GLAREUM.NET›Kapitel 2›Erdarbeiten, Leitungen und Verfüllung

2.4 Frostschutzschicht

Eine Schicht aus Sand oder Kies, die beim Gefrieren nicht hochfriert. So bleibt der Boden unter einer Bodenplatte, einem Weg oder einem leichten Gebäude im Winter ruhig.

Zwei Querschnitte nebeneinander. Links: Eine Frostschutzschicht aus Sand und Kies reicht unter einer befestigten Fläche bis zur örtlichen Frosttiefe. Rechts: Eine Dämmplatte im Boden hält den Frost weiter oben, die Schicht kann dünner sein. örtliche Frosttiefe Frost bleibt über der Platte Ohne Dämmung Mit Dämmung 3 Dämmplatte optional, DIN EN ISO 13793 2 Frostschutzschicht wenig Feines, verdichtet 1 Belag und Tragschicht Kapitel 3 Frostempfindlicher Boden
Die Frostschutzschicht reicht bis zur örtlichen Frosttiefe, oder weniger tief, wo eine Dämmung den Frost abhält.

Auf einen Blick

Schwierigkeit
3 von 4
Zeitaufwand
Wie 2.3, plus Aushub bis zur Frosttiefe
Werkzeug
Minibagger, Schubkarre, Rechen, Rüttelplatte, Laser oder Wasserwaage
Aufbau
  1. 1  Belag und Tragschicht
  2. 2  Frostschutzschicht
  3. 3  Dämmplatte (optional)

Was Sie brauchen pro m² und 100 mm verdichtet

MaterialKörnungArtMenge
Sand oder Kies 0/8 mm Unter 3 % feiner als 0,02 mm etwa 200 kg
oder 0/32 mm Gebrochen oder natürlich, feinteilarm
oder 16/32 mm Gewaschener Splitt, wo er auch entwässern muss (6.1)
Filter auf Schluff oder Ton 0/4 mm Sauberer Sand oder Geotextil, siehe 6.6

Warum wenige Feinanteile?

0/8 mm

Frost hebt den Boden, wenn Wasser durch feinen Boden nach oben kriecht und zu Eislinsen gefriert. Grober Sand und sauberer Kies haben dafür zu große Poren und frieren nicht hoch.

0/32 mm

Ein gebrochenes Gemisch mit vielen Feinanteilen ist eine gute Tragschicht, kann aber trotzdem hochfrieren. Fragen Sie den Lieferanten nach dem Feinanteil, bevor Sie es in der Frostzone einbauen.

Schritt für Schritt

  1. 1

    Ermitteln Sie die Frosttiefe an Ihrem Wohnort.

    Sie hängt von Klima, Boden und Schneedecke ab, von null in warmen Gegenden bis über 2 m in den kältesten. Bauaufsichtsbehörden veröffentlichen den örtlichen Wert.

    Karte der örtlichen Frosttiefe
  2. 2

    Heben Sie den frostempfindlichen Boden aus.

    Entfernen Sie Schluff, Ton und feinen schluffigen Sand bis zur Frosttiefe oder bis zu der Tiefe, die eine Dämmplanung zulässt. Böschen Sie die Ränder der Grube ab, damit der Übergang vom Boden zur Auffüllung allmählich verläuft.

    Grube mit abgeböschten Rändern
  3. 3

    Auf Schluff oder Ton zuerst einen Filter einbauen.

    Nehmen Sie mindestens 100 mm sauberen Sand oder ein Geotextil, damit der feine Boden nicht in die Schicht hochwandert. Siehe 6.6.

    Filtersand auf der Sohle
  4. 4

    Lagenweise einbauen und verdichten.

    Bauen Sie die Schicht wie eine tragfähige Auffüllung auf (2.3). Weniger Feinanteile bedeuten gute Durchlässigkeit, also wässern Sie sie vor dem Verdichten leicht.

    Die Frostschutzschicht verdichten
    Die Frostschutzschicht verdichten Illustration
  5. 5

    Halten Sie Wasser fern.

    Ohne Wasser kein Eis. Geben Sie der Oberfläche Gefälle, damit Regen abläuft, und lassen Sie kein Wasser auf oder neben der Schicht stehen.

    Oberfläche mit Gefälle zu einem Ablauf
Technische Daten
TeilKörnungDickeAusführung
1 Belag und Tragschichtsiehe Kapitel 3–Auf der Frostschutzschicht eingebaut.
2 Frostschutzschicht0/8 mm bis 0/32 mmbis zur örtlichen FrosttiefeUnter 3 % feiner als 0,02 mm. Lagenweise verdichtet wie 2.3.
3 Filter0/4 mm sauberer Sandmindestens 100 mmOder ein Geotextil. Nur auf Schluff oder Ton.
4 DämmungPlatte für den Einsatz im Erdreichnach PlanungBreite, Dicke und Tiefe nach DIN EN ISO 13793.

Was sie frostsicher macht

Hebung braucht drei Dinge zugleich: Frost, einen feinen Boden, in dem Wasser aufsteigen kann, und Wassernachschub. Fällt eines weg, gibt es keine Hebung. Der übliche Test: Boden mit 3 % oder mehr seines Gewichts feiner als 0,02 mm ist frostempfindlich; gleichkörnige Sande vertragen bis etwa 10 %. Das US Army Corps of Engineers verwendet diese Regel, und sie ist keine scharfe Trennlinie. Fragen Sie den Lieferanten nach einer Feinanteilprüfung oder nehmen Sie gewaschenes Material.

Tiefe

Die Schicht muss bis zur örtlichen Frosttiefe reichen, sonst erreicht der Frost den Boden darunter. Die Tiefe ergibt sich aus Klima und Boden und wird örtlich veröffentlicht. DIN EN ISO 13793 berechnet sie aus dem örtlichen Frostindex.

Dämmung statt Tiefe

Im Boden verlegte Platten halten den Frost aus dem Boden darunter fern, und ein beheiztes Gebäude wärmt den Boden unter sich. DIN EN ISO 13793 bemisst die Platten. Damit setzt ein Leitfaden einer Universität die Fundamente beheizter Häuser in mäßig kalten Klimazonen auf nur etwa 300 mm Tiefe.

Unter Wänden

Nasse Verfüllung kann an einer Fundamentwand festfrieren und sie anheben. Verwenden Sie an der Wand gut durchlässiges Material und halten Sie es entwässert (2.2).

Quellen

  1. National Research Council Canada, Building Digest 26: Ground freezing and frost heaving: drei Voraussetzungen (Frost, feiner Boden, Wasser), fällt eine weg, gibt es keine Hebung; grober Sand und sauberer Kies heben sich nicht; Verfüllung, die an einer Wand festfriert, kann sie anheben, sie sollte daher ausgewählt und entwässert sein
  2. US Army TM 5-852-3, Arctic and subarctic construction: Böden mit 3 % oder mehr feiner als 0,02 mm sind in der Regel frostempfindlich, gleichkörnige Sande bis 10 %; Filter mindestens 100 mm mit höchstens 3 % feiner als 0,02 mm; frostempfindliche Nester bis zur Frosttiefe austauschen; Grundwasser innerhalb von 1,5 m unter der Frostgrenze ist problematisch, mehr als 3 m darunter selten
  3. Virginia Transportation Research Council: Frost action considerations in roadway construction: Hebung braucht Frosttemperaturen, einen frostempfindlichen Boden und verfügbares Wasser; das Kriterium des US Army Corps of Engineers erlaubt höchstens 3 % Körner kleiner als 0,02 mm
  4. US Army CRREL TR 223: Experiments to simplify frost susceptibility testing of soils: das Casagrande-Kriterium von 3 % feiner als 0,02 mm ist keine scharfe Trennlinie
  5. US HUD / NAHB Research Center: Frost-Protected Shallow Foundations, Phase II: Frosttiefe vor allem durch die Lufttemperaturen im Winter bestimmt, dazu Bodenart, Bodenfeuchte, Schnee und Bodenbedeckung
  6. Nova Scotia Community College: Water Service Protection and Maintenance: Hausanschlussleitungen werden unter der Frostgrenze verlegt; wo das nicht möglich ist, erhalten sie Frostschutz, etwa vorgedämmte Rohre oder Heizkabel
  7. EN ISO 13793 Thermal performance of buildings: thermal design of foundations to avoid frost heave (preview): bemisst Breite, Tiefe, Wärmedurchlasswiderstand und Lage der Dämmung; Frosttiefe aus dem örtlichen Frostindex; Austausch frostempfindlichen Bodens als Alternative
  8. Penn State PHRC, Frost-protected shallow foundations: Gebäudewärme und Dämmung erlauben ein Fundament in etwa 300 mm Tiefe, wo der Luftfrostindex bis 1 500 °F-Tage beträgt
  9. FHWA-RD-97-148, Granular base: natürliche Gesteinskörnungen wiegen eingebaut etwa 2,0–2,3 t/m³
  10. EN ISO 13793 Thermal design of foundations to avoid frost heave
  11. EN 13242 Aggregates for unbound and hydraulically bound materials
  12. EN 13252 Geotextiles used in drainage systems

Mengen: 1 m² × 100 mm = 0,1 m³ verdichtet. Angesetzt mit etwa 2,0 t/m³, dem unteren Ende der 2,0–2,3 t/m³, die die FHWA für natürliche Gesteinskörnungen angibt. Bestellen Sie etwas mehr.

Abschnitt 2.4 Baustoffe in Ihrer Nähe finden →

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