Anwendungsbereich

Mittels des Plattendruckversuchs werden Drucksetzungslinien ermittelt und anhand dieser die Verformbarkeit und die Tragfähigkeit des Bodens beurteilt. Der Versuch wurde im Straßenbau als Test für den Straßenunterbau entwickelt. Die Lastplatte mit einem Durchmesser von 30 cm simuliert die Aufstandsfläche eines LKW-Reifens. Der Unterbau muss die konzentriert angreifende Last soweit verteilen können, dass an ihrer Unterseite, also auf dem Planum des gewachsenen Bodens oder einer Aufschüttung der Sohldruck mit verträglichen Setzungen aufnehmbar ist. Der Versuch wird heute allgemein als Versuch zur indirektenVerdichtungskontrolle von Tragschichten, insbesondere aus Schotterkörnungen eingesetzt, bei denen eine direkte Kontrolle der Dichte nur schwer möglich ist. Neben dem Straßenbau kommt er z.B. bei der Kontrolle von Tragschichten für unbewehrte Hallensohlen zum Einsatz.

Versuchsdurchführung nach DIN 18134 (Foto des statischen Plattendruckversuchs)

Der Plattendruckversuch darf auf grobkörnigen Böden, auf gemischtkörnigen Böden sowie auf steifen bis festen feinkörnigen Böden ausgeführt werden. Körner größer als 1/4 des Lastplattendurchmessers dürfen nicht unmittelbar unter der Lastplatte vorhanden sein. Bei feinkörnigen Böden (Schluffe, Tone) lässt sich der Plattendruckversuch nur dann einwandfrei ausführen und auswerten, wenn sie eine steife bis feste Konsistenz besitzen. Die Lastplatte muss vollständig auf der Prüffläche aufliegen. Um einen vollflächigen Kontakt in der Sohlfläche zu gewährleisten, wird die Lastplatte auf einer dünnen Sandschicht aufgesetzt. Eine Skizze des Versuchsaufbaus ist hier zu sehen.

Vor Beginn des Plattendruckversuches sind Kraft- und Wegaufnehmer bzw. Messuhr auf Null zu stellen. Anschließend wird die Lastplatte für etwa 30 s mit einer Spannung von 0,01 MN/m² vorbelastet. Die Last wird mit einer hydraulischen Presse gegen ein Widerlager aufgebracht. Das Widerlager muss ein Gewicht von ca. > 5 t bereitstellen. Hierfür eignen sich Bagger oder LKW-Achsen. Nun wird die Platte stufenweise in mindestens 6 Laststufen belastet. Die Last wird in etwa gleichgroßen Lastintervallen bis zur vorgewählten Maximallast erhöht. So ergeben sich im Normalfall z.B. folgende Laststufen: 80, 160, 240, 320, 400, 450, 500 kN/m². Eine Laststufe ist beendet, wenn entweder s = 5 mm oder σ₀ = 500 kN/m² erreicht ist. Auf dem Planum unterhalb der Tragschicht wird häufig die maximale Spannung von 500 kN/m² nicht erreicht. Die Laststufen sind dann an das geringere Lastniveau anzupassen. Im Anschluss an die letzte Belastungsstufe wird stufenweise entlastet und der Versuch noch mal in gleicher Weise wiederholt. Um im Bereich der Vorbelastung zu bleiben, lässt man die letzte Laststufe bei der Wiederbelastung entfallen.

Video - statischer Plattendruckversuch 

Die Messwerte - Normalspannung σ₀ und mittlere Setzung s - werden in einem Diagramm als Druck-Setzungslinie aufgetragen. Aus der Druck-Setzungslinie wird der Verformungsmodul E_V für die Erstbelastungs- und Zweitbelastungskurve (E_V1 und E_V2) ermittelt.

Dynamischer Plattendruckversuch (Foto des Fallplattengeräts)

Beim dynamischen Plattendruckversuch wird der Sohldruck durch ein Fallgewicht erzeugt. Das Fallgewicht von 10 kg erzeugt infolge der Kombination von Fallhöhe und Federelement am Aufschlagkopf eine Stoßkraft von ca. F = 7 kN. Das entspricht einem Sohldruck von ca. 100 kN/m². Aus Sohldruck und der gemessenen Setzung kann ein dynamischer Verformungsmodul E_Vd ermittelt werden. Aus Vergleichsuntersuchungen sind Korrelationen zum Verformungsmodul E_V2 des statischen Versuchs abgeleitet worden.