Werkzeuge zur Bodenbearbeitung: Verbesserungspotenziale beim LCPC-Test
Um den Verschleiß von Werkzeugen zur Bodenbearbeitung abzuschätzen, werden vor Beginn vieler Bauprojekte so genannte LCPC-Tests durchgeführt. Wie diese Versuche zukünftig zuverlässiger durchgeführt werden können, hat die TH Köln jetzt in einem groß angelegten Ringversuch in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V. (DGGT) untersucht.
Insgesamt 22 Prüflabore aus Deutschland und Österreich nahmen am Ringversuch der TH Köln teil, der in Kooperation mit der DGGT organisiert wurde. Die Teilnehmenden stellten eigene, unbenutzte Prüfflügel zur Verfügung. Diese wurden an der TH Köln unter anderem mikroskopisch untersucht und hinsichtlich ihrer Härte geprüft. Anschließend erhielten die Labore drei ihrer eigenen Prüfflügel zurück, zudem sechs Prüfflügel der TH Köln und insgesamt neun Bodenproben mit zwei unterschiedlichen Korngrößenverteilungen. Sie führten damit drei Versuchsreihen mit gleichen Randbedingungen und je Versuchsreihe drei Versuche durch.
Die zentrale Erkenntnis: Viele verwendete Prüfflügel entsprechen nicht den Vorgaben des LCPC-Tests und verfälschen somit die Ergebnisse. Demnach sollten die Flügel eine Härte zwischen 60 bis 75 HRB haben. Die Prüfflügel aus den Laboren lieferten bei drei Einzelversuchen mittlere Abrasivitätswerte zwischen 1000 Gramm pro Tonne (g/t) und bis zu 1600 g/t, was einer Spannweite von 600 g/t entspricht. Bei den Versuchen mit den von der TH Köln zur Verfügung gestellten und vorab geprüften Flügeln war diese Spannweite mit Werten zwischen 1100 g/t und 1400 g/t wesentlich geringer.
Aktuell bereitet das Projektteam Empfehlungen für die Labore vor. Diese sollen unter anderem sicherstellen, dass die Prüfflügel vor Versuchsdurchführung detailliert geprüft und ungeeignete Exemplare nicht benutzt werden. Auf diese Weise soll die Genauigkeit der Ergebnisse der LCPC-Versuche deutlich verbessert werden. Die Empfehlungen enthalten zudem praktische Hinweise, wie sich die Qualität der Versuchsdurchführung verbessern lässt, zum Beispiel durch regelmäßige Überprüfungen von Drehzahl und Versuchsdauer.
Bei dem in Frankreich vom Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) entwickelten Test werden 500 Gramm Bodenmaterial mit definierter Korngröße in einen Behälter gefüllt. Darin rotiert ein Prüfflügel – eine fünf Millimeter dicke, rechteckige Stahlplatte mit vorgegebenen Eigenschaften – fünf Minuten lang bei 4500 Umdrehungen. Aufgrund des Kontakts mit dem Material kommt es dabei zu Verschleiß. Aus dem Masseverlust des Prüfflügels während des Versuchs kann die Abrasivität des Bodens bestimmt werden, also seine Fähigkeit, andere Oberflächen durch Reibung und mechanischen Kontakt abzunutzen und Verschleiß zu verursachen.
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