Grubenkies Riesel (0-8 mm) Natursand (0-4 mm) Kies (8-16 mm ...
Grubenkies Riesel (0-8 mm) Natursand (0-4 mm) Kies (8-16 mm ...
Grubenkies Riesel (0-8 mm) Natursand (0-4 mm) Kies (8-16 mm ...
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<strong>Grubenkies</strong><br />
<strong>Riesel</strong> (0-8 <strong>mm</strong>)<br />
<strong>Kies</strong> (<strong>16</strong>-32 <strong>mm</strong>)<br />
<strong>Natursand</strong> (0-4 <strong>mm</strong>)<br />
<strong>Kies</strong> (8-<strong>16</strong> <strong>mm</strong>)<br />
<strong>Kies</strong> (> 32 <strong>mm</strong>)<br />
Bi/dIa/eIl: Der <strong>Grubenkies</strong> wird zu den unterschiedlichsten Körnungen aufbereitet. Die Abbildungen zeigen eine kleine<br />
Auswahl aus einer Lagerstätte im Isarta! bei Freising.<br />
12
Sand und <strong>Kies</strong> als Baustoff<br />
Entstehung von Gesteinen<br />
Natürliche Bildungen der Erdkruste, die aus Mineralien,<br />
Bruchstücken von Mineralien oder Gesteinen,<br />
Organismenresten oder ähnlichem aufgebaut wurden<br />
und in größerer Verbreitung vorko<strong>mm</strong>en, bezeichnet<br />
man als Gesteine. Zu den Gesteinen gehören<br />
sowoW loses Haufwerk, das "Lockergestein", als<br />
auch fester Fels, das "Felsgestein". Nach genetischen<br />
Gesichtspunkten können Felsgesteine in drei Gruppen<br />
eingeteilt werden: magmatische Gesteine, metamorphe<br />
Gesteine und Sedimentgesteine.<br />
Die magmatischen Gesteine sind durch Erstarrung<br />
von Schmelzen aus dem Erdinneren entstanden.<br />
Hier können grundsätzlich die Tiefengesteine (Plutonite),<br />
die in tieferen Stockwerken der Erdkruste<br />
entstanden und wegen der langsamen Abkühlung<br />
relativ grobkörnig kristallisierten, wie z. B. Granit<br />
und Gabbro, von den Ergußgesteinen (Vulkanite)<br />
unterschieden werden. Die Ergußgesteine entstanden<br />
durch Austritt des entgasten Magmas (Lava) an<br />
oder nahe an der Oberfläche der Erde. Infolge der<br />
raschen Abkühlung herrscht wie beim Basalt ein<br />
feinkörniges Gefüge vor, z. T. können in der feinkörnigen<br />
Grundmasse auch größere Mineralien als Einsprenglinge<br />
auftreten wie beim Rhyolit, der früher<br />
auch als Quarzporphyr bezeichnet wurde.<br />
Die metamorphen Gesteine gingen aus magmatischen<br />
Gesteinen oder Sedimentgesteinen durch Umkristallisation<br />
im festen Zustand hervor. Dabei bildeten<br />
sich je nach Druck- und Temperaturbedingungen<br />
bzw. chemischer Zusa<strong>mm</strong>ensetzung des Ausgangsgesteins<br />
unterschiedliche Arten metamorpher<br />
Gesteine aus. Häufig vorko<strong>mm</strong>ende metamorphe<br />
Gesteine sind Gneis, Diabas und Marmor.<br />
Die Sedimentgesteine entstanden aus der Verfestigung<br />
von lockeren Verwitterungsprodukten durch<br />
tonige, kalkige, kieselige oder eisenschüssige Bindemittel.<br />
Hier sind als Vertreter Konglomerat, Sandstein,<br />
Grauwacke und Arkosen anzuführen. Sie<br />
können aber auch wie z. B. beim Kalkstein, durch<br />
Ablagerung und Verdichtung von abgestorbenen<br />
Organismen entstehen. Konglomerate, wie der in<br />
Bayern als Naturwerkstein verbreitete Nagelfluh,<br />
sind nichts anderes als durch Kalkausscheidung verfestigter<br />
<strong>Kies</strong>sand. Dem Aussehen nach haben sie<br />
sich trotz Festigkeiten von 20-90 N/<strong>mm</strong> 2 kaum verändert.<br />
In manchen Gegenden nennt man ie deshalb<br />
auch "So<strong>mm</strong>ergfrier". Beton und Mörtel sind<br />
etwas ganz Ähnliches, der Unterschied zu den Konglomeraten<br />
besteht lediglich darin, daß das Kornhaufwerk<br />
sorgfältig zusa<strong>mm</strong>engesetzt und durch<br />
künstlich hergestellte Bindemittel verfestigt wird.<br />
Die so entstandenen künstlichen Steine bieten den<br />
großen Vorteil, daß sie bei der Herstellung völlig frei<br />
formbar sind und die gewünschten Festigkeiten und<br />
andere technische Eigenschaften zielsicher erreicht<br />
werden können. Voraussetzung ist allerdings eine<br />
sorgfältige Aufbereitung der hierfür verwendeten<br />
Sande und <strong>Kies</strong>e.<br />
Das Festgestein ist fast überall mit einem mehr oder<br />
weniger dicken Mantel von Lockergestein überdeckt.<br />
Lockergesteine entstehen hauptsächlich<br />
durch die Verwitterung von Felsgestein, und wie<br />
schon das Wort "Verwitterung" ausdrückt, ist es vor<br />
allem das Wetter mit seinem Wechsel von Sonnenschein<br />
und Regen, Hitze und Kälte, Tauwetter und<br />
Frost, das die Zerkleinerung der Gesteine bewirkt.<br />
Zu diesen physikalischen Einwirkungen ko<strong>mm</strong>en<br />
noch chemische und auch biologische Vorgänge,<br />
durch die das feste Gestein allmählich zerstört wird.<br />
So entstandenes, nunmehr "lockeres" Gestein bleibt<br />
entweder am Ort der Entstehung als Verwitterungsrückstand<br />
liegen und bildet unter Beteiligung von<br />
Organismen den Boden, oder es wird durch Wasser,<br />
Wind und Gletschereis fortgetragen und an einer anderen<br />
Stelle wieder abgelagert. Solche durch Verwitterung,<br />
darauffolgende Verfrachtung und schließliche<br />
Ablagerung entstandenen Gesteine nennt man<br />
Sedimente. Erfolgt die Zerkleinerung überwiegend<br />
mechanisch, so bezeichnet man die neu gebildeten<br />
Gesteine als "klastische Sedimente". Dazu gehören<br />
die Sand- und <strong>Kies</strong>lagerstätten, aus denen der<br />
Mensch Sand und <strong>Kies</strong> als Massenbaustoff u. a. für<br />
Mörtel und Beton bezieht.<br />
Lockergesteine sind Naturprodukte unterschiedlicher<br />
Herkunft und dementsprechend vielfältig sind<br />
sie in ihrer chemischen und mineralogischen Zusa<strong>mm</strong>ensetzung<br />
sowie in ihrer Struktur, Kornform und<br />
-größe. Nach dem heutigen Stand der Aufbereitungsund<br />
Prüftechnik können die Lockergesteine für den<br />
jeweils vorgesehenen Verwendungszweck in geeigneter<br />
Form zur Verfügung gestellt werden, so daß<br />
von dieser Seite kaum größere Probleme für Sicherheit<br />
und Dauerhaftigkeit unserer Bauwerke bestehen.<br />
Die wichtigsten Voraussetzungen für eine<br />
gleichmäßig hohe Güte der aufbereiteten Baustoffe<br />
sind die gründliche Erkundung der Lagerstätte und<br />
eine gut arbeitende Aufbereitung, die aufgrund der<br />
Ergebnisse der Güteüberwachung gesteuert wird.<br />
Die Überwachung der eigenen Produktion, die sog.<br />
Eigenüberwachung, wird durch eine Prüfanstalt im<br />
Rahmen einer Fremdüberwachung kontrolliert.<br />
Anforderungen und Prüfverfahren für Sand und<br />
<strong>Kies</strong> sind in zahlreichen Normen, Richtlinien, Technischen<br />
Lieferbedingungen und Merkblättern niedergelegt,<br />
die in jedem Werk beachtet werden. Bei<br />
alledem ist jedoch die beste "Prüfung" die Erfahrung,<br />
die mit einem Material bei der praktischen<br />
Verwendung gewonnen wird. Dagegen hat in der<br />
Vergangenheit eine zu starre Bewertung von Prüfergebnissen<br />
mitunter auch schon zu nicht in vollem<br />
13
Sand lind <strong>Kies</strong> als Balls/ot!<br />
Umfang befriedigenden Ergebni sen geführt. Mehr<br />
und mehr ist man heute daher bemüht, die objektive<br />
Aussagefähigkeit von technologi chen Prüfungen zu<br />
erhöhen. Dadurch können auch neu erschlos ene<br />
Vorko<strong>mm</strong>en schnell und sicher beurteilt werden.<br />
Eine der wichtigsten Prüfungen wird jedoch auch in<br />
Zukunft die Eignungsprüfung bleiben, die meist mit<br />
relativ einfachen Mitteln durchgeführt werden kann.<br />
Dabei werden mit den vorhandenen Stoffen nach<br />
einem auf optimale Verwendung abgesti<strong>mm</strong>ten<br />
Rezept Probekörper herge teilt und darauf untersucht,<br />
ob der Beton, Mörtel oder Asphalt die<br />
gewün chten Eigenschaften erreicht. Die Eignungsprüfung<br />
darf sich nicht auf das sogenannte Kurzzeitverhalten<br />
beschränken, sondern muß auch die<br />
Grundlage für die Beurteilung des Langzeitverhalten<br />
, z. B. unter Frosteinwirkung, liefern. Man führt<br />
dazu meist zeitraffende Prüfungen durch, die die<br />
natürlichen Beanspruchungen freilich nur näherungsweise<br />
nachahmen können.<br />
Verwendung von Sand und <strong>Kies</strong><br />
Jahr für Jahr werden in der Bunde republik<br />
Deutschland große Mengen an Sand und <strong>Kies</strong><br />
gebraucht.<br />
Jahr Bundesrepublik<br />
Deutschland l Bayern 2<br />
1975 400 Mio. t/a 83 Mio.l/a<br />
1985 273 Mio. t/a 75 Mio. a<br />
1995 430 3 Mio. l/a 86 Mio. l/a<br />
1 Angaben Bundesverband der Deul chen <strong>Kies</strong>- und Sandindustrie e.<br />
, Angaben Bayer. Industrieverband Steine und Erden e. V.<br />
J einschließlich neue Bundesländer<br />
Tab. J: Jährlicher VerbraIIch von Sand lind <strong>Kies</strong> in Millionen<br />
Tonnen {Mio. rla}<br />
Etwa 95% dieser Menge gehen in das Bauwesen<br />
(65% Hochbau, 30% Tiefbau). <strong>Kies</strong> und Sand ind<br />
der am meisten verwendete Baustoff. Die re tlichen<br />
5%, entsprechend ca. 20 Mio. Jahrestonnen, sind für<br />
viele Bereiche der Wirtschaft von sehr großer Bedeutung,<br />
z. B. für die eisenschaffende Industrie, die<br />
Gießereiindu trie, die Glas- und Kerarnikindu trie,<br />
die chemische Industrie und die Elektroindu trie.<br />
Im Bauwesen braucht man Sand und <strong>Kies</strong> für<br />
- Stahl- und Spannbeton oder unbewehrten Beton<br />
- Betonsteine und Betonfertigteile wie Mauersteine,<br />
Gehwegplatten, Rohre oder Eisenbahnschwellen<br />
- Betonfahrbahndecken<br />
- Putz- und Mauermörtel, Estrich<br />
- Kalksandsteine und Porenbeton (aus Quarzsand)<br />
- Ziegel (Sand als Rohstoffzu atz)<br />
- Frost chutzschichten und Tragschichten im<br />
Straßenbau<br />
- Asphalt, Splitt und Brechsand, die aus groben<br />
<strong>Kies</strong>anteilen gebrochen werden, u.a. im Straßenbau<br />
14<br />
- Kleber und An triche Füller sowie als Zuschlag im<br />
Kunstharzmörtel<br />
- ÖI- und Wasserfilter<br />
- Streu- und Strahlsand<br />
Anforderungen<br />
Sande und <strong>Kies</strong>e müssen so ausgewählt, gewonnen<br />
und aufbereitet werden, daß die aus ihnen hergestellten<br />
Körnungen oder Korngemi che die je nach Verwendungszweck<br />
festgelegten Anforderungen bzw.<br />
Lieferbedingungen erfüllen. Für den Bereich de<br />
Bauwesens sind hierzu die wichtigsten ormen,<br />
Richtlinien, Techni chen Lieferbedingungen und<br />
Merkblätter im Literaturverzeichni wiedergegeben.<br />
So vielfältig und zahlreich die verschiedenen Anforderungen<br />
an Sand und <strong>Kies</strong> in Bezug auf die zahlreichen<br />
Einsatzgebiete auch sind, so kann man doch<br />
einen weite Anwendungsbereiche übergreifenden<br />
Katalog der wichtigsten technologischen Eigenchaften<br />
aufstellen. Diese sind<br />
- Korngrößenverteilung,<br />
- Kornform,<br />
- Reinheit, d.h. e dürfen keine störenden Anteile<br />
an organischen, lehmigen, tonigen und wasserlöslichen<br />
Substanzen in der Körnung oder im Korngemisch<br />
enthalten sein,<br />
- Festigkeit bei Druck-, Schlag- und Abriebsbeanspruchung,<br />
- Raumbeständigkeit, d.h. es dürfen keine im Laufe<br />
der Zeit quellenden Körner oder Anteile, die zum<br />
Treiben führen, in der Körnung oder im Korngemi<br />
ch enthalten sein.<br />
- Widerstand gegen Verwitterung, insbesondere<br />
gegen Frost und Tausalze,<br />
- Eigenschaften der Kornoberfläche wie Rauheit<br />
und Anteil der Bruchflächen,<br />
- Widerstand gegen Hitze bei Asphalt,<br />
- Affinität zu Bitumen,<br />
Polierresistenz, u.a. wenn die Materialien in der<br />
Deckschicht von Straßen eingesetzt werden,<br />
- Widerstand gegen Verschleiß,<br />
- Aussehen und Helligkeit,<br />
- E-Modul und Temperaturdehnzahl bei Einsatz in<br />
Beton.<br />
Zwischen den aufgezählten Eigenschaften bestehen<br />
vielfältige Wechselbeziehungen. So wird z. B. die<br />
Schlagfestigkeit von der Zug- und Druckfestigkeit<br />
des Ausgangsgesteins (und damit von der petrographischen<br />
Zusa<strong>mm</strong>ensetzung des <strong>Kies</strong>es) und der<br />
Kornform beeinflußt. Die Rauheit der Kornoberfläche<br />
wirkt sich neben der mineralogischen Zusa<strong>mm</strong>ensetzung<br />
auf die Affinität zum Bindemittel und<br />
die innere Reibung eines Kornhaufwerkes aus. Hierbei<br />
i t anzumerken, daß die Schlagfestigkeit und die<br />
Kornform von Splitt auch von der Wahl des Brechers<br />
bzw. der Brechereinstellung abhängig ist. Genauso<br />
kann durch die Wahl des Aufgabeguts die Bruchf1ächigkeit<br />
und somit die Kornrauhigkeit beeinflußt
Sand und <strong>Kies</strong> als Baus/off<br />
D= (_d_)n .100%<br />
maxd<br />
Der Exponent n hängt von der Kornform ab und<br />
liegt nach HUMMEL (1959) zwischen 0,30 und 0,40.<br />
Die in Sand- und <strong>Kies</strong>lagerstätten abgebauten Komgemi<br />
che werden bei der Aufbereitung in einzelne<br />
Komgruppen getrennt. Dabei dürfen die Anteile an<br />
Über- und Unterkorn, d.h. zu kleiner und zu großer<br />
Körner (also Körner, welche technisch bedingt - in<br />
falsche Korngruppen gelangen), besti<strong>mm</strong>te Grenz-<br />
Tabelle 3: Bezeichnungen für Komgruppen/Lieferkömungen<br />
Betonzuschlag*)<br />
Abschlä<strong>mm</strong>bares<br />
Mehlkom<br />
Feinstsand<br />
Feinsand<br />
Grobsand<br />
<strong>Kies</strong>bzw.<br />
Splitt<br />
Grobkies bzw.<br />
Schotter<br />
o<br />
0,063<br />
0,125<br />
0,25<br />
1<br />
4<br />
32<br />
63<br />
Komgröße (<strong>mm</strong>)<br />
---<br />
---<br />
*) gebrochene Sande heißen Brechsand<br />
Tab. 3: Bezeichnungen für Korngruppen/Lieferkörnu/lgen<br />
<strong>16</strong><br />
o<br />
0,09<br />
0,25<br />
0,7<br />
2<br />
5<br />
8<br />
11<br />
<strong>16</strong><br />
32<br />
45<br />
werte nicht über chreiten. Der Verbraucher stellt<br />
dann aus den einzelnen Lieferkörnungen eine geeignete<br />
Sieblinie zusa<strong>mm</strong>en, die innerhalb besti<strong>mm</strong>ter<br />
Sieblinienbereiche liegen muß. Grobe <strong>Kies</strong>körner,<br />
die in einer Lagerstätte mit einem zu großen Anteil<br />
vorko<strong>mm</strong>en, werden gebrochen. Dabei wird Splitt,<br />
Edelsplitt, Edelbrechsand oder Brechsand-Splittgemisch<br />
0/5 <strong>mm</strong> hergestellt. Die Bezeichnung Edelsplitt<br />
bedeutet,daß der hergestellte SplitterhöhteAnforderungen<br />
an die Korngrößenverteilung, Kornform,<br />
Kornfestigkeit und den Frostwiderstand besitzt.<br />
Mineralstoffe im<br />
Sraßenbau<br />
Füller<br />
Feinsand<br />
Mittelsand<br />
Grobsand<br />
Feinsplitt<br />
Mittelsplitt<br />
Grobsplitt<br />
Schotter
Sand lind <strong>Kies</strong> als Balls/off<br />
oder spießige Körner verringern die Verdichtungswilligkeit<br />
sowie die Schlagfestigkeit und Stabilität<br />
der gebundenen und ungebundenen Korngemische.<br />
Ein Korn gilt als ungünstig geformt, wenn sein Verhältnis<br />
Länge zu Dicke größer als 3:1 ist. Dieses Verhältnis<br />
wird mjt der Kornformschieblehre nach DIN<br />
52114 besti<strong>mm</strong>t. Der Anteil ungünstig geformter<br />
Körner darf nach DIN 4226 bzw. TL Min-StB bei<br />
<strong>Kies</strong> über 4 <strong>mm</strong> und bei Splitt und Schotter über<br />
5 rnm ein Höchstmaß von 50 Masse-% nicht überschreiten,<br />
bei Edelsplitt muß dieser Anteil unter 20<br />
Masse-% liegen.<br />
Kornobertläche<br />
Sande und <strong>Kies</strong>e zeichnen sich durch eine glatte bis<br />
mäßig rauhe Oberfläche aus. Beton und Mörtel aus<br />
solchen Zuschlägen sind besonders gut zu verarbeiten.<br />
Bei einer rauhen Oberfläche ist die Haftung des<br />
Zementsteins und die Zugfestigkeit des Betons<br />
besser, andererseits aber auch der Wasseranspruch<br />
etwas größer.<br />
In Asphaltschichten ist für die Kraftübertragung von<br />
Korn zu Korn eine möglichst rauhe Oberfläche günstig,<br />
die am besten bei gebrochenen Körnern, die<br />
auch aus <strong>Kies</strong> hergestellt werden können, gewährleistet<br />
ist.<br />
Als bruchflächig gilt ein Korn, dessen Oberfläche<br />
zu mindestens 50% aus Bruchflächen besteht. Bei<br />
Schotter, Splitt und Edelsplitt nach TL Min-StB müssen<br />
mindestens 90 Masse-% der Körner bruchflächig<br />
sein. Es dürfen nicht mehr als 2 Masse-% ungebrochene<br />
Körner enthalten sein. Die Besti<strong>mm</strong>ung<br />
erfolgt nach DIN 521<strong>16</strong>.<br />
Für Fahrbahndecken aus Asphalt ist für die Körnung<br />
größer 2 <strong>mm</strong> gebrochenes Korn vorgeschrieben.<br />
Derzeit ist in der Diskussion die Anforderung an die<br />
Bruchflächigkeit für stark belastete Asphaltfahrbahndecken<br />
dahingehend zu verändern, daß der<br />
überwiegende Teil der gebrochenen Körner vollbruchflächig<br />
sein soll. Vollbruchflächiges Korn liegt<br />
dann vor, wenn die Kornoberfläche allseits aus<br />
Bruchflächen besteht. Durch diese Veränderung der<br />
Anforderung an die Bruchflächigkeit soLI neben<br />
einer Verbesserung der Griffigkeit der Fahrbahnoberfläche<br />
auch die Standfestigkeit der Fahrbahndecke<br />
erhöht werden. Bis zum Vorliegen von überzeugenden<br />
Ergebnissen aus wissenschaftlichen<br />
Untersuchungen sollte allerdings von einer Veränderung<br />
der Anforderung an die Bruchflächigkeit abgesehen<br />
werden.<br />
Die Entscheidung darüber, ob für Mörtel, Beton, Asphalttragschichten<br />
oder ungebundene Tragschichten<br />
gebrochene oder ungebrochene Mineralstoffe verwendet<br />
werden, hängt oft davon ab, welche örtlichen<br />
Vorko<strong>mm</strong>en im Einzelfall zur Verfügung stehen und<br />
preisgünstig unter Berücksichtigung der Belange des<br />
Umweltschutzes abgebaut werden können. Im Bereich<br />
der Mittelgebirge wird im Ingenieurbau bei der<br />
Herstellung von Beton neben <strong>Kies</strong> auch Splitt aus<br />
18<br />
Felsgestein verwendet. Brechsand aus Felsgestein<br />
wird dagegen nur selten verwendet, da er oft zu viel<br />
Feinstteile enthält. In jenen Gegenden Süddeutschlands,<br />
in welchen wenig <strong>Natursand</strong> vorko<strong>mm</strong>t, verwendet<br />
man häufig aus <strong>Kies</strong> hergestellten Brechsand<br />
(<strong>Kies</strong>-Edelbrechsand).<br />
Affinität zu Bitumen<br />
Die Affinität zum Bitumen wird nach DIN 1996 Teil<br />
10 durch Unterwasserlagerung von <strong>Kies</strong>- oder Splittkörnungen,<br />
die mit Bindemittel umhüllt sind, geprüft.<br />
Bei <strong>Kies</strong> und <strong>Kies</strong>splitten mit erhöhtem Anteil<br />
an Quarz kann es zu einer mangelhaften Verbindung<br />
zwischen Korn und Bitumen ko<strong>mm</strong>en. Zu mineralischen<br />
Bindemitteln wie Kalk und Zement haben<br />
fast alle <strong>Kies</strong>e eine sehr gute Affinität.<br />
Raumbeständigkeit, Reinheit, Widerstand gegen<br />
Hitze und Verwitterung<br />
Diese Faktoren sind von außerordentlich großer Bedeutung<br />
für die Beurteilung eines Zuschlags oder<br />
Mineralstoffes. Insbesondere die Raumbeständigkeit<br />
und die Reinheit zählen zu den grundlegenden<br />
Anforderungen. Bereits durch eine gründliche Erkundung<br />
der Lagerstätten und später durch eine entsprechende<br />
Aufbereitung muß gewährleistet werden,<br />
daß der hergestellte Zuschlag oder Mineralstoff<br />
weitgehend frei von schädlichen Bestandteilen ist.<br />
Im Zweifelsfall muß die Eignung durch Versuche belegt<br />
werden (Eignungsprüfung). Dadurch wird gewährleistet,<br />
daß ein au reichend fester und auf<br />
Dauer beständiger Baustoff herstellbar ist. Die Prüfung<br />
auf Reinheit erfolgt nach DIN 4226 oder DIN<br />
52099. Die Verfahren zur Beurteilung der Raumbeständigkeit<br />
sind in DIN 52106 festgelegt. Die Beständigkeit<br />
gegen Hitze und Verwitterung (besonders<br />
Frost) wird durch entsprechende Prüfverfahren<br />
nachgewiesen. In diesem Zusa<strong>mm</strong>enhang sind auch<br />
der Mineralbestand und die petrographische Zusa<strong>mm</strong>ensetzung<br />
der Körnungen sehr wichtig. Besonders<br />
stark werden Körner beansprucht, wenn sie Wasser,<br />
Tausalz und gleichzeitig Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt<br />
sind. Eine Frostprüfung der Körnung unter Einwirkung<br />
von Tausalzen ist möglich und u. U. sehr<br />
sinnvoll. Dazu liegt mit DIN 52104 Teil 3 eine Vornorm<br />
vor.<br />
Aussehen, Helligkeit<br />
Das Aussehen der Sande und <strong>Kies</strong>e ist nur in Sonderfällen<br />
von praktischer Bedeutung. Bei Edelputzen<br />
und Waschbeton wird auf eine gefällige optische<br />
Wirkung Wert gelegt. Auch für weißen oder farbigen<br />
Sichtbeton müssen die Zuschläge entsprechend ausgeWählt<br />
werden. In Fahrbahndecken, insbesondere<br />
in Tunneln, tragen helle Mineralstoffe zur Verkehrssicherheit<br />
bei. Auch bei Straßen in Stadtgebieten<br />
sind helle Fahrbahndecken vorteilhaft, weil sie<br />
nachts weniger stark beleuchtet werden müssen.
Polierresistenz und Widerstand gegen Verschleiß<br />
Die Polierbarkeit der Mineralstoffe beeinflußt neben<br />
anderen Parametern die Griffigkeit der Fahrbahnoberfläche.ln<br />
der euausgabe der TL Min-StB<br />
wurden zwar Häufigkeitsverteilungen für die Polierwerte,<br />
aber keine Anforderungen an die Polierresistenz<br />
angegeben. Der Polierwert wird am Splittkorn<br />
ermittelt. euere Forschungsergebnisse zeigen aber,<br />
daß auch Grob- und Mittelsand einen Einfluß auf die<br />
Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen haben.<br />
Eine hohe Verschleißbeanspruchung tritt bei Industriefußböden.<br />
Ausläufen von Silos, Kohlerutschen<br />
und Gerinnen mit chnell strömendem oder ge chiebeführendem<br />
Wasser usw. auf. Besonders verschleißfe<br />
t sind Zuschläge mit hohen Quarzanteilen. Von<br />
größter Wichtigkeit ist dabei, daß Estrich oder Beton<br />
günstig zusa<strong>mm</strong>engesetzt ind, d. h. also, daß möglichst<br />
viel verschleißfester Zuschlag nahe der Oberfläche<br />
liegt, weil der Feinmörtel, der den Zuschlag<br />
festhalten muß, tets weniger verschleißfest ist.<br />
Elastizitätsmodul und Temperaturdehnzahl<br />
Die Fähigkeit, durch äußere Kräfte oder Momente<br />
hervorgerufene Formänderungen nach Fortfall der<br />
Ursache spontan und ohne Rest zurückzubilden,<br />
spielt bei dem Baustoff Beton eine große Rolle. Der<br />
Materialkennwert, der diese Eigenschaft beschreibt,<br />
heißt Elastizitätsmodul (E-Modul) und ergibt sich<br />
aus dem Quotienten von Normalspannung und elastischer<br />
Dehnung. Er hängt bei Beton von den<br />
Eigenschaften des ZuscWags und des Zementsteins<br />
ab. Der E-Modul der Gesteine kann sehr unterschiedlich<br />
sein und wird bei <strong>Kies</strong> und Kie splitt stark<br />
von der petrographischen Zusa<strong>mm</strong>ensetzung besti<strong>mm</strong>t.<br />
Der E-Modul de Zuschlags beeinflußt<br />
außerdem die zeitabhängigen Verformungen. So verringert<br />
"steifer" ZuscWag, also Material mit hohem<br />
E-Modul, das Kriechen und Schwinden von Beton.<br />
Die thermisch bedingte Längenänderung von Zuschlag,<br />
die mit der Temperaturdehnzahl charakterisiert<br />
wird, beeinflußt sehr stark die Temperaturdehnzahl<br />
des Betons. Sie ist bei Kalkstein am geringsten,<br />
bei Quarz am höchsten. Untersuchungen haben gezeigt,<br />
daß bei Verwendung von ZuscWag mit geringer<br />
Temperaturdehnzahl die Rißneigung de Beton verringert<br />
wird.<br />
Wirtschaftliche Bedeutung von Sand<br />
und <strong>Kies</strong><br />
Für die Volkswirt chaft ist es außerordentlich wichtig,<br />
daß die Massenbaustoffe Sand und <strong>Kies</strong> jederzeit<br />
billig und in guter Qualität zur Verfügung stehen.<br />
Kein anderer Rohstoff wird in so großen Mengen<br />
gebraucht wie Sand und <strong>Kies</strong>. Der größte Teil wird<br />
Sand lind <strong>Kies</strong> als Ballsloff<br />
dabei von der Bauindustrie abgeno<strong>mm</strong>en. Deutschland<br />
besitzt zum Glück zahlreiche, qualitativ hochwertige<br />
Sand- und <strong>Kies</strong>vorko<strong>mm</strong>en, in denen die<br />
Natur das Material größtenteils so bereitgestellt hat,<br />
daß e nur mehr abgebaut und aufbereitet werden<br />
muß, wodurch ein günstiger Preis möglich ist. Die<br />
Vorko<strong>mm</strong>en sind allerdings nicht unbegrenzt und<br />
sollten daher nicht in unnötigem Raubbau ausgebeutet<br />
werden.<br />
Wirtschaftlicher Einsatz der Vorko<strong>mm</strong>en bedeutet<br />
einerseits Schäden und Mängel an den Bauwerken<br />
infolge unzureichender Qualität der Baustoffe zu<br />
vermeiden, anderer eits aber keine überhöhten Anforderungen<br />
zu stellen, durch die brauchbare, preisgün<br />
tige Rohstoffe ausgeschlossen werden.<br />
Literatur<br />
OE TSCHES rNSTITUT FüR ORMU G E. V. (01 ),<br />
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der Korngrößenverteilung durch Siebanaly e.<br />
- 1989: 01 52099, Prüfung von Gesteinskörnungen; Prüfung auf<br />
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Wasseraufnahme und Sättigungswert.<br />
- 1982: Dl 52104, Teil 1, Prüfung von Gesteinskörnungen;<br />
Frost-Tau-Wechsel-Ver uch.<br />
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- 1988: DI 52114, Prüfung von Gesteinskörnungen; Besti<strong>mm</strong>ung<br />
der Kornform mit dem Kornform-Meßschieber.<br />
- 1988: Dl 52115, Teil 1 bi 3, Prüfung von Gesteinskörnungen;<br />
Schlagversuch.<br />
- 1988: OlN 521<strong>16</strong>, Prüfung von Gesteinskörnungen, Besti<strong>mm</strong>ung<br />
der Bruchflächigkeit.<br />
- 1977: DrN 1996, Teil 10, Prüfung bituminöser Massen für den<br />
traßenbau und verwandte Gebiete; Prüfung von Mischgut auf<br />
Verhalten bei Lagerung im Wasser.<br />
BU DESMT ISTERIUM FÜR VERKEHR (ABT. STRA <br />
SE BAU)<br />
- TL Min-StB 94: Technische Lieferbedingungen für Mineralstoffe<br />
im traßenbau.<br />
- TP Min-StB: Techni che Prüfvorschriften für Mineralstoffe im<br />
traßenbau.<br />
- RG Min-StB 93. 1993: Richtlinien für die Güteüberwachung<br />
von Mineralstoffen im traßenbau.<br />
- ZTVE-StB 94,1994: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen<br />
und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau.<br />
- ZTVT- tB 86/90, 1990: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen<br />
und Richtlinien für den Bau von Trag chichten.<br />
- R tO 86, 1989: Richtlinien für die Standardisierung des Oberbau<br />
von Verkehrsflächen.<br />
- ZTV Asphalt-StB 94, 1994: Zusätzliche Techni che Vertrag <br />
bedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken<br />
aus Asphalt.<br />
- ZTV Beton-StB 1993: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen<br />
und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus<br />
Beton.<br />
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