, Roland and Neidhart, Thomas and Rackwitz, Frank}, title = {Ein Ansatz zur Ber{\"u}cksichtigung pfahlartiger Tragglieder beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit}, series = {geotechnik}, volume = {44}, journal = {geotechnik}, number = {4}, publisher = {Ernst \& Sohn, a Wiley Brand}, address = {Berlin}, issn = {2190-6653}, doi = {10.1002/gete.202100001}, pages = {234 -- 247}, abstract = {Stabilisierungss{\"a}ulen (StS) sind hydraulisch gebundene, pfahlartige Tragglieder und werden zur Reduzierung von Setzungen bzw. zur Erh{\"o}hung der Gesamtstandsicherheit angewandt. Aufgrund der fehlenden Bewehrung in Verbindung mit h{\"a}ufig geringen Durchmessern sind StS nicht zum planm{\"a}ßigen Abtrag von Einwirkungen quer zur Traggliedachse geeignet. Der Beitrag erl{\"a}utert das laterale Tragverhalten unbewehrter pfahlartiger Tragglieder. In einem {\"U}berblick werden typische Ans{\"a}tze zur Ber{\"u}cksichtigung von StS beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit vorgestellt und es wird herausgearbeitet, dass die bestehenden Ans{\"a}tze den Beitrag der Tragglieder meist unzutreffend ber{\"u}cksichtigen und h{\"a}ufig erheblich {\"u}bersch{\"a}tzen. Es wird ein numerisches Strukturmodell vorgestellt, mit welchem das laterale Tragverhalten unbewehrter, hydraulisch gebundener, pfahlartiger Tragglieder untersucht wurde. Anhand systematischer Untersuchungen wird dargelegt, wie StS bei lateralen Gleitk{\"o}rperbewegungen versagen und welche Versagensmechanismen zu erwarten sind. Die Aktivierung des Traggliedquerwiderstands wird f{\"u}r undrainierte Bedingungen anhand eines einfachen mechanischen Modells erl{\"a}utert und es werden daraus grunds{\"a}tzliche Hinweise zu Entwurf und Bemessung geotechnischer Konstruktionen mit StS abgeleitet. Schließlich werden zwei Ans{\"a}tze zur Ber{\"u}cksichtigung von StS beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit im Gleitkreisverfahren nach Bishop vorgestellt und deren Anwendung anhand eines Schadensfalls aufgezeigt.}, language = {de} } @inproceedings{AppelHenkeRackwitzetal., author = {Appel, Silke and Henke, Sascha and Rackwitz, Frank and Neidhart, Thomas and G{\"o}mmel, Roland and Hempel, Markus}, title = {Minderung der Ersch{\"u}tterungsemissionen aus Schienenverkehr durch den Einsatz eines innovativen Geoverbundstoffes}, series = {9. Geokunststoffkolloquium, Naue, 12. + 13. Februar 2015, Espelkamp-Fiestel}, booktitle = {9. Geokunststoffkolloquium, Naue, 12. + 13. Februar 2015, Espelkamp-Fiestel}, language = {de} } @phdthesis{Lerch, author = {Lerch, Maximilian}, title = {Hochaufl{\"o}sende faseroptische Dehnungsmessungen zur Ermittlung des Tragverhaltens von Pf{\"a}hlen und pfahlartigen Traggliedern}, publisher = {Berlin}, doi = {10.14279/depositonce-16492}, pages = {XXI, 260}, abstract = {Zur Untersuchung und Prognose des Tragverhaltens von Pf{\"a}hlen und pfahlartigen Traggliedern wurden auf einem geotechnisch umfangreich erkundeten Testfeld dynamische und statische Pfahlprobebelastungen durchgef{\"u}hrt und anschließend wissenschaftlich ausgewertet. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen im Maßstab 1:1 lieferten neue Erkenntnisse {\"u}ber die Tragmechanismen der Pf{\"a}hle und pfahlartigen Traggliedern und {\"u}ber Zusammenh{\"a}nge zwischen den Ergebnissen der dynamischen und statischen Probebelastungen. Dar{\"u}ber hinaus bildeten die Erkenntnisse und Messergebnisse aus den verschiedenen Probebelastungen die Grundlage f{\"u}r die Entwicklung innovativer numerischer Simulationsmodelle zur Prognose des Tragverhaltens der Tragglieder. Um die genannten Effekte im Tragverhalten der Pf{\"a}hle und pfahlartigen Tragglieder genauer zu untersuchen, wurde faseroptische Sensortechnik eingesetzt. Mit den Messergebnissen des Wellenausbreitungsverhaltens und deren Auswertung im Zeit- und Frequenzbereich konnte ein Zusammenhang zwischen Mantelreibung und Ausbreitungsgeschwindigkeit der eingeleiteten Welle in den Pf{\"a}hlen durch einen Vergleich mit den ermittelten Mantelreibungskurven aus quasi-kontinuierlicher Messung qualitativ nachgewiesen werden. Erg{\"a}nzend zu den Belastungsversuchen wurden numerische Simulationsmodelle erstellt, um das Pfahl-Boden-Interaktionsverhalten unter dynamischer und statischer Belastung darzustellen und vorherzusagen. Die entwickelten Verfahren zur Prognose des Tragverhaltens von Pf{\"a}hlen und pfahlartigen Traggliedern k{\"o}nnen fallspezifisch eingesetzt werden, um eine Optimierung des Planungsprozesses der Tragglieder zu erreichen. Zur Ermittlung des Tragverhaltens der Pf{\"a}hlen ist es nicht erforderlich, ein umfangreiches Versuchsprogramm mit statischen oder dynamischen Lastversuchen durchzuf{\"u}hren, wie es {\"u}blicherweise der Fall ist. Anhand von Lastversuchen an ausgew{\"a}hlten und sorgf{\"a}ltig instrumentierten Traggliedern k{\"o}nnen die erforderlichen Referenzdaten ermittelt werden, um mit den vorgestellten Simulationsverfahren und Simulationsmethodiken das Tragverhalten bzw. die mobilisierten Widerst{\"a}nde im Pfahl-Boden-Interaktionsverhalten vorherzusagen. Die Ergebnisse der Arbeit haben gezeigt, dass f{\"u}r CFA-Pf{\"a}hle Messdaten zum axialen Wellenausbreitungsverhalten in den Pf{\"a}hlen und konventionelle Messungen der Schwinggeschwindigkeit an den Pfahlk{\"o}pfen ausreichen, um das Tragverhalten in guter Korrelation zu den Messungen aus statischen Lastversuchen darzustellen.}, language = {de} } @book{ReichenbachBrussBuergeretal., author = {Reichenbach, Hartmut and Bruss, Werner and B{\"u}rger, Michael and Fiedler, Manfred and G{\"o}bel, Manuel and Middendorf, Bernhard and Neidhart, Thomas and Pollnow, Elke and Ramler-Kowollik, Marcel and Scholz, Enrico and Simon, Jana and Sosinka, Katharina and Spirkl, Florian and Trunk, Ulrich and Wagner, Achim and Wagner, Bernd and Weber, Steffen}, title = {Merkblatt f{\"u}r die Herstellung und Verwendung von zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen (ZFSV) im Erdbau}, editor = {Forschungsgesellschaft f{\"u}r Straßen- und Verkehrswesen FGSV e.V.,}, edition = {Ausgabe 2025}, publisher = {FGSV Verlag}, address = {K{\"o}ln}, isbn = {978-3-86446-419-5}, pages = {67}, abstract = {Das „Merkblatt f{\"u}r die Herstellung und Verwendung von zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen" (M ZFSV), Ausgabe 2025, befasst sich mit der Herstellung und der Anwendung zeitweise fließf{\"a}higer, selbstverdichtender Verf{\"u}llbaustoffe (ZFSV) gem{\"a}ß den „Zus{\"a}tzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien f{\"u}r Erdarbeiten im Straßenbau" (ZTV E-StB) (FGSV 599) beim Bau von Straßen und Verkehrsfl{\"a}chen. F{\"u}r andere Bereiche des Bauwesens kann dieses Merkblatt ebenfalls angewendet werden. Das M ZFSV enth{\"a}lt Qualit{\"a}tsanforderungen f{\"u}r diese Baustoffe und Baustoffgemische. Die Anforderungen schließen die verschiedenen Anwendungsgebiete der Baustoffe und Baustoffgemische, die Herstellung, Lieferung und den Einbau sowie die Pr{\"u}fungen und die Qualit{\"a}tssicherung ein. Vorab wird ebenso auf Anwendungsgebiete und Planungsgrunds{\"a}tze eingegangen. Erg{\"a}nzt werden die umfangreichen Ausf{\"u}hrungen durch mehrere Anh{\"a}nge.}, language = {de} } @techreport{BanningBueschkenGabrieletal., author = {Banning, Timo Che and B{\"u}schken, Sven and Gabriel, Eugen and Hay, Stefan and Neidhart, Thomas and Ried, Michael and Spirkl, Florian and Wagner, Bernd and Weidlich, Ingo and Zrenner, Louis}, title = {EnEff:W{\"a}rme - FW-ZFSV 4_0 - Fernw{\"a}rmeleitungsbau 4.0 mit zeitweise fließf{\"a}higen selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen f{\"u}r niedrige und hohe Betriebstemperaturen : Abschlussbericht zum Verbundforschungsvorhaben}, series = {Forschung \& Entwicklung}, journal = {Forschung \& Entwicklung}, number = {68}, publisher = {AGFW e.V.}, address = {Frankfurt am Main}, isbn = {3-89999-107-9}, pages = {274}, abstract = {Das dem Heft 68 zugrunde liegende Forschungsvorhaben „EnEff:W{\"a}rme: FW-ZFSV_4-0 - Fernw{\"a}rmeleitungsbau 4.0 mit zeitweise fließf{\"a}higen selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen f{\"u}r niedrige und hohe Betriebstemperaturen" (FW-ZFSV 4.0) wurde im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms „Innovationen f{\"u}r die Energiewende" vom Bundeswirtschaftsministerium f{\"u}r Energie und Klimaschutz {\"u}ber den Projekttr{\"a}ger J{\"u}lich bewilligt und gef{\"o}rdert (FKZ 03EN3022). Die Bearbeitung erfolgte in einem Verbund aus AGFW-Projektgesellschaft f{\"u}r Rationalisierung, Information und Standardisierung mbH, der GEF Ingenieur AG, Leimen, der Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg - Fakult{\"a}t Bauingenieurwesen - Labor f{\"u}r Geotechnik, Regensburg und der HafenCity Universit{\"a}t Hamburg, Hamburg. Ziel des Vorhabens FW-ZFSV 4.0 war es, f{\"u}r den Bereich der Fernw{\"a}rme Hemmnisse aufzugreifen, praktisch und angewandt zu untersuchen und Antworten auf Fragen zu liefern, die in der Planung und Praxis noch den Einsatz der technisch f{\"u}r den Fernw{\"a}rmeeinsatz gut erforschten ZFSV als Alternative zur {\"u}blichen Verf{\"u}llung und Bettung mit Sand verhindern. Darunter f{\"a}llt insbesondere die Absicherung des Langzeitverhaltens durch Untersuchungen in situ, die Erm{\"o}glichung der EDV-gest{\"u}tzten statischen Berechnung sowie die Beantwortung offener organisatorischer und genehmigungsrechtlicher Fragen. Mit den ausf{\"u}hrlich dargestellten Projektergebnissen zu den oben genannten Themen sowie dar{\"u}ber hinaus ist es zuk{\"u}nftig m{\"o}glich, ZFSV im Fernw{\"a}rmeleitungsbau stark vereinfacht und sicher einzusetzen. Aus Sicht des Projektkonsortiums steht mit ZFSV ein weiteres, generell abgesichertes Bettungsverfahren f{\"u}r insbesondere Kunststoffmantelrohre (als dominierendes System in der Fernw{\"a}rme) als Alternative zur Verf{\"u}llung mit Sand zur Verf{\"u}gung, das in Zukunft hoffentlich umfangreiche Anwendung findet. Gleichzeitig wird damit und dadurch den allgemein bekannten Potenzialen von ZFSV bei der Bautechnik, der m{\"o}glichen Kostenreduktion, der Reduktion des Einflusses von Baumaßnahmen auf Umgebung und Umwelt sowie bei der Ressourcenschonung weiter der Weg in der netzgebundenen W{\"a}rmeversorgung bereitet. Dies ist auch von erheblicher Bedeutung, da sich w{\"a}hrend der Projektlaufzeit gezeigt hat, dass sich die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft an die Zul{\"a}ssigkeit nat{\"u}rlicher Rohstoffe wie Sand als Verf{\"u}llmaterial (Stichwort: Ersatzbaustoffverordnung) sowie die Konkurrenz um Sand als Rohstoff aktuell und zuk{\"u}nftig versch{\"a}rfen.}, language = {de} } @inproceedings{RiedPiechullekNeidhart, author = {Ried, Michael and Piechullek, Amelie and Neidhart, Thomas}, title = {Elektrotechnik und Geotechnik in bodenphysikalischer Symbiose zur Beeinflussung der Wasserverh{\"a}ltnisse in bindigen B{\"o}den}, series = {Beitr{\"a}ge zum 39. Christian Veder Kolloquium - Wasser in der Geotechnik: Herausforderungen und L{\"o}sungen}, volume = {Heft 21}, booktitle = {Beitr{\"a}ge zum 39. Christian Veder Kolloquium - Wasser in der Geotechnik: Herausforderungen und L{\"o}sungen}, editor = {Marte, Roman and Tschuchnigg, Franz}, publisher = {Nawi Graz Geocenter}, address = {Graz}, isbn = {978-3-903613-00-3}, doi = {10.35096/othr/pub-8545}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85452}, abstract = {Im Gegensatz zu nichtbindigen B{\"o}den sind die bodenphysikalischen und im Besonderen die bodenmechanischen Eigenschaften bindiger B{\"o}den direkt vom Wassergehalt in situ abh{\"a}ngig. Der Wassergehalt bestimmt die Konsistenz des Bodens, die Scherfestigkeit und damit auch die Mantelreibung geotechnischer Tiefbauwerke. Daneben wird das Setzungsverhalten von auf bindigen B{\"o}den gegr{\"u}ndeten Bauwerken maßgeblich durch das Porenwasser bestimmt. Vor dem Hintergrund der wassergehaltsabh{\"a}ngigen Eigenschaften ist es regelm{\"a}ßig von Interesse das Wasser im bindigen Boden zu beeinflussen. Durch die kleinen Kapillardurchmesser und die Oberfl{\"a}chenladung der Silikatschichten bindiger B{\"o}den ist es m{\"o}glich {\"u}ber elektrische Felder auf das Porenwasser des Bodens effektiv einzuwirken. Bereits in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde versucht, durch elektrische Str{\"o}me Konsolidationsprozesse anzustoßen (Cassagrande, 1949). Darauf aufbauend stellte der Namensgeber dieses Kolloquiums Christian Veder in den 1970er Jahren mit seinem Kollegen Hilbert verschiedene Ans{\"a}tze zu den an Hangrutschungen beteiligten elektrokinetischen Prozessen und deren Nutzbarmachung zur Stabilisierung vor. Durch die Elektroosmose in den Kapillaren bindiger B{\"o}den oder B{\"o}den mit bindigem Anteil f{\"u}hrt das elektrische Gleichspannungsfeld zu einer Wassermigration von Anode zu Kathode. Der Wassergehalt an der Anode nimmt daher ab und an der Kathode nimmt er zu. So l{\"a}sst sich die wassergehaltabh{\"a}ngige Konsistenz sowie die Scherfestigkeit des Bodens gezielt ver{\"a}ndern (Veder \& Hilbert, 1979). Durch die starke Abh{\"a}ngigkeit der Feinkornminerale von den zur Verf{\"u}gung stehenden Ionen wird der Boden durch ein elektrisches Feld nicht nur in seiner Zustandsform beeinflusst, sondern auch in seiner Bodenphysik. Die hier vorzustellenden Untersuchungen sollten die Erkenntnisse vertiefen und das Anwendungsspektrum elektrischer Str{\"o}me im Boden erweitern. Der Fokus lag hierbei auf der elektrokinetischen Porenwassermanipulation und deren Einfluss auf die mechanische Interaktion (Haftreibung und Haftzugfestigkeit) zwischen bindigen B{\"o}den und Festk{\"o}rperoberfl{\"a}chen.}, language = {de} } @misc{RiedNeidhart, author = {Ried, Michael and Neidhart, Thomas}, title = {Electrical-and geotechnical engineering in soil physical symbiosis to influence the water conditions of cohesive soils}, volume = {2025}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8546}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85461}, pages = {24}, abstract = {In contrast to non-cohesive soils, the soil physical and, in particular, the soil mechanical properties of cohesive soils are directly dependent on the in-situ water content. The water content determines the consistency of the soil, the shear strength, and thus also the skin friction of geotechnical deep foundations. Furthermore, the settlement behavior of structures founded on cohesive soils is significantly influenced by the pore water. Given these water content-dependent properties, it is frequently of interest to influence the water content in cohesive soil. Due to the small capillary diameters and the surface charge of the silicate layers in cohesive soils, it is possible to effectively influence the pore water of the soil using electric fields. As early as the mid-20th century, attempts were made to initiate consolidation processes using electric currents (Casagrande, 1949). Building on this, Christian Veder, the namesake of this colloquium, and his colleague Hilbert presented various approaches in the 1970s regarding the electrokinetic processes involved in landslides and their utilization for stabilization. Due to electroosmosis in the capillaries of cohesive soils or soils with a cohesive component, the direct current electric field leads to water migration from the anode to the cathode. The water content at the anode therefore decreases, while it increases at the cathode. In this way, the water content-dependent consistency and shear strength of the soil can be specifically altered (Veder \& Hilbert, 1979). Due to the strong dependence of the fine-grained minerals on the available ions, the soil is influenced by an electric field not only in its state but also in its soil physics. The investigations presented here aimed to deepen these insights and expand the range of applications of electric currents in soil. The focus was on electrokinetic pore water manipulation and its influence on the mechanical interaction (adhesion and tensile strength) between cohesive soils and solid surfaces.}, language = {de} } @misc{Ried, author = {Ried, Michael}, title = {ZFSV Festigkeitsindikatoren in situ und Probenahme}, volume = {2023}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8552}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85521}, pages = {32}, abstract = {Festigkeit zeitweise fließf{\"a}higer Verf{\"u}llbaustoffe}, language = {de} } @misc{Ried, author = {Ried, Michael}, title = {ZFSV Festigkeitsindikatoren in situ und Probenentnahme}, volume = {2022}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8549}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85496}, pages = {28}, abstract = {Probennahme ungest{\"o}rter ZFSV-Bettungsproben sowie in situ Festigkeitsindikator f{\"u}r zementversetzte niederfeste Baustoffe {\"u}ber den dynamischen CBR-Versuch}, language = {de} } @inproceedings{RiedNeidhart, author = {Ried, Michael and Neidhart, Thomas}, title = {Untersuchung elektroosmotischer Effekte auf Adh{\"a}sion und Gleitreibung eines bindigen Modellbodens: ein elektrisches Gleichspannungsfeld zur Ver{\"a}nderung der Mechanik zwischen Boden und Stahl}, series = {14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels: Fachtagung {\"u}ber aktuelle Herausforderungen der Geotechnik, 30. + 31. Januar 2024, Esslingen}, booktitle = {14. Kolloquium Bauen in Boden und Fels: Fachtagung {\"u}ber aktuelle Herausforderungen der Geotechnik, 30. + 31. Januar 2024, Esslingen}, editor = {Moormann, Christian and Vogt-Breyer, Carola}, publisher = {expert}, address = {T{\"u}bingen}, isbn = {ISBN 978-3-381-11811-3}, doi = {10.35096/othr/pub-8383}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-83839}, pages = {145 -- 155}, abstract = {In der Bauausf{\"u}hrung und Maschinentechnik sieht man sich immerw{\"a}hrend mit Haft- und Reibkr{\"a}ften zwischen Stahloberfl{\"a}chen und bindigen B{\"o}den konfrontiert. Im (Spezial-)tiefbau und auch im Tunnelbau f{\"u}hrt die Adh{\"a}sionsneigung bindiger B{\"o}den an Aushubwerkzeugen zu massiven wirtschaftlichen Einbußen der jeweiligen Baumaßnahme und ist mit großem energetischem Aufwand f{\"u}r die Reinigung der Werkzeuge verbunden. In den vergangenen Jahren wurde {\"u}ber den Einsatz eines elektrischen Gleichspannungsfeldes mehrfach eine vielversprechende L{\"o}sung diskutiert. Die durch den elektroosmotischen Effekt hervorgerufene Wasserdiffusion hin zur positiv geladenen Kathode f{\"u}hrt zu einer signifikanten Reduktion der Adh{\"a}sion zwischen Stahloberfl{\"a}che und bindigem Boden. Dabei wird die Haftspannung tangential wie auch senkrecht zur Werkzeugoberfl{\"a}che durch elektrische Str{\"o}me beeinflusst. Innerhalb dieser vorgestellten Arbeit wurde ein Rotationsscherversuch entwickelt, mit dem die elektroneninduzierte Ver{\"a}nderung der mechanischen Interaktion zwischen Boden und Stahloberfl{\"a}che systematisch untersucht und quantifiziert wurde.}, language = {de} } @misc{Pfahler, author = {Pfahler, Katharina}, title = {Optimierung der Materialzusammensetzung und Fertigung tragender Lehmbauteile}, doi = {10.35096/othr/pub-8470}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-84702}, abstract = {Zwischenpr{\"a}sentation Forschungskolloquium Promotionszentrum Integrales Bauen}, subject = {Lehmbau}, language = {de} } @misc{Spirkl, author = {Spirkl, Florian}, title = {Untersuchungen und Analyse des Verhaltens von B{\"o}den und Boden-Bindemittel-Gemischen unter zyklischer Belastung}, doi = {10.35096/othr/pub-8480}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-84802}, pages = {36}, abstract = {W{\"a}hrend es zahlreiche Untersuchungen zum Verhalten von B{\"o}den unter zyklischen und dynamischen Belastungen gibt, gibt es nur wenige Ver{\"o}ffentlichungen zu zyklischen Belastungen an Bindemittel-stabilisierter B{\"o}den. Dabei werden diese Boden-Bindemittel-Gemische (BBG) vielseitig eingesetzt (z.B. qualifizierte Bodenverfestigung, Bodenmischs{\"a}ulen, zeitweise fließf{\"a}hige Erdbaustoffe). Die durchgef{\"u}hrten Versuche zielen darauf ab, ein tiefergehendes Verst{\"a}ndnis f{\"u}r das Materialverhalten von BBG zu gewinnen. Hierf{\"u}r wurden an verschiedenen Mischungen zyklische Versuche mit variierenden Spannungsamplituden durchgef{\"u}hrt. Die Untersuchungen teilen sich in 2 Versuchsreihen auf. Zum einen wird die Oberspannung nahe der einax. Druckfestigkeit des BBG gew{\"a}hlt. Das Verhalten {\"a}hnelt dem Kurzzeitfestigkeitsbereich der W{\"o}hlerlinie. Bereits nach wenigen (<1.000) Zyklen kommt es zu einem Versagen der Probe. Dieses Verhalten konnte f{\"u}r verschiedene Bindemittel-Geh{\"a}lter und verschiedene Ausgangsb{\"o}den ermittelt werden. Zum anderen wird die Auswirkung einer Druck-Schwell-Belastung mit niedriger Oberspannung (gew{\"a}hlt 1/3 der einax. Druckfestigkeit). Hier wurden nach N=10^6 Zyklen abschließend die einax. Druckfestigkeit ermittelt. Dabei wurde ein signifikanter Festigkeitszuwachs bei allen Proben ermittelt, der {\"u}ber das Maß der reinen Nacherh{\"a}rtung hinausgeht. Die Versuche zeigen, dass in Folge einer zyklischen Belastung eine Nachverdichtung des Bodens, eine Zerst{\"o}rung der Bindemittelstruktur oder die Kombination beider Effekte auftreten. Neben dem Spannungsniveau ist hierbei auch das Ausgangsmaterial sowie Art und Menge des Bindemittelgehalts von Bedeutung.}, language = {de} } @misc{Zrenner, author = {Zrenner, Louis}, title = {Modellierung des gekoppelten W{\"a}rme- und Wassertransports um Stromleiter in ZFSV-Bettung}, doi = {10.35096/othr/pub-8554}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85547}, pages = {51}, abstract = {Etwa 99\% der H{\"o}chstspannungs{\"u}bertragung findet in Deutschland {\"u}ber Freileitungen statt. Durch die dezentrale Energiegewinnung, welche aus dem Fokus auf regenerative Stromerzeugung resultiert, ist ein Ausbau des {\"U}bertragungsnetzes alternativlos - auch mit Hinblick auf den steigenden Strombedarf in den kommenden Jahrzehnten. Der Ausbau ist bereits beschlossene Sache, schreitet aber schleppend oder gar zu langsam voran. Die Gr{\"u}nde hierf{\"u}r sind jedoch nicht Verz{\"o}gerungen der Bauausf{\"u}hrung, sondern vor allem B{\"u}rgerinitiativen gegen „Monstertrassen", welche zu jahrelangen Planungs- und Genehmigungsphasen f{\"u}hren. Die B{\"u}rgerbewegungen gegen den Netzausbau sind meist mit auf dem Einfluss auf das Landschaftsbild, der Strahlungsbelastung oder L{\"a}rmbel{\"a}stigung begr{\"u}ndet. Erdkabel w{\"u}rden hinsichtlich dieser Probleme (trotz kurzfristiger Mehrbelastung w{\"a}hrend der Bauphase) eine Alternative darstellen, f{\"u}hren jedoch zu Blindleistungs-Problematiken und sehr breiten Kabelgr{\"a}ben. Diese Negativpunkte k{\"o}nnten durch eine Verwendung eines erdverlegten, gasisolierten Gleichstrom{\"u}bertragungssystems umschifft werden. An der TU Darmstadt wurde im Rahmen des Forschungsprojekts „DC-CTL DBI" eine gasisolierte HG{\"U}-Leitung (GIL) einem Langzeitversuch unterzogen. Hierbei wurde die GIL teilweise erdverlegt um die Einfl{\"u}sse der Abw{\"a}rme auf einen ZFSV als Verf{\"u}llmaterial zu untersuchen. Auch wenn der ZFSV hinsichtlich seiner Beschaffenheit hervorragende Eigenschaften zur Verwendung als thermische Bettung mitbringt, so gibt es kaum Studien, welche eine langfristige Prognose der thermischen Stabilit{\"a}t erlauben. Als Folge gibt es auch kaum Berechnungsrichtlinien, welche eine realistische Bemessung und somit ein effizientes Betreiben der Trasse erm{\"o}glichen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde versucht, eine FE-Berechnung mit Plaxis2D durchzuf{\"u}hren. Die Ergebnisse der Modellierung wurden hierbei stets durch die im Feldversuch verbaute Sensorik verifiziert. H{\"a}ufig musste aufgrund mangelnder Kenntnis der Material- oder Einflussparameter auf Annahmen zur{\"u}ckgegriffen werden. Umso beeindruckender waren jedoch am Ende die Ergebnisse der Berechnung, welche h{\"a}ufig nur um wenige Grad von den Messwerten der Sensorik abwichen. Das zeigt, dass mit einer Kombination von labortechnischen Untersuchungen zur Ermittlung der Bodenparameter und einer FE-Modellierung die Dimensionierung und Bemessung einer solchen erdverlegten Trasse m{\"o}glich ist. In dieser Arbeit wurden lediglich die thermischen und hydraulischen Entwicklungen und Einfl{\"u}sse des Bodens ber{\"u}cksichtigt. Es ist aber durchaus m{\"o}glich, Verformungen und Kr{\"a}fte in die Berechnung zu integrieren und so ein ganzheitliches Berechnungsmodell zu erstellen. Hierbei steigen jedoch die Anforderungen an die Rechenleistung {\"u}berproportional mit der Feinheit des Modells an}, language = {de} } @misc{Zrenner, author = {Zrenner, Louis}, title = {Zeitweise, fließf{\"a}hige Verf{\"u}llbaustoffe als Bettungsmaterial}, editor = {Zrenner, Louis}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8638}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-86385}, pages = {30}, abstract = {Der Ausbau des deutschen H{\"o}chstspannungsnetzes im Zuge der Energiewende erfordert zunehmend die Verlegung leistungsf{\"a}higer Erdkabelsysteme als Alternative zu Freileitungen. Großprojekte wieder S{\"u}dLink oder S{\"u}dOstLink in Deutschland stellen dabei zentrale Infrastrukturvorhaben dar, die zuk{\"u}nftig große Strommengen aus norddeutschen Windparks in s{\"u}ddeutsche Verbrauchszentren transportieren sollen. Nach Angaben der TransnetBW sollen allein f{\"u}r den S{\"u}dlink bis zum Projektende rund 2400 Kilometer Erdkabel verlegt werden. Die Dimensionen dieser Mega-Projekte stellen die Geotechnik vor neue Herausforderungen und erfordern zur Sicherstellung der Betriebssicherheit eine Erweiterung der bisherigen Kompetenzfelder um das Verst{\"a}ndnis des W{\"a}rmetransports im Boden. Besonders bei engen Trassenkorridoren mit geringem Kabelabstand, dem Kreuzen von w{\"a}rmeemittierenden Bestandsleitungen oder Abschnitten mit großer {\"U}berdeckungsh{\"o}he werden hohe Anforderungen an die W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit der Bettung gestellt. Hierbei kommen vermehrt zeitweise fließf{\"a}hige, selbstverdichtende Verf{\"u}llbaustoffe zum Einsatz, welche eine homogene und setzungsfreie Verf{\"u}llung, sowie hohe Reproduzierbarkeit der thermischen Eigenschaften bieten. Allerdings finden sich derzeit in geotechnische Normenwerken wie dem EC 7 lediglich in Verbindung mit Geothermie quantitativen Angaben zum W{\"a}rmetransport. Dies sorgt seitens der ausf{\"u}hrenden Firmen f{\"u}r Unsicherheit hinsichtlich der geeigneten Maßnahmen zur Einhaltung der Schwellenwerte, welche von elektrotechnischen Sachverst{\"a}ndigen im Zuge der Trassen- und Kabelplanung an die W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit der Kabelbettung gestellt werden. In dieser Arbeit soll beleuchtet werden, welche Schritte n{\"o}tig sind, um vom Ausgangsmaterial zur hochw{\"a}rmeleitenden Bettung als Systemkomponente einer kritischen Infrastruktur zu kommen. Zudem soll ein Workflow aufgezeigt werden, mit dem teils negativen Erfahrungen aus der Vergangenheit mit zu festem, nicht-wiederaushubf{\"a}higem Fl{\"u}ssigboden vermieden werden k{\"o}nnen.}, subject = {Fl{\"u}ssigboden}, language = {de} } @misc{RiedNeidhart, author = {Ried, Michael and Neidhart, Thomas}, title = {Was lange w{\"a}hrt ist auch gut: Langzeitverhalten von ZFSV}, volume = {2025}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8553}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85536}, pages = {28}, abstract = {Vollst{\"a}ndige Prozessbegleitung alternativer bindemittelversetzter Bettungsmaterialien im Fernw{\"a}rmeleitungsbau {\"u}ber Eignungspr{\"u}fung, Qualit{\"a}tskontrolle, Statik}, language = {de} } @misc{RiedZrenner, author = {Ried, Michael and Zrenner, Louis}, title = {Feldversuch zu den Auswirkungen von In-Situ Langzeitbelastungen von KMR in ZFSV und Sandbettung}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-8548}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85485}, pages = {17}, abstract = {Bei der Bypassleitung im Europaviertel Frankfurt handelt es sich um eine seit 2015 betriebene Forschungsmesstrecke zur messtechnischen Erfassung von Rohr-Boden-Interaktionen. Es wurden zwei identische Leitungen verlegt, welche jeweils einmal konventionell in Sand und einmal in ZFSV (zeitweise, fließf{\"a}higer, selbstverdichtender Verf{\"u}llbaustoff) gebettet wurden. Durch den Bypass betrieb unterlagen beide Leitungen identische, regul{\"a}re Betriebsbedingungen und konnten so miteinander realit{\"a}tsnah miteinander verglichen werden. Vor R{\"u}ckbau der Anlage wurden zus{\"a}tzliche Temperaturzyklen mit erh{\"o}hten Vorlauftemperaturen bis 140°C gefahren. Anschließend wurden im Zuge des R{\"u}ckbaus Gruben erstellt, in denen mithilfe einer Pressenhydraulik einzelne Rohrsegmente axial durch den Boden verschoben wurden. Somit konnten die mechanischen Boden-Rohr-Interaktionen gemessen und quantifiziert werden.}, language = {de} } @misc{SpirklNeidhart, author = {Spirkl, Florian and Neidhart, Thomas}, title = {Environmental advantages and recycling potential of temporarily flowable backfill as bedding material for district heating pipes}, series = {19th International Symposium on District Heating and Cooling, 07-10. September 2025, Genk, Belgium}, journal = {19th International Symposium on District Heating and Cooling, 07-10. September 2025, Genk, Belgium}, doi = {10.35096/othr/pub-8511}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85111}, pages = {24}, abstract = {District heating networks are a key to a successful transformation towards climate neutrality. Typically, District Heating Pipes (DHP) are embedded in coarse sand with specific grain size distributions and soil properties. An alternative to this are the temporarily flowable backfill materials (TFB). These are a mixture of aggregate, binder (e.g. cement), water and, if necessary, additional supplements, e.g. bentonite. TFB can be mixed-on-site or mixed-in-plant, depending on the boundary conditions. Where possible, the excavated soil is used as aggregate. This paper will look at possible environmental advantages as part of a life cycle assessment, especially regarding the carbon footprint, if TFB is used in place of typical sand bedding. A total of 7 environmental impact factors are compared as part of a case study. As there are a multitude of variables with widely ranging impact for the calculation of the environmental impact, an additional sensitivity study was performed, to determine key parameters for the carbon footprint. In a multitude of cases, it can be shown that TFB has a smaller carbon footprint compared to sand bedding, as the number of transports can be greatly reduced and the TFB doesn't need to be compacted. These factors predominate the need of cement, which is negatively connoted regarding the environmental impact. If the excavated soil is not eligible as an aggregate for TFB, an alternative base component is necessary. Typically, mixed-in-plant-produced TFB uses sand, as the properties of TFB based on recycling materials has hardly been investigated. In order to conserve natural resources and at the same time recycle construction waste, investigations were carried out into the production and strength behavior of TFB made from different construction materials. The main goal was to mix TFB which is easily re-excavated, as per German guideline H ZFSV. This was achieved with every recycling material, but with varying amount of cement necessary. As part of a long-term study, a delayed increase in strength depending on the source material could be shown. This is due to pozzolanic reactions.}, language = {en} } @unpublished{SpirklNeidhart, author = {Spirkl, Florian and Neidhart, Thomas}, title = {Nachhaltige Bauverfahren durch Verwendung des anstehenden Bodens am Beispiel von Dichtw{\"a}nden und Rohrgrabenverf{\"u}llung}, doi = {10.35096/othr/pub-8521}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85216}, pages = {6}, abstract = {Der „Earth Overshoot Day" verdeutlicht, dass wir zu viele Ressourcen verbrauchen und es immer noch großen Handlungsbedarf gibt, um nicht weiterhin auf Kosten zuk{\"u}nftiger Generationen zu leben. Dabei spielt der Bausektor eine große Rolle, entstehen hier doch ein erheblicher Anteil der deponierten Abf{\"a}lle (ca. 55 \% in DE), der CO2-Emissionen (ca. 36 \% in der EU) und des Energieverbrauchs (ca. 40 \% in der EU). Ein „Weiter so" wie bisher ist unter diesen Aspekten nicht zielf{\"u}hrend. Es braucht daher innovative Ans{\"a}tze f{\"u}r Baustoffe, Bauprodukte und Bauweisen. Im Beitrag wird aufgezeigt, wie durch innovative Ans{\"a}tze der Bausektor nachhaltiger gestaltet werden kann. Dies erfolgt anhand zweier Beispiele, bei der eine Dichtwand und eine Rohrgrabenverf{\"u}llung betrachtet werden. Zun{\"a}chst wird am Beispiel der Dichtwand der CO2-Fußabdruck einer klassischen Dichtwand, hergestellt als Spundwand, verglichen mit dem Verfahren der Fr{\"a}smischinjektion. Da der Baugrund selbst als Baustoff genutzt wird und kein Bohrgut anf{\"a}llt, wird hierdurch im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes „Abfall" vermieden. Gleichzeitig entfallen hierdurch eine Vielzahl an Materialtransporten. Am Beispiel der (Rohr-)Grabenverf{\"u}llung wird aufgezeigt, wie sich unterschiedliche Innovationsgrade auf die Nachhaltigkeit eines Bauverfahrens auswirken. Hierf{\"u}r wird als Ausgangssituation die Bettung und Verf{\"u}llung eines Rohrgrabens mittels Sand betrachtet. Als Alternative hierzu werden zeitweise fließf{\"a}hige selbstverdichtende Verf{\"u}llbaustoffe (ZFSV) betrachtet. ZFSV werden aus einer Grundkomponente (Boden, Baustoffe, Recycling-Stoffe) hergestellt, welche mit Wasser, Bindemittel und ggf. Zus{\"a}tzen versetzt werden. Durch die Erh{\"o}hung des Wassergehalts erhalten die ZFSV ihre fließf{\"a}higen selbstverdichtenden Eigenschaften. Anschließend wird das Wasser durch das Bindemittel und die ggf. verwendeten Zus{\"a}tze teilweise gebunden, so dass i.d.R. bereits wenige Stunden nach der ZFSV-Verf{\"u}llung die Begehbarkeit und nach einem Tag die {\"U}berbaubarkeit gew{\"a}hrleistet ist. Das Bindemittel wird dabei je nach Anwendungszweck dosiert. Zur Verwendung als Bettungsmaterial von Leitungen wird i.d.R. eine zeitabh{\"a}ngige, maximale Druckfestigkeit des ZFSV definiert und damit auch die Menge des Bindemittels begrenzt. Meist wird ein hydraulisch abbindendes Material (z.B. Zement) verwendet. Weitere allgemeine Angaben zum Thema ZFSV finden sich z.B. in Neidhart, Spirkl (2022), Bont (2022), Ramler (2022), Wagner (2022), Wiesinger (2022). Die Herstellung von ZFSV kann in einem Werk (Mixed in Plant) oder vor Ort (Mixed on Site) geschehen. Als Ausgangsmaterial kann Sand, Recyclingmaterial oder, wenn die Eignung nachgewiesen wird, auch das Aushubmaterial vor Ort verwendet werden. Das Potenzial einer nachhaltigen Bauweise durch eine ZFSV-Bettung wird im Beitrag in 4 verschiedenen Szenarien anhand eines realen Bauprojekts in Kelheim betrachtet: 1. Verwendung von Sand-basiertem ZFSV anstelle Sand-Bettung 2. Verwendung von Recyclingmaterial-basiertem ZFSV 3. Verwendung des anstehenden Aushubmaterials zur ZFSV-Herstellung 4. Optimierung des Grabenquerschnitts und Bauablaufs Grunds{\"a}tzlich wurde bereits nachgewiesen, dass die Verwendung von ZFSV als Bettungsmaterial zu einem beschleunigten Bauablauf f{\"u}hren kann, und die Kosten je nach Randbedingung vergleichbar zur Sand-Bettung sind. Mit den dargestellten Szenarien, deren Einfluss auf die Nachhaltigkeit der Baustelle von 1. bis 4. zunimmt, zeigt sich auch in diesem Bereich das Potenzial von ZFSV. Je nach Ausgangsmaterial und Ort der ZFSV-Herstellung kann Material (Sand) und Transporte eingespart, die zu deponierende Menge reduziert und die {\"O}kobilanzierung im Gesamten verbessert werden.}, language = {de} } @unpublished{LeusinkRiedSpirkletal., author = {Leusink, Florian and Ried, Michael and Spirkl, Florian and Neidhart, Thomas}, title = {Der dynamische CBR-Versuch : ein Festigkeitsindikator f{\"u}r Boden-Bindemittel-Gemische im Erd- und Tiefbau}, doi = {10.35096/othr/pub-8522}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85221}, pages = {6}, abstract = {Bei der Eignungspr{\"u}fung f{\"u}r qualifizierte Bodenverbesserungen wird die ben{\"o}tigte Menge des Bindemittels mittels Anforderungen an die einaxiale Druckfestigkeit oder den CBR-Wert festgelegt. Gem{\"a}ß dem Merkblatt {\"u}ber Bodenbehandlungen mit Bindemitteln (M BMB 2021) muss bei qualifizierten Bodenverbesserungen eine einaxiale Druckfestigkeit von mindestens 0,5 MPa bzw. ein CBR-Wert von mindestens 40 \% nach 28Tagen erreicht werden. Eine {\"U}berwachung der einaxialen Druckfestigkeit ist in situ der Praxis nur schwer m{\"o}glich, da die hierzu notwendige Bohrkernentnahme mit erheblichem Aufwand verbunden ist und durch die niedrige Druckfestigkeit des Boden-Bindemittel-Gemisches das Risiko besteht, dass Bohrkerne besch{\"a}digt werden oder eine Entnahme nicht m{\"o}glich ist. Es gibt daher keine festgeschriebene {\"U}berwachung der einaxialen Druckfestigkeit bei der qualifizierten Bodenverbesserung, in der Praxis erfolgt die Qualit{\"a}ts{\"u}berwachung meist durch eine Dichtekontrolle. F{\"u}r Auftraggeber ist eine In-situ-Bestimmung der Festigkeit von besonderem Interesse, um eine zuverl{\"a}ssige {\"U}berwachung zu gew{\"a}hrleisten, gleichzeitig kann sie Auftragnehmern als Nachweis der erbrachten Qualit{\"a}t bei etwaigen Sch{\"a}den und zur Absicherung in der Gew{\"a}hrleistungsphase dienen. So erm{\"o}glicht die in situ ermittelte Festigkeit den Nachweis, dass die Qualit{\"a}t der qualifizierten Bodenverbesserung den bei der Eignungspr{\"u}fung festgelegten Anforderungen entspricht, selbst bei variierenden Herstellungsverfahren, wechselnder Geologie und unterschiedlichen Lagerungsbedingungen. Eine regelm{\"a}ßige {\"U}berwachung der In-situ-Festigkeit ist wichtig, um eine konstant hohe Qualit{\"a}t zu sichern. Eine alternative Methode zur Bestimmung der In-situ-Festigkeit stellt der dynamische CBR-Versuch nach TP Gestein-StB Teil 5.6 dar. Hierbei handelt es sich um einen Stempeleindringversuch, bei dem ein Stempel mit einem Durchmesser von 5 cm mithilfe einer stoßartigen Belastung durch das leichte Fallgewicht in den Boden gedr{\"u}ckt wird. Die hohen induzierten Spannungen von 3,60 MPa {\"u}berschreiten dabei die Druckfestigkeit des Materials und f{\"u}hren zu einem Strukturbruch. Im Gegensatz zu statischen und dynamischen Lastplattendruckversuchen wird so die Festigkeit des Bodens abgebildet und nicht dessen Steifigkeit. In umfassenden Versuchsreihen wurden im Labor Boden-Bindemittel-Gemische hergestellt und nach 28 d an jeweils drei Teilversuchen die einaxiale Druckfestigkeit und an jeweils sechs Teilversuchen der dynamische CBR-Wert ermittelt. Zus{\"a}tzlich wurden auf Baustellen dynamische CBR-Werte in situ ermittelt und Bohrkerne entnommen, um die einaxiale Druckfestigkeit im Labor zu bestimmen. Die Versuchsreihen erm{\"o}glichten es, eine Korrelation zwischen den beiden Kennwerten abzuleiten. Durch diese Korrelation kann nun anhand des in situ ermittelten dynamischen CBR-Wertes auf die einaxiale Druckfestigkeit geschlossen werden. Dies erm{\"o}glicht eine einfache Qualit{\"a}ts{\"u}berwachung, die {\"u}ber die bloße Ermittlung der Dichte hinaus geht und mit minimalem Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist.}, language = {de} } @misc{Wiesinger, author = {Wiesinger, Doris}, title = {Langzeitmonitoring des bodenphysikalischen Materialverhaltens von ZFSV bei erdverlegten Stromrohren in ZFSV Bettung anhand des DC CTL DBI Projekts}, pages = {28}, abstract = {Langzeitmonitoring der Saugspannung, der Temperatur, der W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit und des Wassergehalts von zeitweise fließf{\"a}higen selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen bei erdverlegten gasisolierten {\"U}bertragungsleitungen anhand des DC CTL DBI Projektes. Unter Realbedingungen ergaben sich ann{\"a}hernd konstante bodenphysikalische Eigenschaften w{\"a}hrend der gesamten Versuchslaufzeit. Die W{\"a}rmeableitung durch das Bettungsmaterial ist daher gegeben.}, language = {de} } @inproceedings{RiedPiechullekNeidhart, author = {Ried, Michael and Piechullek, Amelie and Neidhart, Thomas}, title = {Elektrotechnik und Geotechnik in bodenphysikalischer Symbiose zur Beeinflussung der Wasserverh{\"a}ltnisse in bindigen B{\"o}den}, series = {Tagungsband Fachsektionstage Geotechnik}, booktitle = {Tagungsband Fachsektionstage Geotechnik}, address = {Essen}, isbn = {978-3-946039-13-6}, pages = {369 -- 374}, abstract = {Die bodenphysikalischen Eigenschaften bindiger B{\"o}den h{\"a}ngen direkt von dem Wassergehalt ab. Daher ist es regelm{\"a}ßig von Interesse Einfluss auf die Wasserverh{\"a}ltnisse in bindigen B{\"o}den zu nehmen. Durch elektrokinetische Prozesse in den Kapillarporen kann der Wasserhaushalt des Bodens ver{\"a}ndert werden. Durch neu entwickelte Laborversuche und deren Ergebnisse sollen die Anwendungsm{\"o}glichkeiten elektrokinetischer Verfahren in bindigen B{\"o}den aufgezeigt werden. So konnte gezeigt werden, dass sich die Konsolidationszeit durch eine starke Zunahme der Str{\"o}-mungsgeschwindigkeit in einem elektrischen Gleichspannungsfeld beschleunigen l{\"a}sst. Es wurde zudem untersucht, wie sich der Wassergehalt und die damit verbundene Konsistenz eines Modell-bodens an Kathode und Anode ver{\"a}ndert.}, language = {de} } @phdthesis{Wolfrum, author = {Wolfrum, Dominik}, title = {Wechselwirkungsverhalten von thermisch beanspruchten Rohren und zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen}, publisher = {Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover}, address = {Hannover}, doi = {10.15488/10904}, pages = {xx, 245}, abstract = {Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen (kurz: ZFSV) und erdverlegten, thermisch beanspruchten Rohren und die Entwicklung eines Berechnungsansatzes, mit dem das Tragverhalten der Rohre genauer beschrieben werden kann. Zu den thermisch belasteten Rohren z{\"a}hlen Fernw{\"a}rmeleitungen sowie {\"U}bertragungsleitungen f{\"u}r hohe Gleichspannungen. Zur Berechnung der Verschiebungs- und Normalkraftverl{\"a}ufe entlang der Rohre ist vor allem die Kenntnis {\"u}ber den Widerstand gegen temperaturbedingte axiale Rohrverschiebung maßgebend. Der Verschiebewiderstand wird mit speziell entwickelten, kleinmaßst{\"a}blichen Versuchen im Labor untersucht und in Abh{\"a}ngigkeit des Probenalters und der Normalspannung dargestellt. Da die Normalspannung Einfluss auf die Gr{\"o}ße des Widerstands hat, wird ein Großversuch durchgef{\"u}hrt, mit dem aus der radialen Temperaturausdehnung des Rohres auf die Kontaktnormalspannungs{\"a}nderung geschlossen werden kann. Es wird bei dem Großversuch sowie bei den kleinmaßst{\"a}blichen Laborversuchen ein quasi-kontinuierlich messendes faseroptisches Messsystem eingesetzt, mit dem die Dehnungen bzw. Stauchungen des Rohres und des ZFSV bestimmt werden k{\"o}nnen. Aus den Versuchen wird gefolgert, dass im Vergleich zu nichtbindigen B{\"o}den, zwischen dem Rohr und dem ZFSV Adh{\"a}sionskr{\"a}fte auftreten, die zu deutlichen Verschiebewiderst{\"a}nden f{\"u}hren. Da es aktuell keine Regelwerke sowie wissenschaftliche Untersuchungen gibt, mit denen zuverl{\"a}ssig ein thermisch beanspruchtes Rohr bemessen werden kann, bei dem auch Adh{\"a}sionskr{\"a}fte an der Kontaktfl{\"a}che ber{\"u}cksichtigt werden, ist eine Bemessung von in ZFSV verlegten Rohren aktuell nicht m{\"o}glich. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Tragverhalten solcher Rohrleitungssysteme untersucht und die Grundlagen f{\"u}r die Bemessung erstellt. Aus den kleinmaßst{\"a}blichen Laborversuchen, dem Großversuch sowie mit numerischen Untersuchungen wird das Kontaktverhalten analysiert und eine Arbeitslinie entwickelt, die den Verschiebewiderstand in Abh{\"a}ngigkeit der axialen Rohrverschiebung wiedergibt. Mit dieser Kontaktwiderstandsarbeitslinie wird ein Stab-Feder-System und ein halbanalytischer Berechnungsansatz entwickelt, mit denen die Normalkr{\"a}fte und Verschiebungen von erdverlegten, thermischen beanspruchten Rohren berechnet werden k{\"o}nnen.}, language = {de} } @phdthesis{Wagner, author = {Wagner, Bernd}, title = {Ein Beitrag zur axialen Bettung von Kunststoffmantelrohren der Fernw{\"a}rme in Zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen (ZFSV)}, address = {Freiberg}, issn = {2195-853x}, pages = {V, xviii, 249}, language = {de} } @inproceedings{WagnerHayNeidhartetal., author = {Wagner, Bernd and Hay, Stefan and Neidhart, Thomas and Spirkl, Florian and Ried, Michael and Zrenner, Louis and Weidlich, Ingo and Gabriel, Eugen and Banning, Timo}, title = {TFSB as Bedding Material in District Heating Pipe Constructin - Scientifically Proven Long-Term Experience}, series = {Proceedings of the 19th International Symposium on District Heating and Cooling; 2025, Genk (Belgium)}, booktitle = {Proceedings of the 19th International Symposium on District Heating and Cooling; 2025, Genk (Belgium)}, editor = {Vanhoudt, Dirk}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {9783032098443}, doi = {10.1007/978-3-032-09844-3_10}, pages = {99 -- 108}, abstract = {Following the explanation of the increasing importance of alternative backfill materials like TFSB, TFSB and their status in terms of science and technology are depicted. Selected results of the research project FW-ZFSV 4.0 are presented: computer-aided static calculation, in situ long term loading of district heating pipes in TFSB and sand, quality assurance and resource conservation. The conclusions provide an overall assessment of the use of TFSB in district heating pipe construction.}, language = {en} } @misc{Spirkl, author = {Spirkl, Florian}, title = {Untersuchungen und Analyse des Verhaltens von B{\"o}den und Boden-Bindemittel-Gemischen unter zyklischer Belastung}, pages = {32}, abstract = {W{\"a}hrend es zahlreiche Untersuchungen zum Verhalten von B{\"o}den unter zyklischen und dynamischen Belastungen gibt, gibt es nur wenige Ver{\"o}ffentlichungen zu zyklischen Belastungen an Bindemittel-stabilisierter B{\"o}den. Dabei werden diese Boden-Bindemittel-Gemische (BBG) vielseitig eingesetzt (z.B. qualifizierte Bodenverfestigung, Bodenmischs{\"a}ulen, zeitweise fließf{\"a}hige Erdbaustoffe). Die durchgef{\"u}hrten Versuche zielen darauf ab, ein tiefergehendes Verst{\"a}ndnis f{\"u}r das Materialverhalten von BBG zu gewinnen. Hierf{\"u}r wurden an verschiedenen Mischungen zyklische Versuche mit variierenden Spannungsamplituden durchgef{\"u}hrt. Die bisher durchgef{\"u}hrten Versuche untersuchen sowohl Zyklen im niedrigen Lastbereich als auch im hohen Lastbereich nahe der einaxialen Druckfestigkeit. G{\"a}ngige Modelle zur Beschreibung des Setzungsverhaltens in Folge von zyklischer Einwirkung werden vorgestellt und mit den Ergebnissen f{\"u}r BBG verglichen.}, language = {de} } @inproceedings{Neidhart, author = {Neidhart, Thomas}, title = {Auswirkungen der zweiten Generation des Eurocode 7 auf die Bemessung von Stabilisierungss{\"a}ulen}, series = {21. Erdbaufachtagung "Aktueller Stand der Technik im Erd- und Spezialtiefbau", 05.-06.02.2026, Leipzig}, volume = {2026}, booktitle = {21. Erdbaufachtagung "Aktueller Stand der Technik im Erd- und Spezialtiefbau", 05.-06.02.2026, Leipzig}, doi = {10.35096/othr/pub-8903}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-89032}, pages = {15}, abstract = {In den aktuellen Regelwerken - insbesondere dem eingef{\"u}hrten EC 7 - werden Stabilisierungss{\"a}ulen (StS) nicht direkt behandelt. Im kommenden Eurocode 7, Teil 3 (EC 7-3 neu), der als finaler Entwurf vorliegt, wurde nun ein Abschnitt 12 eingef{\"u}hrt, der Baugrundverbesserungen und StS umfasst. Aktuell wird an der deutschen Fassung des Eurocode 7, Teil 3 gearbeitet, die mit nicht widersprechenden, zus{\"a}tzlichen nationalen Informationen, Angaben und Anh{\"a}nge (NCI, NDP, NA) erg{\"a}nzt wird, welche die Anwendung des Eurocode 7 -3 konkretisieren, ohne den europ{\"a}ischen Normentext in zu {\"a}ndern oder zu widersprechen. Aufgrund des Inhaltes des neuen Eurocodes 7, Teil 3 wird die anstehende Einf{\"u}hrung von deutliche Auswirkungen auf die bisherige Bemessung, Nachweisf{\"u}hrung und Qualit{\"a}tssicherung von StS haben, welche in der Praxis zu ber{\"u}cksichtigen sind. Kommentare und Anmerkungen des Arbeitskreises 2.8 Stabilisierungss{\"a}ulen der DGGT konnten in den letzten Jahren an die jeweiligen Gremien weitergeleitet werden. Im Folgenden werden wichtige {\"A}nderungen und Neuerungen in den Normungen aufgezeigt und deren Auswirkungen erl{\"a}utert.}, language = {de} } @misc{BoehmLangLeusinketal., author = {B{\"o}hm, Tanja and Lang, Laurenz and Leusink, Florian and Oberschmid, Diana}, title = {KBE-Br{\"u}ckenwiderlager als nachhaltigere Alternativbauweise f{\"u}r Eisenbahn{\"u}berf{\"u}hrungen}, series = {15. Tiefbaufachtagung VDEI, 12.02.2026, Radebeul}, journal = {15. Tiefbaufachtagung VDEI, 12.02.2026, Radebeul}, address = {Radebeul}, doi = {10.35096/othr/pub-8907}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-89072}, pages = {50}, abstract = {Die zunehmende Beanspruchung des Schienennetzes und die Altersstruktur der Br{\"u}cken im Netz der Deutschen Bahn erfordern k{\"u}nftig zahlreiche Ersatzneubauten. Bisherige Stahlbeton-Rahmenbauwerke, die oft mittels Querverschub eingebaut werden, verursachen jedoch hohe logistische Aufwendungen, lange Bauzeiten und erhebliche CO₂-Emissionen. In dieser Untersuchung wurden zwei Konzepte gegen{\"u}bergestellt: ein konventionelles Rahmenbauwerk und eine Ausf{\"u}hrung mit Widerlagern aus kunststoffbewehrter Erde (KBE) mit einem Stahltrog als {\"U}berbau-Fertigteil. Die Bemessung der KBE-Variante erfolgte nach aktueller Normung sowie den bahnspezifischen Richtlinien der DB im Grenzzustand der Tragf{\"a}higkeit und Gebrauchstauglichkeit. Die Ergebnisse belegen, dass das KBE-Widerlager alle relevanten Anforderungen der DB-Regelwerke erf{\"u}llt. Infolge ihrer duktilen Eigenschaften weisen KBE-Widerlager zudem geringere Relativsetzungen zum anschließenden Bahndamm auf als starre Betonbauwerke, wodurch Probleme am {\"U}bergang zwischen Erd- und Kunstbauwerk vermieden werden. Insgesamt stellen KBE-Br{\"u}ckenwiderlager eine technisch gleichwertige und in Teilen {\"u}berlegene Alternative dar. Sie verbinden gute Gebrauchstauglichkeit und kurze Bauzeiten mit hoher Wirtschaftlichkeit. Die Reduktion von Stahlbetonmengen bietet zudem ein signifikantes Potenzial zur Senkung des CO₂-Ausstoßes, weshalb eine Etablierung der KBE-Bauweise als Standardbauweise im Netz der DB erstrebenswert ist.Die zunehmende Beanspruchung des Schienennetzes und die Altersstruktur der Br{\"u}cken im Netz der Deutschen Bahn erfordern k{\"u}nftig zahlreiche Ersatzneubauten. Bisherige Stahlbeton-Rahmenbauwerke, die oft mittels Querverschub eingebaut werden, verursachen jedoch hohe logistische Aufwendungen, lange Bauzeiten und erhebliche CO₂-Emissionen. In dieser Untersuchung wurden zwei Konzepte gegen{\"u}bergestellt: ein konventionelles Rahmenbauwerk und eine Ausf{\"u}hrung mit Widerlagern aus kunststoffbewehrter Erde (KBE) mit einem Stahltrog als {\"U}berbau-Fertigteil. Die Bemessung der KBE-Variante erfolgte nach aktueller Normung sowie den bahnspezifischen Richtlinien der DB im Grenzzustand der Tragf{\"a}higkeit und Gebrauchstauglichkeit. Die Ergebnisse belegen, dass das KBE-Widerlager alle relevanten Anforderungen der DB-Regelwerke erf{\"u}llt. Infolge ihrer duktilen Eigenschaften weisen KBE-Widerlager zudem geringere Relativsetzungen zum anschließenden Bahndamm auf als starre Betonbauwerke, wodurch Probleme am {\"U}bergang zwischen Erd- und Kunstbauwerk vermieden werden. Insgesamt stellen KBE-Br{\"u}ckenwiderlager eine technisch gleichwertige und in Teilen {\"u}berlegene Alternative dar. Sie verbinden gute Gebrauchstauglichkeit und kurze Bauzeiten mit hoher Wirtschaftlichkeit. Die Reduktion von Stahlbetonmengen bietet zudem ein signifikantes Potenzial zur Senkung des CO₂-Ausstoßes, weshalb eine Etablierung der KBE-Bauweise als Standardbauweise im Netz der DB erstrebenswert ist.}, language = {de} }