Kalkgehaltsbestimmung nach DIN 18129
Die Kalkgehaltsbestimmung nach DIN 18129 dient der quantitativen Ermittlung des Kalkgehalts von feinkörnigen und gemischtkörnigen Böden im geotechnischen bzw. bodenmechanischen Labor. Die versuchstechnische Bestimmung erfolgt in der Regel im Rahmen von Erdbau- und Grundbaumaßnahmen im Zuge der Baugrunderkundung.
Definiton Kalkgehalt
Der Kalkgehalt ist nach Norm definiert als der Massenanteil an Gesamtkarbonaten, der auf die Trockenmasse der Probe bezogen wird. Überwiegend handelt es sich bei den Karbonaten in Böden um Calcit, Dolomit oder einer Mischung von beiden.
Prinzip der Auswertung
Um den Kalkgehalt von Boden zu bestimmen, macht man sich zu Nutze, dass Karbonate in Kontakt mit Salzsäure reagieren und zu Calciumchlorid, Wasser und Kohledioxid umgesetzt werden. Die Ermittlung erfolgt letztlich mittels gasometrischer Kohlendioxidbestimmung.
Bei diesem Versuch können zwangsläufig nur die Gesamtkarbonate erfasst werden. Eine einzelne Untergliederung der Minerale ist nicht möglich und für bautechnische Zwecke in der Regel auch nicht erforderlich. Außerdem erfolgt die Massenberechnung unter Bezug auf die molare Masse des Calcits. Andere Karbonate haben abweichende molare Massen. Dieser Fehler in der Kalkgehaltsbestimmung ist jedoch vernachlässigbar klein und wird entsprechend in der DIN 18129 nicht weiter berücksichtigt.
Versuchsdurchführung
Vor der eigentlichen Kalkgehaltsbestimmung erfolgt zunächst eine Vorbereitung der getrockneten Probe, indem sie im Mörser fein zerrieben wird. Anschließend wird sie erneut getrocknet. Die Abkühlung erfolgt unter Unterdruck im Exsikkator. Ein Teil der Probe wird nun mit Salzsäure beträufelt und die Reaktion beobachtet. Je nachdem, ob kein, schwaches, deutliches oder starkes Brausen zu beobachten ist, wird unterschiedlich viel Probenmaterial für den eigentlichen Versuch benötigt. Die Probenmengen liegen zwischen 5,0 g, wenn keine Reaktion beobachtbar ist und 0,3 g, wenn eine starke Reaktion beobachtet wird.
Die erforderliche Probenmenge wird nun in das sogenannte CO2-Gasometer (nach Scheibler) eingebaut. Das Gas, das durch Reaktion mit einer definierten Menge Salzsäure entsteht, kann mit dem CO2-Gasometer ermittelt werden. Da Luftdruck und Temperatur einen Einfluss auf die Messung haben, werden diese Parameter ebenfalls ermittelt und bei der Berechnung des Kalkgehalts berücksichtigt.
