Die zukünftigen Bautechnikerinnen und Bautechniker machten sich, am 08.06.2024 von 08.00 bis 15.00 Uhr, an die Thematik der Verdichtungskontrolle und Ebenheitsmessung. Die Berufliche Schule für Bautechnik BS08 bekam hierbei Unterstützung von der WIWA Kampfmittelbergung GmbH, Anix GmbH und Werner Batzer Tief- und Straßenbau. Der Kampfmittelspezialist WIWA Kampfmittelbergung GmbH stellte einen kostenlosen 15 t Bagger zur Verfügung, Anix GmbH unterstützte mit Prüfgeräten im Wert von über 20.000 € und Laura Stein-Batzer (Werner Batzer Tief- und Straßenbau) half mit zwei Prüfgeräten für die praktische Durchführung.
Anix, ein Messgerätehersteller aus Magdeburg, ermöglichte mit seinen Messgeräten den angehenden Bautechnikerinnen und Bautechnikern eine Theorie-Praxis Veranstaltung mit dem statischen (Ev2) und dynamischen (Evd) Lastplattendruckversuch. Interessant waren die Erklärungen aus Sicht des Messgeräteherstellers Herrn Dipl.-Ing. Matthias Weingart von der Firma Anix GmbH Bodenmesstechnik. Herr Weingart unterstützt die Ausbildung angehender Bautechnikerinnen und Bautechniker uneigennützig seit mehr als 10 Jahren. Der Ursprung der Kooperation zwischen der Firma Anix und der Hamburger Berufsschule BS08 (Berufsschullehrer Daniel Brehme) wuchs auf Basis einer Erd- und Grundbautagung der FGSV-Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen e.V..
Mit Hilfe des Ev2 und Evd ist im Tiefbau, Gleisbau, Rohrleitungsbau und Straßenbau eine Aussage über die Verdichtung des Bodens möglich. Die Bodenmessgeräte ermitteln die Verformung unter einer definierten Belastung, um das E-Elastizitätsmodul und V-Verformungsmodul Ev2 zu ermitteln. Der Ev2 und Evd dient vielen Bauunternehmen als Eigenkontrolle oder Referenzwertermittlung zur Überprüfung der Bodenverdichtung, Setzungsempfindlichkeit bzw. Tragfähigkeit von Bodenschichten im Untergrund und Unterbau von durchzuführenden Bauvorhaben.
Jeder konnte selbst Hand an die sensiblen und teuren Messgeräte legen, um den Messablauf nach den jeweiligen DIN-Normen oder FGSV-Regelwerken im eigenen Handeln zu erfahren – learning by doing. Der Geschäftsführer und Geräteentwickler der Firma Anix, Herr Matthias Weingart, sowie der Veranstalter und Berufsschullehrer, Herr Daniel Brehme, begleiteten die Bautechnikerinnen und Bautechniker bei ihren Messversuchen auf dem Außengelände der Hamburger Berufsschule BS08.
Für den Ev2-statischen Lastplattendruckversuch (DIN 18134) wird eine Gegenlast von mindestens 3,6 Tonnen benötigt. Der brandneue 15 t-Bagger von WIWA Kampfmittelbergung GmbH konnte diese Gegenlast für die 6 Messversuche ohne Probleme stemmen. Bei dem Ev2-Versuch wird der Boden durch eine kreisförmige (d = 30 cm) Lastplatte mit Hilfe einer Druckvorrichtung wiederholt stufenweise be- und entlastet, wobei die Belastung und Setzung der Lastplatte gemessen und in einem Diagramm als Drucksetzungslinien dargestellt werden. Aus der Erstbelastung ergibt sich der Ev1 und aus der Zweitbelastung der Ev2. Der Ev1 und Ev2 werden in der Einheit MPa dargestellt. Insgesamt wurde an einem Messpunkt, die EV2-Messung, sechs Mal wiederholt. Die Häufigkeit der Messung ermöglichte vor allem ein besseres Verständnis für das Verhältnis von Ev2/Ev1. Dieses Verhältnis soll laut Norm ≤ 2,2 sein. Die erste Messung startete mit einem Verhältnis von 2,6 und die letzte von sechs Messungen endete bei einem Verhältnis 1,3. Durch die wiederholte Belastung an einem Messpunkt verdichtete sich der Boden durch den Messvorgang nach und ließ das Verhältnis von Ev2/Ev1 besser werden. Ein hoher Verhältniswert von 4,6 kann nach den Messversuchen jetzt besser interpretiert werden. Herr Matthias Weingart stellte den Ev2 mit einer neue entwickelten 700 bar Akku-Pumpe vor. Die einzelnen Laststufen des Ev1 & Ev2 werden durch eine Software gesteuert, überwacht und von der 700 bar Akku-Pumpe autonom durchgeführt. Der Qualitätsvorteil besteht für den Anwender in einem garantierten zeitlichen Ablauf und der präzisen Laststufen Dosierung. Omolade Ikuesan von der Firma Werner Batzer Tief- und Straßenbau interessierte sich besonders für das Ev2-Messverfahren mit der kleinen 20 x 30 x 30 cm Akku-Pumpe.
Der Evd-dynamische Lastplattendruckversuch (FGSV-Norm TP BF-StB, Teil B 8.3, 2012) dient zur Überprüfung von Verdichtungsleistungen in ungebundener Bauweise. Bei dem dynamischen Lastplattendruckversuch wird ein Fallgewicht 3x fallen gelassen. Auf den Boden/Untergrund wird ein kurzzeitiger Impuls mit einer Kraft von 7 kN (~700 kg) ausgeübt (ungefähr ein Fünftel der Last, die beim statischen Lastplattendruckversuch aufgebracht wird). Durch einen auf der Platte befindlichen Sensor wird die Bewegung (Setzung) der Lastplatte erfasst. Aus dem Mittelwert, der bei 3 Stößen ermittelten maximalen Setzung der Lastplatte, berechnet das dynamische Lastplattendruckgerät den Evd-Wert (Evd-Elastizitätsmodul Verformungsmodul dynamisch). Dieser Versuch kann ohne Gegengewicht (Bagger/LKW) durchgeführt werden. Nach der Ermittlung des Evd führten die angehenden Bautechnikerinnen und Bautechniker, an einem Versuchspunkt, eine DPL-5, leichte Rammsondierung – „Künzelstab“ durch, um einen vorgegebenen Wert der Verdichtungskontrolle aus der ZTV-Zusätzlich technischen Vertragsbedingungen Sielbau Hamburg miteinander zu verknüpfen und besser zu verstehen. Die ZTV Siele HH schreibt für die leichte Rammsondierung (DPL-5 Dynamic Probing light, DIN EN ISO 22476-2) oder auch „Künzelstab“ in Hamburg genannt eine Schlagzahl „n“ von 11 Schlägen pro 10 cm, in 1 m bis 2 m, sondierter Tiefe vor. Auf unserem Versuchspunkt wurde ein Evd = 39,3 MPa gemessen. Die leichte Rammsondierung ergab an diesem Versuchspunkt in 1 m Tiefe 12 Schläge, um von 1,00 m auf 1,10 m zu sondieren. Auch dieser Versuch brachte Theorie und Praxis ein Stück näher zusammen. Das einfach zu bedienende Messgerät bietet den Arbeitskräften eine 1:1 Rückmeldung ihrer Verdichtungsarbeit, wenn der Evd als Eigenüberwachung eingesetzt wird.
Abschließend konnten die Teilnehmenden mit dem 4 m langen Planografen (FGSV-Norm TP Eben – Berührende Messungen 2017) auf dem Schulhofpflaster die Unebenheiten messen. Der Versuch wird im Alltag zur Eigenkontrolle oder Abrechnung angewendet. Ein 4 m langer Messwagen mit GPS zur Standortermittlung misst mit einem mittig angeordneten Messrad alle Unebenheiten. Die Messwagen-Software analysiert und digitalisiert alle Werte in einer Exceltabelle. Am Ende kann der Nutzer sehen wie viel Unebenheiten auf einer fertiggestellten Pflaster-, Beton- oder Asphaltfläche vorhanden sind. Auf den Fahrbahnoberflächen von Autobahnen können Unebenheiten größer als 3 mm schon ein massives finanzielles Problem darstellen. In der Realität kann sich finanziell geeinigt werden oder die jeweilige Schicht muss abgefräst und neu aufgetragen werden. Der Planograf lässt sich auf das Europalettenmaß auseinanderbau, um das Messgerät zur Bautestelle zu transportieren oder es zur jährlichen Kalibrierung einzuschicken.
Der Berufsschullehrer und Veranstalter Daniel Brehme möchte sich für die Unterstützung des Messgeräteherstellers Anix (Herr Matthias Weingart, WIWA Kampfmittelbergung GmbH (Geschäftsleitung und Mitarbeiterin Friederike Jantzen) und Werner Batzer Tief- und Straßenbau GmbH (Geschäftsleitung Frau Laura Stein-Batzer) vielmals bedanken. Der praktische Samstagsunterricht war nach Rückmeldung aller Interessierten eine gewinnbringende Unterrichtseinheit der Bautechnikerausbildung in der Abendschulweise.
Bildnachweis: Alle Bilder wurden von Daniel Brehme fotografiert. Die darauf befindlichen Personen haben der Veröffentlichung zugestimmt! (daniel.brehme@bs08.de)
