Anwendungsbereich

Im eindimensionalen Kompressionsversuch wird eine zylindrische Bodenprobe in Richtung ihrer Achse stufenweise belastet und entlastet. Dieser Versuch wird mit behinderter Seitendehnung durchgeführt, das heißt, die Probe wird nur in der Vertikalen zusammengedrückt. Die Querschnittsfläche der Probe bleibt konstant. Die axialen Verformungen infolge von Belastungsänderungen, Konsolidations- und Schwellvorgängen werden gemessen. Aus der Druck-Setzungskurve wird der Steifemodul E_S ermittelt. Der Steifemodul wird als Bodenkennwert in Setzungsberechnungen verwendet.

Versuchsdurchführung nach E DIN 18135(Foto des Versuchsgerätes)

Bevor der Boden in das Oedometer genannte Versuchsgerät eingebaut wird, wird er zusammen mit dem Probenaufnahmering gewogen. Aus der Masse und dem Volumen der Probe wird die Dichte der feuchten Probe berechnet. An Probenresten kann bereits vor dem Versuchsende der Wassergehalt und damit auch die Trockendichte ermittelt werden.

Video 1 - Einbau der Probe ins Oedometer

Das Oedometer mit der eingebauten Bodenprobe wird in die Belastungsvorrichtung eingesetzt. Neben der neueren Versuchsanlage, in der der Versuch durch ein Druckluftsystem automatisch gesteuert abläuft, wird auch der ältere, von Hand gesteuerte Versuchsstand verwendet. Infolge einer Hebelkonstruktion wirkt hier die 5-fache Kraft der aufgelegten Gewichte auf die Probe ein.

Video 2 - Einbau in die Belastungsvorrichtung

Die eingebaute Bodenprobe wird stufenweise belastet. Vor Aufbringen einer neuen Last wird die Zusammendrückung der Probe durch eine Messuhr auf 0,01 mm gemessen. Der Kompressionsversuch ist ein kraftgesteuerter Versuch. Eine Laststufe wird erst beendet, wenn die Konsolidation abgeschlossen und kein Zuwachs der Setzung mehr festzustellen ist. Die Belastung wird in einer neuen Laststufe jeweils verdoppelt. Soweit keine besonderen Festlegungen getroffen werden, wird die Probe bis zu einer maximalen Last von 500 kN/m² belastet. Anschließend wird die Probe wiederum stufenweise und mit Messung der zugehörigen Hebungen entlastet. Gegebenfalls wird noch eine Wiederbelastungsschleife gefahren.

Video 3 - Versuchsdurchführung

Nach Abschluss des Versuchs wird die Probe ausgebaut, erneut mit dem Ring gewogen und im Trockenschrank getrocknet. Aus dem bekannten Volumen und Gewicht der Probe werden Wassergehalt, Feucht- und Trockendichte sowie der Porenanteil für die Probe vor und nach dem Versuch ermittelt. Die in den einzelnen Laststufen gemessenen Zusammendrückungen Δh werden auf die Anfangshöhe der Probe h_a bezogen. Die bezogene Setzung s' wird in Abhängigkeit der Druckspannung σ als Drucksetzungslinie aufgetragen. Der Steifemodul E_S wird für Spannungsbereiche ermittelt, die für die Belastungssituation des Bauwerks von Bedeutung sind und für die die Setzungen zu berechnen sind.