TY - GEN A1 - Leusink, Florian A1 - Neidhart, Thomas A1 - Ried, Michael A1 - Spirkl, Florian T1 - Zur Korrelation von einaxialer Druckfestigkeit und dynamischer California Bearing Ratio für ZFSV mit konventionellen und künstlicher Intelligenz basierten Methoden T2 - 6. D.A.CH-Tagung Flüssigboden, 05. – 06.09.2024, Dresden Y1 - 2024 ER - TY - INPR A1 - Leusink, Florian A1 - Ried, Michael A1 - Spirkl, Florian A1 - Neidhart, Thomas T1 - Der dynamische CBR-Versuch : ein Festigkeitsindikator für Boden-Bindemittel-Gemische im Erd- und Tiefbau N2 - Bei der Eignungsprüfung für qualifizierte Bodenverbesserungen wird die benötigte Menge des Bindemittels mittels Anforderungen an die einaxiale Druckfestigkeit oder den CBR-Wert festgelegt. Gemäß dem Merkblatt über 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 Überwachung der einaxialen Druckfestigkeit ist in situ der Praxis nur schwer möglich, da die hierzu notwendige Bohrkernentnahme mit erheblichem Aufwand verbunden ist und durch die niedrige Druckfestigkeit des Boden-Bindemittel-Gemisches das Risiko besteht, dass Bohrkerne beschädigt werden oder eine Entnahme nicht möglich ist. Es gibt daher keine festgeschriebene Überwachung der einaxialen Druckfestigkeit bei der qualifizierten Bodenverbesserung, in der Praxis erfolgt die Qualitätsüberwachung meist durch eine Dichtekontrolle. Für Auftraggeber ist eine In-situ-Bestimmung der Festigkeit von besonderem Interesse, um eine zuverlässige Überwachung zu gewährleisten, gleichzeitig kann sie Auftragnehmern als Nachweis der erbrachten Qualität bei etwaigen Schäden und zur Absicherung in der Gewährleistungsphase dienen. So ermöglicht die in situ ermittelte Festigkeit den Nachweis, dass die Qualität der qualifizierten Bodenverbesserung den bei der Eignungsprüfung festgelegten Anforderungen entspricht, selbst bei variierenden Herstellungsverfahren, wechselnder Geologie und unterschiedlichen Lagerungsbedingungen. Eine regelmäßige Überwachung der In-situ-Festigkeit ist wichtig, um eine konstant hohe Qualität 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 gedrückt wird. Die hohen induzierten Spannungen von 3,60 MPa überschreiten dabei die Druckfestigkeit des Materials und führen 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. Zusätzlich wurden auf Baustellen dynamische CBR-Werte in situ ermittelt und Bohrkerne entnommen, um die einaxiale Druckfestigkeit im Labor zu bestimmen. Die Versuchsreihen ermöglichten 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 ermöglicht eine einfache Qualitätsüberwachung, die über die bloße Ermittlung der Dichte hinaus geht und mit minimalem Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-85221 ER - TY - GEN A1 - Büschken, Sven A1 - Spirkl, Florian T1 - Entwicklung von ZFSV-Mischungen aus recyclierten Baustoffen T2 - Projektabschlussveranstaltung „Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV 4.0“ KW - Baustoff KW - Kreislaufwirtschaft KW - Bettungsmaterial KW - ZFSV KW - Fernwärme Y1 - 2024 UR - https://www.agfw.de/zfsv ER - TY - GEN A1 - Spirkl, Florian A1 - Ried, Michael T1 - Versuche in der Praxis und für die Weiterentwicklung des Regelwerks T2 - Projektabschlussveranstaltung „Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV 4.0“ KW - Baustoff KW - Druckfestigkeit KW - Bettungsmaterial KW - ZFSV KW - Fernwärme Y1 - 2024 UR - https://www.agfw.de/zfsv ER - TY - GEN A1 - Spirkl, Florian T1 - CO2-Bilanz beim Einsatz von ZFSV T2 - Projektabschlussveranstaltung „Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: FW-ZFSV 4.0“ KW - CO2-Bilanzierung KW - Rohrgrabenverfüllung KW - Bettungsmaterial KW - Fernwärme KW - ZFSV Y1 - 2024 UR - https://www.agfw.de/zfsv ER - TY - GEN A1 - Spirkl, Florian T1 - Vergleichende CO2-Bilanzierung von Sand und ZFSV an einem Beispielprojekt und Sensitivitätsanalyse T2 - 6. D.A.CH-Tagung Flüssigboden, 05. – 06.09.2024, Dresden Y1 - 2024 ER - TY - GEN A1 - Neidhart, Thomas A1 - Spirkl, Florian T1 - Vergleichsberechnungen KMR-Bettung Sand versus ZFSV T2 - Fachtage Fernwärme - ZFSV in der Fernwärme: Forschung, Anwendung und Qualität, 2022, Kassel N2 - Im Beitrag wird auf die unterschiedlichen Bettungseigenschaften von Sand und zeitweise fließfähigen, selbstverdichtenden Verfüllbaustoffen (ZFSV) eingegangen. Zunächst wird kurz die versuchstechnische Ermittlung der Kontaktflächenarbeitslinie beschrieben, und anschließend dargestellt welchen Einfluss die angenommene/ermittelte Kontaktflächenarbeitslinie von Sand und ZFSV auf die ermittelten Verformungen und auftretenden Kräfte hat. KW - Baustoff KW - Berechnungsmodell KW - Bodenmechanik KW - Fernwärme KW - Kontaktwiderstand Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-73425 ER - TY - THES A1 - Spirkl, Florian T1 - Vergleichende rechnerische Untersuchungen zur Lastaufteilung und Setzungen von Stabilisierungssäulen mit Lasttransferschichten N2 - Die Erschließung von Neubauflächen, steigende Bauwerkslasten und strengere Anforderungen an Setzungen und Setzungsdifferenzen führen zu einem steigenden Bedarf an Tiefgründungsmaßnahmen. Eine relativ junge Entwicklung auf diesem Gebiet ist die Anwendung von Stabilisierungssäulen (StS) und pfahlähnlichen Tragelementen als Alternative zur konventionellen Pfahlgründung. Auf Grund der im Vergleich zum Pfahl geringeren Tragfähigkeit der StS werden diese zumeist als „Säulenwald“ angeordnet und die abzutragende Last über eine Lasttransferschicht (LTS) auf die einzelnen StS abgeleitet. Zusätzlich wird häufig eine oder mehrere Geogitterlagen eingebracht, was zur Erhöhung des Lastanteils der StS führt. Ein gängies Anwendungsbeispiel hierfür ist z.B. die Gründung eines Damms. Über die Lastaufteilung zwischen StS und anstehender Weichschicht wurden im Laufe der Jahre verschiedenste Theorien und Berechnungsansätze veröffentlicht. Zunächst wird eine Auswahl verschiedener geschlossener Berechnungsansätze für den 3-dimensionalen Fall vorgestellt und miteinander verglichen. Diesen ist gemein, dass für die Lastaufteilung lediglich die bodenmechanischen Eigenschaften der LTS und die geometrischen Parameter benötigt werden. Eine Berücksichtigung der anstehenden Weichschicht ist z.B. bei der iterativen Berechnung mittels Lasttransfermethode oder bei FE-Berechnungen möglich. Diese Ansätze werden, da durch die Berücksichtigung der Eigenschaften der Weichschicht weitere Freiheitsgrade entstehen, gesondert miteinander verglichen. Abschließend wird an Hand zweier Beispiele die Komplexität der Problemstellung „Ermittlung der Laustaufteilung zwischen StS und WS“ aufgezeigt. KW - Geotechnik KW - Stabilisierungssäule KW - Lasttransferschicht Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-15713 CY - Regensburg ER - TY - GEN A1 - Spirkl, Florian A1 - Ried, Michael A1 - Neidhart, Thomas T1 - CO2-Einsparpotenzial alternativer Bauverfahren am Beispiel von Spezialtiefbau und Rohrgrabenverfüllung T2 - Neue Herausforderungen in der Geotechnik - Nachhaltigkeit, Energiewende & Klimawandel; Beiträge zum 38. Christian Veder Kolloquium : 04. und 05. April 2024, Graz Y1 - 2024 SP - 23 EP - 36 PB - Technische Universität Graz CY - Graz ER - TY - JOUR A1 - Spirkl, Florian A1 - Neidhart, Thomas T1 - Lasttransferschichten über pfahlartigen Traggliedern – Überblick und Vergleich analytischer und numerischer Lösungen JF - geotechnik N2 - Der Einbau mineralischer, granularer Lasttransferschichten (LTS) zwischen einem Bau-werk und einer Tiefgründung z. B. aus pfahlartigen Traggliedern (PTG) beeinflusst erheb-lich die Lastaufteilung auf die PTG und den zumeist weichen Boden dazwischen. Eine genaue Kenntnis über die Lastaufteilung ist für die Bemessung der LTS und PTG, aber auch des darauf gegründeten Bauwerks erforderlich. Für die Quantifizierung der Lastauf-teilung wurden eine Vielzahl an Berechnungsansätzen entwickelt, welche zumeist auf Modell- oder Großversuchen basieren, aus deren Ergebnissen analytische Ansätze entwi-ckelt wurden. Zunächst werden ausgewählte Berechnungsansätze zur Lastaufteilung vor-gestellt, dann mit Hilfe von Finite-Element-Berechnungen der Einfluss verschiedener Parameter auf die Lastaufteilung veranschaulicht und diskutiert. Für geringe Dicken der LTS ergibt sich dabei eine hohe Übereinstimmung der FE-Berechnungen mit einem Durchstanzmechanismus. Ab einer bestimmten Dicke der LTS, abhängig von ver-schiedensten Randbedingungen, bildet sich in den FE-Berechnungen ein Gewölbe aus. Das Einstanzen der PTG in die LTS kann dann durch einen Grundbruchmechanismus beschrieben und als obere Begrenzung der Lastumlagerung auf die PTG angesehen wer-den. Anhand zahlreicher Vergleichsberechnungen konnte gezeigt werden, dass die beiden Mechanismen Durchstanzen und Grundbruch in sehr vielen Fällen ausreichen, um die Lastaufteilung auch ohne FE-Berechnungen abzuschätzen. KW - pfahlartige Tragglieder KW - Stabilisierungssäulen KW - Lasttransferschicht KW - Lastverteilungsschicht KW - Durchstanzen KW - Grundbruch KW - Bodengewölbe KW - FEM KW - PLAXIS KW - Eurocode 7 Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1002/gete.202400003 VL - 47 IS - 3 PB - Ernst & Sohn ER - TY - GEN A1 - Spirkl, Florian T1 - Zyklische Belastung von Boden-Bindemittel-Gemischen N2 - Während es zahlreiche Untersuchungen zum Verhalten von Böden unter zyklischen und dynamischen Belastungen gibt, gibt es nur wenige Veröffentlichungen zu zyklischen Belastungen an Bindemittel-stabilisierter Böden. Dabei werden diese Boden-Bindemittel-Gemische (BBG) vielseitig eingesetzt (z.B. qualifizierte Bodenverfestigung, Bodenmischsäulen, zeitweise fließfähige Erdbaustoffe). Die durchgeführten Versuche zielen darauf ab, ein tiefergehendes Verständnis für das Materialverhalten von BBG zu gewinnen. Hierfür wurden an verschiedenen Mischungen zyklische Versuche mit variierenden Spannungsamplituden durchgeführt. Die Untersuchungen teilen sich in 2 Versuchsreihen auf. Zum einen wird die Oberspannung nahe der einax. Druckfestigkeit des BBG gewählt. Das Verhalten ähnelt dem Kurzzeitfestigkeitsbereich der Wöhlerlinie. Bereits nach wenigen (<1.000) Zyklen kommt es zu einem Versagen der Probe. Dieses Verhalten konnte für verschiedene Bindemittel-Gehälter und verschiedene Ausgangsböden ermittelt werden. Zum anderen wird die Auswirkung einer Druck-Schwell-Belastung mit niedriger Oberspannung (gewählt 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 über das Maß der reinen Nacherhärtung hinausgeht. Die Versuche zeigen, dass in Folge einer zyklischen Belastung eine Nachverdichtung des Bodens, eine Zerstörung der Bindemittelstruktur oder die Kombination beider Effekte auftreten. Neben dem Spannungsniveau ist hierbei auch das Ausgangsmaterial sowie Art und Menge des Bindemittelgehalts von Bedeutung. KW - Boden-Bindemittel-Gemisch KW - Zyklik Y1 - 2025 ER -