Sand und Kies - Bayerischer Industrieverband Steine und Erden eV
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-SCHRIFTENRElliE DER BAYERISCHEN SAND- UND KIESINDUSTRIE . HEFT 2/83BAYERISCHER INDUSTRIEVERBAND STEINE UND ERDEN E. VFachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie . München
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> - Rohstoffe höchster Qualität, in: Schriftenreihe der bayerischen<strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie, Heft 2,1983, Hrsg. <strong>Bayerischer</strong> <strong>Industrieverband</strong> <strong>Steine</strong><strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e.V., Fachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie, München.ISB 3-7633-9002-2Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesonderedie der Übersetzung, des Nachdruckes, des Vortrages, der Entnahme vonAbbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oderähnlichem Wege <strong>und</strong> der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben,auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Werden einzelne Vervielfältigungsstückein dem nach § 54 Abs. 1 UrhG zulässigen Umfang für gewerblicheZwecke hergestellt, ist an den Verlag die nach § 54 Abs. 2 UrhG zu zahlend<strong>eV</strong>ergütung zu entrichten, über deren Höhe der Verlag Auskunft gibt.Gestaltung: Curt Mahl© 1983 Druck <strong>und</strong> Verlag: Bergverlag R. Rother GmbH, Landshuter Allee 49,8000 München 19Herausgeber: <strong>Bayerischer</strong> <strong>Industrieverband</strong> <strong>Steine</strong> <strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e. V.,Fachabteilung <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie,Beethovenstraße 8, 8000 München 2Bildnachweis:Abb.22Umschlagseite 1 <strong>und</strong> 4,Abb. 1,2,3,8,9, 10, 14, 1517, 28, 38, 40Abb. 13Abb. 25,27Abb. 35, 37, 41, 42,Abb.39Abb.32Abb. 7, 12, 18,24, 29Abb. 19,21Abb.11Abb.16Abb.33Abb. 4, 5, 6Abb.26Abb.20Abb. 34,36Abb.23Abb. 30,31Bauberatung Zement<strong>Bayerischer</strong> <strong>Industrieverband</strong><strong>Steine</strong> <strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e. V.Bayer. Staatsministeriumfür Landesentwicklung<strong>und</strong> UmweltfragenElba GmbH & Co.Feix, R.Heilit&Woerner AGKerschensteiner, G.Klauser, 1.Klug, P.Mahl, C.Ratzinger GmbH & Co KGSchneider Kronthaler, H.Steinbichler, H.Stelter GmbHStrabag AGStraßenbauamt MünchenTeubert, 1.Zimmer GmbH&Co. KG
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> -Rohstoffe höchster QualitätAusstellu1Ig am 2e1llra/e1l La1ldwirtschaftsfest /98/ i1l MÜ1Iche1l
InhaltSeit<strong>eV</strong>orwortBetonbaukunst<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> - Entstehung <strong>und</strong> Herkunft<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> - Abbau <strong>und</strong> Aufbereitung<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> im Betonbau<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> im VerkehrsbauQualitätssicherung durch GüteüberwachungVerwendung von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>Literatur345-910-1112-1516-181920-21212
VorwortSeit einigen Jahren versucht die Natursteinindustrie verstärkt, gebrochenes Felsgestein als Zuschlagfür Beton nach DIN 4226 auf den Markt zu bringen. Mit den in diesem Zusammenhangzur Produktwerbung abgehaltenen Veranstaltungen <strong>und</strong> veröffentlichten Schriftenwurde - oft genug wenig wissenschaftlich belegt - der Versuch unternommen, Natursteinsplittemit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> hinsichtlich deren Eignung als Betonzuschlag zu vergleichen.Das vorliegende Heft 2 der Schriftenreihe der bayerischen <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie verzichtetbewußt auf derartige unhaltbare Vergleiche. Es befaßt sich stattdessen mit den vielfältigen,zum Teil ausschließlichen Verwendungsmöglichkeiten der altbewährten Qualitäts-Baustoffe<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>.Im Laufe der Erdgeschichte wurden in Bayern zahlreiche verschiedenartige Kalkgesteine abgelagert:In über 30 stratigraphischen Einheiten finden sich weitere Varietäten. Auch innerhalbeines Bruches zeigt der Stein zumeist keine gleichbleibende Struktur, Härte <strong>und</strong> Mineralogie.Die weitverbreiteten <strong>Kies</strong>e der Talräume, Terrassen, Schotterebenen <strong>und</strong> Moränen Südbayernssind größtenteils Verwitterungsprodukte dieser Kalkgesteine. Daneben finden sich quarzreiche<strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>lagerstätten im tertiären Hügelland <strong>und</strong> in Nordbayern.Bei einem Jahresbedarf von ca. 85 Mill. Tonnen <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> in Bayern (entsprechend8 Tonnen je Einwohner) sind die reichlich vorhandenen <strong>Kies</strong>lagerstätten neben nutzbaren <strong>Sand</strong>endie wichtigsten Massenrohstoffe unseres Landes. Die Produkte der bayerischen <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong><strong>Kies</strong>industrie genügen höchsten Qualitätsansprüchen : Von den Kräften der Natur ausgelesen,vorsortiert <strong>und</strong> ger<strong>und</strong>et, erfährt das Material eine weitere Veredelung durch die technischeAufbereitung im <strong>Kies</strong>werk. Güteüberwachter <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> kann deshalb in aller Regel oft genug im Gegensatz zum gebrochenen Felsgestein - ohne besondere zusätzliche Prüfungzur Betonherstellung verwendet werden.Jahrzehntelange Erfahrung bei der Herstellung von Beton mit den von der Natur veredeltenZuschlagstoffen <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> beweisen deren vorzügliche Eigenschaften, die durch Begriffewie "problemlose Verarbeitbarkeit ", " Wirtschaftlichkeit" <strong>und</strong> "Haltbarkeit" gekennzeichnetsind.München, im März 1983Jochen Klauser1. Vorsitzender des Ausschusses"Qualitätseigenschaften von <strong>Kies</strong> <strong>und</strong> Kalkschotter "3
Neue Turmhaube der Maria-Hilf-Kirche. München. Ein Beispiel filigraner Betonbaukunst mit dem Zuschlag <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>.2 A4
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> -Entstehung <strong>und</strong> HerkunftWas ist <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>?Ablagerungen von natürlich ger<strong>und</strong>eten Gesteinskörnernbis zu einem Korndurchmesser von 4 mm bezeichnetman als <strong>Sand</strong>, solche mit Korndurchmessern über4 mm als <strong>Kies</strong>.Das Bild unten zeigt eine typische Abbauwand einer<strong>Kies</strong>grube im Voralpenland.5
Wie entsteht <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>?.& 4Durch die Verwitterung freiliegender Felsen an der Erdoberfläche,vor al/em im Gebirge, entsteht aus diesen imLaufe der Zeit kleinstückiger Hangschutt. Dieser Schuttbleibt jedoch nicht an seinem Entstehungsort liegen,sondern wird durch Gletschereis <strong>und</strong> Wasser talwärtsverlagert. (Abb. 4-6). Dabei wird das kantige Felskorn,je nach Festigkeit des Gesteins, ständig weiter zerkleinert<strong>und</strong> an der Oberfläche immer mehr abger<strong>und</strong>et.Mit zunehmender Entfernung vom Entstehungsort desGesteinschuttes, nimmt die Kraft des Transportmittelsab <strong>und</strong> es kommt schließlich zur Ablagerung der Gesteine.Je nach Art des Gesteins <strong>und</strong> Kraft des Transportmediumskommt es zu unterschiedlichen Ablagerungen.Findet man in den <strong>Kies</strong>vorkommen Südbayerns(Abb. 3) ein Gemisch sehr unterschiedlicher Korngruppen,so lagern vom Wind ausgeblasen <strong>und</strong> sortiert(Abb. 7) in den Dünensandlagerstätten Mittelfrankensmehr oder weniger gleich große Körner (Abb. 8-10).6
Auch sind die Lagerstättenmächtigkeiten, welche jür dieNutzbarkeit der <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>vorkommen von großerBedeutung sind, regional sehr unterschiedlich. Haben imAlpenvorland die Schotterpakete der Ebenen Mächtigkeitenzwischen 5 <strong>und</strong> 80 m, so erreichen die Lagerstättenim Hügelland der Moräne <strong>und</strong> des TertiärsSchichtstärken von 20 bis 150 m. Demgegenüber erscheinendie Talverjüllungen mit 5 bis 15 m hohengr<strong>und</strong>wassererjüllten <strong>Kies</strong>en relativ bescheiden. Diejränkischen Schwemm- <strong>und</strong> Dünensande sind zwischen3 <strong>und</strong> 30 m mächtig. Bedeutendere Schichtstärken von20 bis 50 m erreichen die <strong>Sand</strong>steingebirge des nordbayerischenSchichtstujenlandes.• 107
Warum hat <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> aus Bayern einensehr hohen Qualitätsstandard ?Durch die Verwitterung <strong>und</strong> den anschließenden Transportsind die Gesteinskörner der <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>lagerstätteneiner außerordentlich intensiven Beanspruchungausgesetzt gewesen. Weiches <strong>und</strong> mürbes Gestein wirdbei der natürlichen Aufbereitung durch Gletschereis,Wasser <strong>und</strong> Wind ausgesondert. Zur Ablagerung kommenletztlich nur die Gesteine, welche den vorangegangenenmechanischen Beanspruchungen widerstanden haben.Gerade in Bayern findet sich <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>materialgleichbleibender Güte <strong>und</strong> hoher Festigkeit: DieFrostwiderstandswerte belegen die große Witterungsbeständigkeit.Von Naturkräften intensiv ausgelesen, sind <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong><strong>Kies</strong>e aus bayerischen Lagerstätten hochwertige <strong>und</strong>dauerhafte Baustoffe, die höchsten Ansprüchen genügen,wie sie u.a. von der Technik beim Bau des MünchnerFernsehturmes (11) oder des Kernkraftwerkes G<strong>und</strong>remmingen(Abb. 12) gefordert wurden. Auch bei schädigendenUmwelteinflüssen (verschmutzte Luft, verunreinigtesWasser) zeichnen sich bayerische <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong><strong>Kies</strong>e durch hervorragende Widerstandsfähigkeit aus.<strong>Sand</strong> u. <strong>Kies</strong> garantieren eine hohe Lebensdauer desBauwerkes: Qualität hilft Kosten sparen!Wo gibt es <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> in Bayern?Im Schutttrog vor den Alpen, südlich des Jura lagernBayerns bedeutendste <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>lagerstätten. DieseLockergesteinsvorkommen sind landschaftsprägend inden Flußtälern, den Schotterebenen (Inn-Salzach-Platte,Münchner Schotterebene, Iller-Lech-Platte), den Terrassen<strong>und</strong> im Hügelland der Moräne <strong>und</strong> des Tertiärs.Nördlich der Donau lagern im Schichtstufenland diebayerischen <strong>Sand</strong>steingebirge mit großen, nutzbaren<strong>Sand</strong>vorkommen. Daneben werden die quartären Ablagerungenim Bereich der Flüsse als Gr<strong>und</strong>stoff für dieBauindustrie gefördert. Eiszeitliche quarzitische Dünen<strong>und</strong>Schwemmsande hoher Qualität werden in Mittelfranken<strong>und</strong> im Aschaffenburger Becken abgebaut.• 118• 12
Die Übersichtskarte zeigt die Hauptverbreitungsgebiete von <strong>Sand</strong>en <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>en in Bayern. Bei der Erforschungnutzbarer Lagerstättenvorkommen wird derzeit das Hauptaugenmerk aufdie <strong>Sand</strong>steinvorkommen des nordbayerischenSchichtstufenlandes gerichtet. Ihrer Verbreitung, Mächtigkeit, Festigkeit, Körnung, Mineralogie <strong>und</strong> Verarbeitbarkeitkommt dabei großes Interesse zu. Aufbereitete <strong>Sand</strong>steine erlangen zunehmend Bedeutung bei der Versorgungder nordbayerischen Bauwirtschaft mit <strong>Sand</strong>.Hauptverbreitungsgebietevon<strong>Sand</strong>en <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>enin Bayern10 20 30 40 50 km•lIUIl•Niederterrasse <strong>und</strong>~~~~i~:I~li~sem;t meist reich'·chen Grobkomponenten, unverwittert, in der Regel im Gr<strong>und</strong>wasserbereich. in MoränennahE'trockenHochtert3SSe <strong>und</strong> Jung Deckenschotter<strong>Sand</strong> K·ese 0'-..1 re'chl-ellen GraDkomoo'1e'1te'1, te,l!> "'l't ml.lroel' Anteilen me.Sl ... ..,te' Lehmbeaecl(ung,nur tedwe·sf' qr<strong>und</strong>wassererfullt odervollst3'lolq trocken~~~~em~~~':e~~eS~',~)tderZusammensetZlJ ....g <strong>und</strong> oerc'c"swe''5E' Schotte'mit arcltgestreLJte", Kornspektrurra.....sqeb·1del, me'51 g(U'ldwassp,fre·~;~~~~~I~~e~~1~~Ut~~,~P <strong>Sand</strong>E' mit lUruCkt
Wie werden <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>gewonnen?Bevor eine <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>lagerstätte abgebautwerden kann, wird die überlagernde Deckschichtaus Humus <strong>und</strong> Abraum sorgfältig abgetragen<strong>und</strong> für die spätere Rekultivierungzwischengelagert.Vorkommen oberhalb des Gr<strong>und</strong>wassers werdendann entweder durch Bagger oder luft<strong>und</strong>kettenbereifte Erdbaugeräte abgebaut(Abb. 14). Das Rohmaterial wird mit LKW'soder Förderbändern zur Aujbereitungsanlagetransportiert.Etwa die Hälfte der Jahresproduktion an <strong>Sand</strong><strong>und</strong> <strong>Kies</strong> wird im Gr<strong>und</strong>wasserbereich gewonnen.Zur Naßbaggerung werden spezielle Abbaugerätewie Eimerkettenbagger, Saugbagger,Schrapper oder Sch wimmbagger eingesetzt<strong>und</strong> das Rohmaterial über Transportbändereiner weiteren Aufbereitung zugeführt(Abb. 15).Die <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>vorkommen Südbayernssind vielfach durch einen hohen Anteil angrobkörnigem Geröll gekennzeichnet. Umauch diese wertvollen Rohstoffe verwerten zukönnen, werden sie ausgesondert <strong>und</strong> inBrechanlagen zu Splitt, Edelsplitt <strong>und</strong> Brechsandweiterveredelt.10
Wie wird bei <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> dienatürliche Qualität noch gesteigert?Für die Verwendung von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> alsBetonzuschlag oder als Mineralstoff im Straßenbauist die Trennung des gemischtkörnigenGrubenmaterials in einzelne Korngruppen erforderlich.In modernen Siebstraßen leistungsfähigerAufbereitungsanlagen (Abb. 16) erfolgtdiese Korntrennung in Verbindung miteinem Wasch vorgang. Soweit erforderlichwerden vorher schluffige <strong>und</strong> lehmige Anteile,die im Beton oder bituminösen Mischgut störenwürden, durch Schwertwäschen aufgelöst(Abb. 17) <strong>und</strong> ausgewaschen. Splitte <strong>und</strong>Edelsplitte aus <strong>Kies</strong>korn werden beim Aussiebenzusätzlich gewaschen (Abb. 18). Sie habendeshalb keinen störenden Staubbelag an ihrenKorn 0 berflächen. Staub <strong>und</strong> Schmutz gefährdendie Haftfähigkeit des Bindemittels!Erst durch diese intensive Aufbereitung werdenBaustoffe höchster Qualität erzielt, diegleichbleibende Eigenschaften daraus hergestellterBauteile gewährleisten... 1611
Dauerhafter Beton mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>Die Dauerhaftigkeit ist eine der hervorragendsten Eigenschaftendes Baustoffes Beton. Diese ist jedoch wesentlichdurch die Verarbeitbarkeit beeinflußt. In seinen"Empfehlungen zur Verbesserung der Dauerhaftigkeitvon Außenbauteiten aus Stahlbeton
R<strong>und</strong>korn bringt hervorragend<strong>eV</strong>erarbeitbarkeitBeton mit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> besitzt immer eine gute Verarbeitbarkeit.Durch das R<strong>und</strong>korn weist Frischbeton mit <strong>Kies</strong> eine geringeinnere Reibung auf <strong>und</strong> kann beim Verdichtungsvorgangleicht bewegt werden (Kugellagereffekt). Deshalbläßt sich jeder Beton mit <strong>Kies</strong>material stets einwandfreiverarbeiten (Abb. 21).... 21Fraktionierte Kornzusammensetzungaus R<strong>und</strong>kornmaterial ermöglichtgeringen Zementgehalt <strong>und</strong> dichten BetonDie Zusammensetzung des Betonzuschlags aus fraktionierten<strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>körnungen gewährleistet durchdie leicht erreichbare dichte Lagerung des R<strong>und</strong>kornes<strong>und</strong> die geringe Oberfläche kugeliger Körner einen geringenZementleimanspruch (Abb. 22). Mit <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong><strong>Kies</strong>zuschlag sind deshalb niedrige Wasserzementwertebei geringem Zementbedarf <strong>und</strong> bester Verarbeitbarkeitdes Betons möglich.Dichtliegende Bewehrung (Abb. 23) kann mit <strong>Kies</strong>betonimmer fehlerfrei umhüllt werden. Beton-Bauteile, armierteRohre oder auch andere Fertigteile (Abb. 24),können vielfach erst durch <strong>Kies</strong>beton wirtschaftlich hergestelltwerden. <strong>Kies</strong>beton ermöglicht auch die filigraneBetonbauweise (Abb. 2). Dicht lagernder Beton verhindertdie Zerstörung der Bewehrung durch Korrosion(Karbonatisierung). Dies ist von großer Bedeutung fürdie Lebensdauer eines Bauwerkes.• 2413
R<strong>und</strong>korn verringert Verschleiß<strong>und</strong> Kornzertrümmerung bei derBetonaufbereitungBeim Mischen, im Transportbetonfahrzeugoder beim Pumpen des Betons mit R<strong>und</strong>kornwird der Verschleiß vermindert, wodurch dieLebensdauer der Maschinen verlängert <strong>und</strong>Energie gespart wird. Intensivere Mischungbei kürzeren Mischzeiten erhöht die Wirtschaftlichkeit.Außerdem wird das R<strong>und</strong>kornselbst durch die Maschinenteile nicht zerstört,da es durch seine r<strong>und</strong>e Oberfläche wenig beanspruchtwird <strong>und</strong> zudem dank der natürlichenAuslese Korn für Korn aus sehr festemGesteinsmaterial besteht. R<strong>und</strong>kornzuschlägeergeben deshalb keine Kornverfeinerung derSieblinie beim Mischen, Fördern <strong>und</strong> Einbauendes Betons. Ebenso kennt man bei <strong>Kies</strong>betonkeine Erhöhung des Mehlkornanteiles <strong>und</strong>der damit verb<strong>und</strong>enen Verschlechterung derBetoneigenschaften durch Gesteinsabrieb imMischer, im Transportfahrzeug <strong>und</strong> beim Einbau.<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> als Zuschlaggarantiert dauerhaften Beton• 2714Durch die Rollbewegung des R<strong>und</strong>kornes beider Verarbeitung kann <strong>Kies</strong>beton mit geringemAufwand optimal verdichtet werden.<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> als Zuschlag gewährleisten fürden jeweils gewählten Konsistenzbereich desBetons eine gute Verdichtungswilligkeit bei einemMinimum an Mörtelgehalt. Konsistenznachstellungendurch Wasserzugabe wegennachträglicher Wasseraufnahme der Zuschlägesind bei <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> nicht erforderlich.Auch bei niedrigen Wasserzementwerten, di<strong>eV</strong>oraussetzung für einen sehr dichten Betonsind, ist noch eine günstige Verarbeitbarkeitdes Frischbetons gegeben.Dauerhaftigkeit <strong>und</strong> Beständigkeit von Betonwerden durch eine Reihe von Festbetoneigenschaftengekennzeichnet, die jedoch immernur mit einem dichten Beton erreicht werdenkönnen.<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> sind deshalb ideale Zuschlägefür:- Sichtbeton-Bauteile mit wartungsarmenFassadenoberflächen (Abb. 28);frostwiderstandsfähigen Beton, wie er z. B.auch für Fahrsilos neben der Säurebeständigkeitin der Landwirtschaft benötigt wird(Abb.29);widerstandsfähigen Beton gegen chemischeAngriffe <strong>und</strong> Beton mit hohem Abnutzwiderstand,ohne den z.B. die moderneTierhaltung auf Spaltenböden nicht möglichwäre (Abb. 30 <strong>und</strong> 31);wasser<strong>und</strong>urchlässigen Beton, der z.B.Voraussetzungfür alle Anlagen der Abwasserbeseitigungist (Abb. 32);sicheren Korrosionsschutz der Bewehrung(Abb. 20), der z.B. eine lange Haltbarkeitfür Brückenbauten garantiert.
t!lellt:WJWI.':JUIJIJIBIIIII'... 29... 30... 31~ 3215
<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> im VerkehrsbauFrostschutzschichtenVerkehrsgerechter Straßenbaumit <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>Aufgr<strong>und</strong> der Qualitätssteigerung bei der natürlichenAufbereitung durch Eis, Wasser <strong>und</strong> Wind sind die<strong>Sand</strong>e <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>e Bayerns bewährte Baustoffe für denStraßen- <strong>und</strong> Wegebau. Jedoch nicht nur in der natürlichenKornform hat sich <strong>Kies</strong> als Straßenbaustoff durchdie ausgelesene Gesteinsqualität bewährt, sondern auchbei der Verwendung als zu Splitt <strong>und</strong> Edelsplitt gebrochenemMaterial.<strong>Kies</strong>-<strong>Sand</strong>-Gemische natürlicher Kornzusammensetzung,welche den Anforderungen der" Technischen Vorschriftenfür Tragschichten " entsprechen, haben einedauerhaft gute Wasserdurchlässigkeit, werden durchFrost nicht angegriffen <strong>und</strong> lassen sich ohne Kornzertrümmerungenergiesparend einbauen <strong>und</strong> verdichten(Abb.33).Frostschutzschichten aus <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> haben sich seitJahrzehnten im Fahrbahnkörper jeder Bauklasse desStraßenbaues bewährt. Dabei ist es von besonderer Bedeutung,daß sich <strong>Kies</strong>-<strong>Sand</strong>-Gemische homogen einbauenlassen, d. h. es treten beim Einbau keine schädigendenEntmischungen ein. Wissenschaftliche Untersuchungenhaben gezeigt, daß in Fahrbahnkörpern aus<strong>Kies</strong>-<strong>Sand</strong>-Gemischen auch nach langjährigen, starkenVerkehrseinwirkungen keine schädigenden Kornverfeinerungeneintreten.16
.. 34Ungeb<strong>und</strong>ene <strong>und</strong> geb<strong>und</strong>eneTragschichtenTragschichten aus <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> werden ausverschiedenen Korngruppen entsprechend denin Vorschriften festgelegten Sieblinien zusammengesetzt.Das r<strong>und</strong>körnige Material läßtsich mit geringem Energieaufwand optimalverdichten.Ungeb<strong>und</strong>ene <strong>Kies</strong>tragschichten finden fürStraßen jeder Bauklasse Verwendung (Abb.34)... 35l 36Bituminöse Tragschichten : Durch die Verwendungvon r<strong>und</strong>körnigem <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>wird der Bindemittelbedarf des Mischgutesgünstig gehalten <strong>und</strong> eine optimale Verdichtungswilligkeiterreicht (Abb. 35). Soweit gebrochenesKorn nach der Standardisierung erforderlichist, kann <strong>Kies</strong>splitt mit seinen günstigenGesteinseigenschaften eingesetzt werden.Hydraulisch geb<strong>und</strong>ene Tragschichten werdenheute in steigendem Umfang im Straßenbauangewandt, vor allem beim Bau der hochbeanspruchtenAutobahnen (Abb. 36). Untersuchungender Technischen Universität Münchenhaben gezeigt, daß hydraulisch geb<strong>und</strong>ene<strong>Kies</strong>tragschichten hervorragende mechanischeEigenschaften besitzen <strong>und</strong> die in denVorschriften der "Richtlinienfür den Straßenoberbau" geforderten Schichtdickenerhöhungengegenüber hydraulisch geb<strong>und</strong>enen Schottertragschichtennicht gerechtfertigt sind.17
Bituminöse DeckschichtenBituminöse Deckschichten auf Straßen können in hervorragenderWeise aus gebrochenem <strong>Kies</strong>material hergestelltwerden (Abb. 37). Dabei wird neben ausgezeichnetenStabilitätswerten auch ein günstiges Verschleißverhaltenerreicht.Auf Nebenstrecken werden neben Deckschichten ausWalzasphalt auch bituminöse Einstreudecken eingebaut.Mit <strong>Kies</strong>material erreicht man sehr griffige <strong>und</strong> vorallem helle Beläge, die der Verbesserung der Verkehrssicherheitdienen (Abb. 38).Fahrbahndecken aus Beton.. 37Fahrbahndecken aus Beton eignen sich besonders fürhoch beanspruchte Verkehrsflächen im Industriebereich<strong>und</strong> bei Tankanlagen. Im Autobahnbau werden heutewieder zunehmend Betondecken bevorzugt. Dabei hatsich <strong>Sand</strong> u. <strong>Kies</strong> nicht nur für die Herstellung der unterenBetonlage durchgesetzt <strong>und</strong> bewährt, auch für dieOberbetonschicht werden <strong>Kies</strong>splitte <strong>und</strong> R<strong>und</strong>korn mitbestem Erfolg verwendet (Abb. 39).Hochbeanspruchte Spannbetonschwellenim Eisenbahnbau.. 38Spannbetonschwellen werden bevorzugt unter Verwendungvon r<strong>und</strong>em <strong>und</strong> gebrochenem <strong>Kies</strong>material hergestellt(Abb. 40). Durch die natürlich ausgelesenen Gesteinsqualitätender <strong>Sand</strong>e <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>e werden die an dieseBauteile gestellten höchsten Anforderungen zuverlässig<strong>und</strong> gleichbleibend erreicht... 39--11-,- I 11l ' ~).. 4018
Qualitätssicherung durch GüteüberwachungIn der Bayerischen Bauordnung ist in Art. 25 (" Überwachung") festgelegt, daß "für Baustoffe, Bauteile,Bauarten <strong>und</strong> Einrichtungen nach Art. 23 <strong>und</strong> 24 einNachweis ihrer ständigen ordnungsgemäßen Herstellung"gefordert werden kann. Mit der Verordnung überdie" Überwachung von Baustoffen <strong>und</strong> Bauteilen " von1982 hat das Bayerische Staatsministerium des Innernals oberste Bauaufsichtsbehörde in Bayern gr<strong>und</strong>sätzlicheine Überwachung von Betonzuschlag vorgeschrieben.Damit ist durch eine laufende Überwachung von Betonzuschlagnach den einschlägigen Normen (DIN 4226) dieBrauchbarkeit nach Art. 79 ("Bauüberwachung ") derBayerischen Bauordnung nachzuweisen. Alle Werke, dienach der Bayerischen Bauordnung überwachungspflichtigeBaustoffe liefern, müssen den Nachweis der Güteüberwachungerbringen. Wird nicht überwachter Betonzuschlaggeliefert oder verarbeitet, so kann nach Art. 89der Bayerischen Bauordnung der Hersteller, Lieferantoder Verwender mit einer Geldbuße bestraft werden.Die Kontrolle der Qualitätseigenschaften der Baustoffeerfolgt durch die Eigenüberwachung in den Werken, diewiederum durch eine fremdüberwachende Stelle überprüftwird. Ein Überwachungsvertrag mit einer zugelassenenPrüfstelle oder die Mitgliedschaft bei der anerkanntenÜberwachungsorganisation "Überwachungsverein<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> Bayern e. V. " berechtigt das Werkzur Führung des Überwachungs- bzw. Gütezeichens. GemäßBekanntmachung des Bayer. Staatsministeriumsdes Innern von 1981 über die" Überwachung der Herstellungvon Baustoffen <strong>und</strong> Bauteilen; einheitlichesÜberwachungszeichen ", müssen die Lieferscheine fürden überwachungspflichtigen Betonzuschlag mit demamtlichen Überwachungszeichen "Ü" gekennzeichnetsein.Die Überwachung von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> als Baumaterialfür Straßen wird allerdings nicht durch die BayerischeBauordnung geregelt. Hier schreiben die Straßenbauverwaltungendes B<strong>und</strong>es, der Länder <strong>und</strong> Gemeinden mitD:~II\)ßE-R 1V~C'1-~". (;).~ Q~~ ~~UND t?DDIN 4226(;6e rwac~1\,den "Richtlinienfür die Güteüberwachung von Mineralstoffenim Straßenbau ", den "RG Min ", eigene Überwachungsregelungenvor. Welche Anforderungen an dasStraßenbaumaterial jeweils zu stellen sind, ist in den"Technischen Lieferbedingungen für Mineralstoffe imStraßenbau ", den" TL Min ", festgelegt.Das Bayer. Staatsministerium des Innern veröffentlichtregelmäßig im Staatsanzeiger ein Verzeichnis der zurLieferung von Straßenbaustoffen zugelassenen Betriebe.Durch die Einführung der einheitlichen Überwachungfür die Baustoffe <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> erhält der VerbraucherProdukte mit einer gesicherten <strong>und</strong> gleichbleibendenQualität bei normgerechter Eignung für den jeweils vorgesehenenVerwendungszweck.STANDARD~- SCHLAGGERATFÜRMINERALSTOFFfA 41A 4219
Verwendung von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>VERBRAUCHERPRODUKTE95% DER GESAMTPRODUKTION IM BAUGewerblicher <strong>und</strong> IndustriellerHoch-, Tlef-, Straßen- <strong>und</strong> GleisbauTransportbeton-IndustrleMörtel-IndustrieKalksandstein-IndustrieBeton- <strong>und</strong> Fertigteil-IndustrieZiegel-IndustrieZement-IndustrieZuschlag für Beton <strong>und</strong> Mörtel, Dachkies,Landschaftsbau, SchotterrasenDammschüttmaterial, Füllkies, SauberkeitsschichtFrostschutzkies, Tragschichtkies, <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>splitt fürStraßendecken <strong>und</strong> Gußasphalt im HochbauGleisunterbau, DrainagekiesTransportbetonMauer- <strong>und</strong> Putzmörtel, EstricheKalksandsteineBeton- <strong>und</strong> Stahlbetonrohre, Sickerrohre, Schachtringe,Kleinkläranlagen, Kabelkanalformsteine <strong>und</strong> Abdeckplatten,Gehwegplatten, Bordsteine, Muldensteine,Pflastersteine, Fertigteile für den Montagebau <strong>und</strong> dieMischbauweise, Deckensteine mit Stahlleichtträgerbalken,Großflächendecken, Fertiggaragen, Hohlblock- <strong>und</strong> Vollsteinemit <strong>und</strong> ohne wärmedämmende Eigenschaften,Erzeugnisse für das landwirtschaftliche Bauen sowie fürdie Garten- <strong>und</strong> Landschaftsgestaltung, Betonwerksteinerzeugnisse<strong>und</strong> dekorative Elemente, Dachsteine, Kaminformsteine,Gasbetonerzeugnisse, Masten <strong>und</strong> Schwellen.Ziegel (<strong>Sand</strong> als Rohstoffzusatz)Zement (<strong>Sand</strong> als Rohstoffzusatz)5 % DER PRODUKTION FÜR SONSTIGE BEREICHEGlas-IndustrieKeramische IndustrieElsenschaffende IndustrieGießerei-IndustrieChemische IndustrieElektronik-Industri<strong>eV</strong>erkehrAnstrichWallOrwlrtlchaftLuftschutzbauFlachglas, Spiegelglas, Hohlglas, Glasbausteine, Glas,wolle, Glasfliesen, Feinglas für Optik <strong>und</strong> Labor, Glasfaserzur Armierung von KunststoffenSteingut, Porzellan, technisches Prozellan, feuerfesteBaustoffe für Industrieöfen, Sanitärkeramik, Baukeramik.Formsand, KernsandKleber, Binder, Reinigungsmittel, Waschmittel, Katalysatoren,Filter für Öl <strong>und</strong> Wasser, Spachtelmassen, Dispersionsfarben<strong>und</strong> viele andere ErzeugnisseGlasfaser-Kabel, ComputerBremssand, Streusand, StreusplittStrahlsandFiltersande <strong>und</strong> Filterkiese für Brunnenfilter, Hochwasserschutz,<strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>splitt für DichtungsbelägeFiltersande20
Von der Jahresproduktion der bayerischen <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong><strong>Kies</strong>industrie werden 95 % als Bausand <strong>und</strong> Baukies inder Bauwirtschaft benötigt. Etwa 213 davon verbrauchtder Hochbau, das andere Drittel geht in den allgemeinenTiefbau <strong>und</strong> in den Straßenbau.Die Tabelle zeigt die Verwendung von <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> alsbewährten Betonzuschlag <strong>und</strong> als idealen Straßenbaustoff.Der überwiegende Teil der <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>produktionist wegen seiner hervorragenden Eigenschaften indiesen Absatzbereichen aus Qualitätsgründen unverziehtbarerRohstoff. Die Kalksandsteinproduktion oderder Bau von Filterbrunnen <strong>und</strong> Luftschut:ifiltern, sindohne <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong> <strong>und</strong>enkbar.Neben dem Bedarf an Bausand <strong>und</strong> Baukies finden 5 %der Produktion der <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie als Spezialrohstoffefürdie Herstellung industrieller Produkte oderals Hilfsstoffe bei der Industrieproduktion Verwendung.Als Beispiel seien die Keramik- <strong>und</strong> Glaserzeugnisse der<strong>Steine</strong>- <strong>und</strong> <strong>Erden</strong>-Industrie sowie die Gußformfertigungaus Quarzsand in der Gießereiindustrie genannt.Wie der Übersicht entnommen werden kann, wirdQuarzsand als Spezialrohstoff für eine Vielzahl vonIndustrieprodukten verwendet. Erwähnt sei hier dieElektronikindustrie, deren Glasfaserkabel <strong>und</strong> Computer-Projekteohne den natürlichen Rohstoff Silizium(Halbleiter, hergestellt aus Quarzsand) nicht zu realisierenwären.Diese kurze Übersicht zeigt eindringlich die Bedeutungder Rohstoffe <strong>Sand</strong> <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>, nicht nurfür unser gesamtesBauwesen, sondern für eine weite Palette unserestechnisierten Lebensbereiches.FachliteraturDeutscher Ausschuß für Stahlbeton, 1981: Empfehlungenzur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Außenbauteilenaus Stahlbeton. In: Zeitschrift Beton, H. 2, 1982.Graf, 0., 1930: Versuche mit verschiedenen <strong>Kies</strong>sanden.Deutscher Ausschuß für Stahlbeton H. 63. VerlagErnst & Sohn, Berlin.Graf, 0., AJbrecht, Schäffler, H., 1960: Die Eigenschaftendes Betons. 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Änderung <strong>und</strong> Ergänzungen: Straße<strong>und</strong> Autobahn. 1975, S. 304-305.Teil 4 (TV bit 4/58): Teerbeton (Heißeinbau). 1958.· Teil 5 (TV bit 5/67): Asphalt- <strong>und</strong> Teerbeton (Warmeinbau).1967.· Teil 6 (TV bit 6/75): Gußasphalt <strong>und</strong> Asphaltmastix.1975.· Teil 7 (TV bit 7/71): Abnahme, GeWährleistung <strong>und</strong>Abrechnung. 1971.- TVT 72: Technische Vorschriften <strong>und</strong> Richtlinien für dieAusführung von Tragschichten im Straßenbau. 1972.- ZTV Beton 78: Zusätzliche Technische Vorschriften <strong>und</strong>Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Beton.1978.- ZTVE-StB 76: Zusätzliche Technische Vorschriften <strong>und</strong>Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau. 1976.Berichtigte Fassung, 1978.- ZTVV-StB 81: Technische Vorschriften <strong>und</strong> Richtlinienfür die Ausführung von Bodenverfestigungen <strong>und</strong> Bodenverbesserungenim Straßenbau. 1981.<strong>Bayerischer</strong> <strong>Industrieverband</strong> <strong>Steine</strong> <strong>und</strong> <strong>Erden</strong> e.V., 1982:Rekultivierungsleistungen der bayerischen <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie.Schriftenreihe der bayerischen <strong>Sand</strong>- <strong>und</strong> <strong>Kies</strong>industrie,Heft 1. 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