Fenster schließenFrostverhalten von Boden

   Frostkriterien
   Klassifikation der Frostempfindlichkeit von Bodengruppen (ZTVE-StB 94)
   Frostempfindlichkeitsklassen
   Frostindex

Frostkriterien
Quelle: TU Berlin FG Grundbau und Bodenmechanik (Stand:10.10.2002)
Je feinkörniger ein Boden ist, um so größer wird der Anteil des adsorptiv
gebundenen Wassers. Daraus folgt, daß bei größeren Bodenkörnern mit
mehreren Millimetern Durchmesser nur das Porenwasser für die Frostbil-
dung von Bedeutung ist, während bei den feinkörnigen Böden der Einfluß
des adsorptiv gebundenen Wassers entscheidend ist. Bei rolligen und
weniger bindigen Bodenarten (Sande und Kiese) entsteht ein kompaktes
Gefüge von Erdstoffkörnern und Eis, wobei sich die strukturelle Anordnung
der Erdstoffkörner zueinander nicht geändert hat. Beim Auftauen behält
der Boden seine Tragfähigkeit. Diese Böden sind frostsicher.

Bei bindigen Böden mit gewisser Wasserdurchlässigkeit (Löß, Lehm,
Schluff, magerer Ton) setzt sich das Wasser bei der Kristallisation in
Form von Eislinien und Eisbändern ab. Während der Kristallisation ziehen
diese Eisbänder das Wasser aus der Umgebung der Frostzone an sich.
Das Wachsen der Eiskristalle erfolgt dabei entgegen dem Frosteinfall.
Durch die Anziehung der zusätzlichen Feuchtigkeit aus dem noch nicht
gefrorenen Boden kann sich der ursprüngliche Wassergehalt bis auf das
Zehnfache in Form von Eislinien und -bändern erhöhen. Diese Böden sind
frostgefährdet. Der wesentlich erhöhte Wassergehalt setzt beim Auftauen
dieser bindigen Böden die Scherfestigkeit herab, und der Boden weicht
oberhalb der noch gefrorenen Schicht auf. Das hat zur Folge, daß Straßen-
decken unter Verkehrslast einbrechen, und Hänge anfangen, zu rutschen.

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Klassifikation der Frostempfindlichkeit von Bodengruppen (ZTVE-StB 94)
Quelle: TU Berlin FG Grundbau und Bodenmechanik (Stand:10.10.2002)

Die Frostempfindlichkeit von Böden wird nach der in der Tabelle wiederge-
gebenen Klassifikation beurteilt (aus ZTVE-StB 94).
Die Einteilung in die drei Frostempfindlichkeitsklassen erfolgt nach der
Korngrößenverteilung und den plastischen Eigenschaften der jeweiligen
Bodengruppe (DIN 18196).

a  Frostempfindlichkeit  Bodengruppe (DIN 18196)
 F1  nicht frostempfindlich

 GW, GI, GE
 SW, SI, SE

 

 F2

 gering bis mittel
 frostempfindlich

 

 TA
 OT, OH, OK

 ST (1), GT (1)
 SU (1), GU
(1)

 F3  sehr frostempfindlich  TL, TM
 UL, UM, UA
 OU
 ST*, GT*
 SU*, GU*

Anmerkung:
(1) zu F1 gehörig bei einem Anteil an Korn unter 0,063 mm von 5,0 Gew.-%
bei U> 15,0 oder 15,0 Gew.-% bei U< 6,0

Im Bereich 6,0 <U <15,0 kann der für eine Zuordnung zu F1 zulässige An-
teil an Korn unter 0,063 mm linear interpoliert werden. Siehe Frostempfind-
lichkeitsklassen

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Frostempfindlichkeitsklassen
Quelle: TU Berlin FG Grundbau und Bodenmechanik (Stand:10.10.2002)

Anteil d< 0,063 mm
(Gew. %)

Ungleichförmigkeitszahl U = d60/d10

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Frostindex


Frosttiefe nach Brown (1964)

Um die Frosteindringung zu bestimmen, die in DIN 1054 im Hinblick auf
Gründungen pauschal zu 0,8 m angegeben ist, wird der Frostindex zu-
grunde gelegt (siehe Grafik, Frosttiefe nach Brown). Er ist die Summe der
Kältegrade aus den mittleren Tageslufttemperaturen in einem Zeitintervall,
der aber nur ein statistischer meteorologischer Richtwert sein kann.
Quelle: TU München • Zentrum Geotechnik
Quelle: Lehrstuhl und Prüfamt für Grundbau, Bodenmechanik und Felsmechanik

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