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Atterberg-Grenzen in Braunschweig: Konsistenzbestimmung nach DIN EN ISO 17892-12

Solide Grundlagen. Solide Entscheidungen.

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Braunschweig steht geotechnisch auf den Lockergesteinen des Quartärs, überwiegend geprägt von den Schmelzwassersanden und Geschiebemergeln der Saale-Eiszeit. Im zentralen Stadtgebiet um den Ring herum trifft man oft auf Lösslehm und Auelehm – beides feinkörnige, bindige Böden, deren Verhalten stark vom Wassergehalt abhängt. Genau hier kommen die Atterberg-Grenzen ins Spiel. Sie beschreiben den Übergang vom festen zum plastischen und schließlich zum flüssigen Zustand eines Bodens. Ein Schurfgruben-Aufschluss liefert ungestörte Proben aus genau diesen bindigen Schichten, die dann im Labor nach Fließ- und Ausrollgrenze untersucht werden. In Kombination mit der Korngrößenanalyse ergibt sich ein vollständiges Bild der Feinkornfraktion, das für die Klassifikation nach DIN 18196 unverzichtbar ist.

Die Fließgrenze des Braunschweiger Lösslehms liegt oft zwischen 30 und 45 Prozent – ein Wert, der die Empfindlichkeit dieser Böden bei Wasserzutritt deutlich macht.

Unsere Leistungsbereiche

Vorgehen und Leistungsumfang

Die Bestimmung der Atterberg-Grenzen erfolgt im bodenmechanischen Labor nach dem standardisierten Verfahren der DIN EN ISO 17892-12, das auf den bahnbrechenden Arbeiten des schwedischen Agrarwissenschaftlers Albert Atterberg aus dem frühen 20. Jahrhundert aufbaut – später von Arthur Casagrande für geotechnische Zwecke perfektioniert. Für die Fließgrenze verwenden wir das Fallkegelgerät, ein Penetrometer mit 60 g Kegelgewicht und 60 Grad Spitzenwinkel, das gegenüber der älteren Casagrande-Schale eine reproduzierbarere Bestimmung erlaubt. Die Ausrollgrenze wird manuell durch Ausrollen von Bodenwürsten auf einer saugfähigen Unterlage ermittelt, bis diese bei 3 mm Durchmesser zu krümeln beginnen. Aus der Differenz beider Werte ergibt sich die Plastizitätszahl, die wir dann in die Plastizitätskarte nach Casagrande eintragen – das A-Liniendiagramm, das die Unterscheidung zwischen Tonen, Schluffen und organischen Böden ermöglicht. Für Braunschweiger Lösslehm ist typischerweise eine mittlere Plastizität (TM nach DIN 18196) zu erwarten, während die Auelehme im Okertal oft als ausgeprägt plastische Tone (TA) klassifiziert werden.
Atterberg-Grenzen in Braunschweig: Konsistenzbestimmung nach DIN EN ISO 17892-12
Technische Referenz — Braunschweig

Lokaler geotechnischer Kontext

Die Bodenverhältnisse in Braunschweig unterscheiden sich fundamental zwischen dem östlichen Stadtgebiet und dem Okertal im Westen, und diese Unterschiede schlagen sich direkt in den Atterberg-Grenzen nieder. Im östlichen Bereich, etwa rund um die TU Braunschweig und die Nordstadt, dominieren die sandigen Geschiebemergel mit geringer Plastizität – der Tonanteil ist begrenzt, das Material reagiert weniger empfindlich auf Wassergehaltsänderungen. Ganz anders die Situation im Okertal und in den Niederungen der Wabe: Hier stehen mächtige Auelehmpakete an, die als hochplastische Tone (TA) mit Fließgrenzen über 50 Prozent ein erhebliches Quell-Schwind-Potenzial aufweisen. Ein Bauherr, der diesen Unterschied ignoriert und auf einheitliche Bodenkennwerte setzt, riskiert Rissbildungen in der Bodenplatte durch differentielles Schwinden. Die Atterberg-Grenzen liefern hier die entscheidende Frühwarnung, noch bevor teurere weiterführende Versuche wie der Triaxialversuch zur Ermittlung der Scherparameter anstehen.

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Maßgebliche Normen

DIN EN ISO 17892-12:2018-10 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Laborversuche an Bodenproben – Teil 12: Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze, DIN 18196:2011-05 – Erd- und Grundbau – Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke, DIN 18122-1:1997-07 – Baugrund, Untersuchung von Bodenproben – Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) – Teil 1: Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze, DIN 4022-1:1987-09 – Baugrund und Grundwasser; Benennen und Beschreiben von Boden und Fels

Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Bestimmte GrenzenFließgrenze (wL), Ausrollgrenze (wP), Schrumpfgrenze (wS)
Prüfverfahren FließgrenzeFallkegelversuch (DIN EN ISO 17892-12)
Prüfverfahren AusrollgrenzeManuelles Ausrollverfahren (3 mm Strangdurchmesser)
Kegelparameter60 g Masse, 60° Spitzenwinkel, 30° Kegelwinkel
Berechnete KennwertePlastizitätszahl (Ip), Konsistenzzahl (Ic), Liquiditätsindex (IL)
KlassifikationPlastizitätsdiagramm nach Casagrande, Bodengruppen nach DIN 18196
Probenmenge erforderlichca. 200 g getrockneter Feinkornanteil (< 0,4 mm)
Dauer des Versuchs1-2 Werktage nach Probeneingang im Labor

Häufige Fragen

Was kosten Atterberg-Versuche im Labor Braunschweig?

Die Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze liegt im Bereich von 60 bis 80 Euro pro Probe, abhängig vom Umfang des Gesamtauftrags und der Anzahl der zu untersuchenden Proben. Bei größeren Serien oder als Teil eines umfassenden Baugrundgutachtens reduzieren sich die Einzelkosten entsprechend.

Ab welcher Probenmenge ist eine Bestimmung der Atterberg-Grenzen sinnvoll?

Benötigt werden etwa 200 Gramm getrockneter Feinkornanteil, der das 0,4-mm-Sieb passiert hat. Das entspricht in der Praxis einer gestörten Bodenprobe von rund 500 bis 800 Gramm aus der bindigen Schicht. Entscheidend ist, dass das Material repräsentativ für die zu untersuchende Bodenschicht ist und nicht durch Austrocknung vorverändert wurde.

Warum sind die Atterberg-Grenzen für die Bodenklassifikation in Braunschweig so wichtig?

Weil die Atterberg-Grenzen die einzige standardisierte Methode sind, um bindige Böden objektiv in die Gruppen nach DIN 18196 einzuordnen. In Braunschweig mit seinen heterogenen quartären Ablagerungen – von geringplastischen Geschiebemergeln bis zu hochplastischen Auelehmen – entscheidet diese Klassifikation über die Tragfähigkeitseinschätzung, die Frostempfindlichkeit und die Verdichtbarkeit. Ohne diese Werte ist kein belastbares Baugrundgutachten möglich.

Wie unterscheidet sich das Fallkegelverfahren von der Casagrande-Methode?

Das Fallkegelverfahren misst die Eindringtiefe eines genormten Kegels (60 g, 60 Grad Spitzenwinkel) in die Bodenprobe bei verschiedenen Wassergehalten. Es liefert reproduzierbarere Ergebnisse als die ältere Casagrande-Schalenmethode, bei der eine gefurchte Probe durch Schläge zum Zusammenfließen gebracht wird. Das Fallkegelverfahren ist weniger anfällig für Bedienerfehler und wird von der DIN EN ISO 17892-12 als Referenzverfahren geführt. In unserem Labor setzen wir standardmäßig auf diese Methode.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Braunschweig und seinem Großraum.

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