Geologische Gefahren

Expansiver Boden und Expansiver Ton



Die verborgene Kraft hinter Keller- und Fundamentproblemen


Gebäudeschaden: Versetzte Steine ​​und nach innen gerichtete Fundamentauslenkung beachten. US Army Corps of Engineers Foto. Klicken um zu vergrößern.

Was ist ein "expansiver Boden"?

Ausgedehnte Böden enthalten Mineralien wie Smektit-Tone, die in der Lage sind, Wasser aufzunehmen. Wenn sie Wasser aufnehmen, nehmen sie an Volumen zu. Je mehr Wasser sie aufnehmen, desto größer wird ihr Volumen. Expansionen von zehn Prozent oder mehr sind keine Seltenheit. Diese Volumenänderung kann eine ausreichende Kraft auf ein Gebäude oder eine andere Struktur ausüben, um Schäden zu verursachen.

Rissige Fundamente, Böden und Kellerwände sind typische Schäden, die durch aufquellende Böden verursacht werden. Schäden an den oberen Etagen des Gebäudes können auftreten, wenn die Bewegung in der Struktur erheblich ist.

In einem typischen Jahr in den Vereinigten Staaten verursachen expansive Böden einen größeren finanziellen Verlust für die Eigentümer als Erdbeben, Überschwemmungen, Hurrikane und Tornados zusammen.

Ausgedehnte Böden schrumpfen auch beim Austrocknen. Diese Schrumpfung kann die Stütze von Gebäuden oder anderen Strukturen entfernen und zu einem schädlichen Absinken führen. Auch Risse im Boden können entstehen. Diese Risse können das tiefe Eindringen von Wasser erleichtern, wenn es feucht ist oder abfließt. Dieser Zyklus des Schrumpfens und Quellens belastet die Strukturen wiederholt und die Schädigung verschlechtert sich mit der Zeit.

Risse im expansiven Boden: Trocknungsrisse im Boden durch Austrocknung. US Army Corps of Engineers Foto. Klicken um zu vergrößern.

Wie viele Gebäude sind gefährdet?

Ausgedehnte Böden sind weltweit verbreitet und in jedem US-Bundesstaat bekannt. Jedes Jahr verursachen sie Schäden in Milliardenhöhe. Die American Society of Civil Engineers schätzt, dass 1/4 aller Häuser in den USA durch ausgedehnte Böden beschädigt wurden. In einem typischen Jahr in den Vereinigten Staaten verursachen sie einen größeren finanziellen Verlust für die Eigentümer als Erdbeben, Überschwemmungen, Hurrikane und Tornados zusammen.

Obwohl expansive Böden enorme Schäden verursachen, haben die meisten Menschen noch nie davon gehört. Dies liegt daran, dass ihr Schaden nur langsam verursacht wird und nicht auf ein bestimmtes Ereignis zurückgeführt werden kann. Der Schaden, den expansive Böden anrichten, wird dann auf schlechte Konstruktionspraktiken oder die falsche Annahme zurückgeführt, dass alle Gebäude mit zunehmendem Alter derartige Schäden erleiden.

Hausbesitzer Versicherung und expansive Böden

Schäden an einem Haus, die durch ausgedehnte Böden verursacht werden, können für einen Hausbesitzer katastrophal sein. Warum? Die meisten Hausbesitzer-Versicherungen decken keine Schäden ab, die durch expansive Böden verursacht wurden. Die Kosten für Reparaturen und Schadensminderungen können extrem hoch sein - sie übersteigen manchmal den Wert des Eigenheims. In vielen Fällen bemerkte der Hausbesitzer das Problem, bemerkte dessen Schwere nicht, bemerkte nicht, dass es fortschritt, und das Problem schritt zu einem Punkt fort, an dem die Reparatur keinen wirtschaftlichen Sinn ergab.

Lesen Sie unseren Artikel: Hausbesitzerversicherung und geologische Gefahren

Umgelenkte Kellerwand: Einwärtsablenkung einer Kellerwand und von Pilastern. Das Lot zeigt eine Verschiebung von 9 Zoll nach innen. US Army Corps of Engineers Foto. Klicken um zu vergrößern.

Erweiterbare, schrumpfbare, schwerwiegende Böden?

Erweiterbare Böden werden mit vielen Namen bezeichnet. "Expandierbare Böden", "expansive Tone", "schrumpfbare Böden" und "schwere Böden" sind einige der vielen Namen, die für diese Materialien verwendet werden. Das Problem ist dem durchschnittlichen Hausbesitzer so unbekannt, dass er nicht weiß, wie er es nennen soll.


Über 50 Prozent dieser Gebiete sind von Böden mit reichlich vorhandenem Ton mit hohem Quellpotential bedeckt.
Weniger als 50 Prozent dieser Flächen sind von Böden mit hohem Quellpotential bedeckt.
Über 50 Prozent dieser Gebiete sind von Böden mit reichlich vorhandenem Ton mit leichtem bis mäßigem Quellungspotential bedeckt.
Weniger als 50 Prozent dieser Gebiete sind von Böden mit reichlich vorhandenem Ton mit leichtem bis mäßigem Quellungspotential bedeckt.
Diese Gebiete sind von Böden mit wenig bis gar keinem Ton mit Quellpotential unterlegt.
Die Daten reichen nicht aus, um den Tongehalt oder das Quellpotential von Böden anzugeben.

Expansive Bodenkarte: Die obige Karte basiert auf "Swelling Clays Map of the Conterminous United States" von W. Olive, A. Chleborad, C. Frahme, J. Shlocker, R. Schneider und R. Schuster. Es wurde 1989 als Map I-1940 in der USGS Miscellaneous Investigations Series veröffentlicht. Diese Karte wurde von Bradley Cole für die Anzeige im Web verallgemeinert, indem eine von MapResources lizenzierte Basiskarte verwendet wurde. Klicken um zu vergrößern.
Die Landflächen wurden anhand der Art des darunter liegenden Gesteins, wie auf einer geologischen Karte dargestellt, den Bodenkategorien zugeordnet. In den meisten Gebieten, in denen Böden "in situ" erzeugt werden, war diese Zuweisungsmethode sinnvoll. Einige Gebiete sind jedoch von Böden bedeckt, die durch Wind, Wasser oder Eis transportiert wurden. Die Kartenbodenkategorien würden für diese Standorte nicht gelten.

Expansive Bodenkarte

Die Karte auf dieser Seite zeigt die verallgemeinerte geografische Verteilung von Böden, von denen bekannt ist, dass sie expandierbare Tonmineralien enthalten, die Schäden an Fundamenten und Strukturen verursachen können. Dazu gehören auch Böden mit einer Tonmineralzusammensetzung, die möglicherweise Schäden verursachen können.

Expansive Bodendaten im Web
Deckt die Hausbesitzer-Versicherung expansive Bodenschäden ab? -
Expansive Soil And Foundation Cracks Video - Fragen Sie den Baumeister
Quellboden - Colorado Geological Survey
Bodenrisiken und -gefahren verstehen - Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten

Wie interpretiere ich die Karte?

Die Karte soll allgemeine Trends in der geografischen Verteilung expansiver Böden aufzeigen. Es ist nicht als Tool zur Bewertung von Eigenschaften gedacht. Es ist nützlich für Lernbereiche, in denen expansive Böden einen erheblichen Teil des Landes bedecken und in denen expansive Böden ein lokales Problem darstellen können.

Alle Bauprojekte sollten eine Bodenanalyse beinhalten, um die vorhandenen Bodentypen zu identifizieren und ihre expansiven Eigenschaften zu bestimmen. Lokale Vorkommen expansiver Böden sind in allen auf dieser Karte dargestellten Bodenkategorien zu finden.

Warum dehnen sich diese Böden aus?

Böden bestehen aus einer Vielzahl von Materialien, von denen sich die meisten bei Vorhandensein von Feuchtigkeit nicht ausdehnen. Eine Reihe von Tonmineralien sind jedoch expansiv. Dazu gehören: Smektit, Bentonit, Montmorillonit, Beidellit, Vermiculit, Attapulgit, Nontronit und Chlorit. Es gibt auch einige Sulfatsalze, die sich bei Temperaturänderungen ausdehnen.

Wenn ein Boden eine große Menge an expansiven Mineralien enthält, kann er sich erheblich ausdehnen. Wenn der Boden sehr wenig expansive Mineralien enthält, hat er nur ein geringes Expansionspotential.

Änderungen des Feuchtigkeitsgehalts verursachen Schäden

Wenn expansive Böden vorhanden sind, verursachen sie im Allgemeinen kein Problem, wenn ihr Wassergehalt konstant bleibt. Die Situation, in der der größte Schaden auftritt, ist, wenn sich der Feuchtigkeitsgehalt signifikant und wiederholt ändert.

Die Quintessenz

Es ist möglich, auf ausgedehnten Böden erfolgreich und sicher zu bauen, wenn ein stabiler Feuchtigkeitsgehalt aufrechterhalten werden kann oder wenn das Gebäude gegen jede mögliche Änderung des Bodenvolumens isoliert werden kann. Die Vorgehensweise für den Erfolg ist wie folgt:

  • Testen, um Probleme zu identifizieren
  • Entwickelt, um Änderungen des Feuchtigkeitsgehalts zu minimieren und Änderungen des Bodenvolumens zu vermeiden
  • Bauen Sie so, dass sich die Feuchtigkeitsbedingungen des Bodens nicht ändern
  • Sorgen Sie nach dem Bau für eine konstante Feuchtigkeitsumgebung

Um diese Dinge erfolgreich zu erledigen, ist in der Regel fachkundige Unterstützung erforderlich.

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