In Ratingen fallen uns am Rande des Niederbergischen Landes oft Geschiebelehme und Lösslehmdecken auf, deren Tragfähigkeit stark vom Wassergehalt abhängt. Die Stadt liegt auf einer Höhe von etwa 50 bis 180 Metern, mit tief eingeschnittenen Bachtälern wie dem Angertal, wo bindige Verwitterungsböden vorherrschen. Bei der Baugrunderkundung reicht eine reine Kornverteilung nicht aus, um das Verformungsverhalten dieser feinkörnigen Schichten zu beurteilen. Die Ermittlung der Atterberg-Grenzen liefert genau jene Zustandsbereiche, die für die Standsicherheit von Fundamenten und für Erdbauwerke in Ratingen entscheidend sind. Fließgrenze, Ausrollgrenze und Plastizitätszahl charakterisieren, ob der anstehende Ton bei Wasserzutritt breiig wird oder stabil bleibt. Gerade in Hanglagen von Eggerscheidt oder Hösel sehen wir immer wieder, dass eine fehlende Plastizitätsbestimmung zu unrealistischen Setzungsprognosen führt. Das Labor prüft nach DIN 18122 und ordnet die Probe in das Plastizitätsdiagramm nach Casagrande ein.
Die Plastizitätszahl Ip allein ist nur die halbe Wahrheit. Erst die Lage im Casagrande-Diagramm zeigt, ob der Boden bei Wasserzutritt zum Problem wird.
Ablauf und Umfang
Lokale Besonderheiten
Im Labor bereiten unsere Techniker die Probe für die Fließgrenze mit dem Schalenapparat nach Casagrande auf: eine Messingkalotte, ein genormtes Furchenziehmesser und eine definierte Schlagzahl von 25 Schlägen bei 10 mm Schalenfall. Für die Ausrollgrenze wird die Probe auf einer Glasplatte von Hand gerollt, bis sie bei 3 mm Durchmesser krümelt. Beide Prüfungen verlangen einen sauber abgegrenzten, klimatisierten Raum mit konstanter Luftfeuchte, wie er in unserem Labor nahe Ratingen eingerichtet ist. Der größte Unsicherheitsfaktor steckt in der Probenvorbereitung: zu schnelles Trocknen bei über 60 °C verfälscht die organischen Anteile, die in den Auelehmen entlang der Anger vorkommen. Deshalb trocknen wir solche Proben ausschließlich bei 40 °C im Ventilatorschrank. Ein weiterer kritischer Punkt ist die Wassermenge beim Einstellen der Fließgrenze. Die Probe muss von unten her rissfrei durchgeknetet werden, ohne Luft einzuschließen. Bei steifen Geschiebemergeln aus dem Ratinger Norden dauert dieser Vorgang deutlich länger als bei jungen Talsedimenten.
Geltende Normen
DIN 18122-1: Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte – Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) – Teil 1: Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze, DIN 18122-2: Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte – Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) – Teil 2: Bestimmung der Schrumpfgrenze, DIN EN ISO 17892-12: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Laborversuche an Bodenproben – Teil 12: Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze, DIN 18196: Erd- und Grundbau – Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke
Verwandte Dienstleistungen
Fließ- und Ausrollgrenze
Standardbestimmung nach DIN 18122-1. Enthält Probenaufbereitung, Mehrpunktbestimmung der Fließgrenze im Schalenapparat, Handrolltest zur Ausrollgrenze, tabellarische und grafische Auswertung im Plastizitätsdiagramm. Geeignet für bindige und gemischtkörnige Böden aus Ratinger Baugruben.
Kombipaket mit Kornverteilung
Gemeinsame Bestimmung der Atterberg-Grenzen und der Korngrößenverteilung nach DIN 18123 aus einer Sammelprobe. Liefert die vollständige Bodenklassifikation nach DIN 18196 inklusive Plastizitäts- und Aktivitätszahl. Empfohlen für Standsicherheitsnachweise von Stützbauwerken.
Konsistenzbestimmung an Ziegeltonen
Spezielle Prüfung für tonige Rohstoffe und Deponieabdichtungen. Bestimmung der Plastizität nach Casagrande, ergänzt um die Schrumpfgrenze nach DIN 18122-2. Relevant für die Eignungsprüfung mineralischer Dichtungen im Deponiebau.
Typische Parameter
Gängige Fragen
Was kosten Atterberg-Grenzen für eine Bodenprobe in Ratingen?
Die Bestimmung von Fließ- und Ausrollgrenze liegt im Bereich von €50 bis €110 pro Probe, abhängig von Probenanzahl und ob eine reine Einzelbestimmung oder das Kombipaket mit Kornverteilung gewünscht ist. Bei Serien von mehr als fünf Proben aus einer Baumaßnahme reduzieren sich die Stückkosten.
Warum reicht die Fließgrenze allein nicht aus?
Die Fließgrenze wL beschreibt nur den oberen Übergang vom breiigen zum flüssigen Zustand. Ohne die Ausrollgrenze wP fehlt die untere Grenze des plastischen Bereichs. Erst die Differenz, die Plastizitätszahl Ip, beschreibt wie breit das bildsame Intervall ist. Ein Ton mit wL = 60 % und wP = 20 % verhält sich völlig anders als ein Schluff mit wL = 35 % und wP = 30 %, obwohl beide eine Ip von 20 % haben können. Das Plastizitätsdiagramm ordnet die Probe dann entweder als ausgeprägt plastischen Ton oder als geringplastischen Schluff ein. In Ratingen mit seinen heterogenen Lockergesteinen aus Löss, Geschiebelehm und Auelehm ist diese Unterscheidung essenziell für die Gründungsberatung.
Wie muss die Probe für die Atterberg-Grenzen gewonnen werden?
Die Probe muss als gestörte Materialprobe der Güteklasse 3 nach DIN EN ISO 22475-1 entnommen werden. Wichtig: der natürliche Wassergehalt darf sich bis zur Laborübergabe nicht verändern. Im Feld wird die Probe sofort in ein luftdicht schließendes Glas oder einen Eimer mit Gummidichtung gefüllt, beschriftet und kühl transportiert. Pro Bestimmung werden etwa 500 g Feuchtmasse benötigt. Für bindige Aushubböden in Ratingen empfehlen wir, die Probe aus der Sohle oder den Wänden der Baugrube zu entnehmen, nicht vom Hautwerk, weil dort bereits Wasser verloren gegangen sein kann. Unser Labor stellt auf Wunsch geeignete Probengefäße zur Verfügung.
Was sagt die Konsistenzzahl Ic über den Baugrund aus?
Die Konsistenzzahl Ic verknüpft den aktuellen Wassergehalt im Feld mit den Atterberg-Grenzen und beschreibt die Zustandsform: Ic < 0.50 bedeutet breiig, praktisch nicht befahrbar. Ic zwischen 0.75 und 1.00 entspricht steifer Konsistenz, gut für konventionelle Verdichtung. Ic > 1.00 zeigt halbfesten bis festen Zustand an. Im Ratinger Stadtgebiet finden wir in den oberen Metern oft steife bis halbfeste Geschiebelehme, während die Auenlehme entlang der Anger je nach Jahreszeit zwischen weich und steif pendeln. Die Konsistenzzahl ist damit die wichtigste Größe für die Beurteilung der Tragfähigkeit und Befahrbarkeit einer bindigen Bodenschicht vor dem Aushub.