So gut eine Betonrezeptur, eine Asphaltschicht oder eine ungebundene Tragschicht auch geplant ist: Mit ungeeigneter Gesteinskörnung erfüllt sie ihre Aufgabe nicht. Dieser Leitfaden behandelt die Prüfungen an Gesteinskörnungen, die wir am häufigsten durchführen, die Probenahme aus einer Halde, die benötigten Probenmengen und die Auswertung der Ergebnisse.

Warum die Qualität der Gesteinskörnung wichtig ist

Gesteinskörnung macht den größten Teil des Betonvolumens und nahezu das gesamte Volumen eines Asphaltmischguts oder einer ungebundenen Trag- und unteren Tragschicht aus. Korngrößenverteilung, Sauberkeit, Kornform und Widerstand gegen Zertrümmerung beeinflussen unmittelbar die Verarbeitbarkeit, den Wasseranspruch und die Festigkeit von Beton, die Hohlraumstruktur von Asphalt und die Haftung des Bitumens am Gestein sowie die Verdichtbarkeit und Tragfähigkeit einer Tragschicht. Mangelhafte Gesteinskörnung wird auf der Baustelle oft spät bemerkt; Prüfungen decken das Risiko auf, bevor das Material eingebaut wird.

Die Prüfungen und ihre Aussagekraft

Diese Prüfungen bilden den Kern unserer Arbeit im Bereich Beton- und Gesteinskörnungsprüfung.

Siebanalyse (Korngrößenverteilung) – TS EN 933-1:2012

Die Probe wird getrocknet, gewogen, über einem 0,063-mm-Sieb gewaschen, um an den Körnern haftende Feinanteile zu entfernen, erneut getrocknet und durch einen Siebsatz gesiebt. Ergebnis sind die Siebdurchgänge in Prozent für jedes Sieb und der Feinanteil (unter 0,063 mm), dargestellt als Sieblinie. Staub, der an gebrochenem Gestein haftet, lässt den Feinanteil bei reiner Trockensiebung zu niedrig erscheinen; deshalb ist der Waschschritt wichtig.

Widerstand gegen Zertrümmerung nach dem Los-Angeles-Verfahren – TS EN 1097-2:2020

Eine festgelegte Kornklasse wird zusammen mit Stahlkugeln in einer Trommel über eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen gedreht, und der Anteil, der das 1,6-mm-Sieb passiert, wird bestimmt. Dies ist der Los-Angeles-Koeffizient (LA): Je niedriger der Wert, desto widerstandsfähiger die Gesteinskörnung. Gestein, das unter Walzen und Verkehr zerbricht, verändert die Korngrößenverteilung der eingebauten Schicht.

Methylenblau – TS EN 933-9:2022

Einer Suspension der Kornklasse 0/2 mm wird schrittweise Methylenblaulösung zugegeben; Tropfen auf Filterpapier zeigen an, wann der Farbstoff nicht mehr adsorbiert wird. Der MB-Wert wird in Gramm Farbstoff je Kilogramm der Kornklasse 0/2 mm angegeben. Er hilft, unschädliches Gesteinsmehl von Ton zu unterscheiden, der ungünstig mit Wasser und Bindemittel reagiert.

Rohdichte und Wasseraufnahme – TS EN 1097-6:2022

Die Gesteinskörnung wird 24 Stunden lang unter Wasser gelagert und im wassergesättigten, oberflächentrockenen sowie im ofentrockenen Zustand gewogen, je nach Korngröße mit dem Drahtkorb- oder dem Pyknometerverfahren. Ergebnisse sind die Rohdichten (Mg/m³) und die Wasseraufnahme (%), die für Volumen- und Wasserkorrekturen beim Betonentwurf sowie für die volumetrische Auswertung von Asphalt benötigt werden.

Plattigkeits- und Längenindex – BS 812-105.1:1989 und BS 812-105.2:1990

Die auf dem 6,3-mm-Sieb verbleibenden Körner werden in Kornklassen aufgeteilt und durch Dicken- und Längenlehren geprüft. Ein Korn, das dünner als das 0,6-Fache der mittleren Korngröße seiner Kornklasse ist, gilt als plattig; eines, das länger als das 1,8-Fache ist, als länglich. Jeder Index ist der Massenanteil solcher Körner in Prozent. Diese Körner neigen dazu, beim Verdichten zu brechen, verringern die Verarbeitbarkeit und schwächen die Verzahnung.

Probenahme aus einer Halde und benötigte Mengen

Ein Ergebnis ist nur so gut wie die Probe. Bei einer kegelförmigen Halde rollen die groben Körner zum Haldenfuß, während Feinanteile von der Oberfläche weggeweht oder vom Regen nach unten gespült werden. Allgemein bewährte Praxis:

Steht ein Radlader zur Verfügung, in die Halde hineinstechen, das Material zu einem kleinen, flachen Haufen ausbreiten und Einzelproben an mehreren Stellen entnehmen.
Andernfalls Einzelproben unten, in der Mitte und oben an rund um die Halde verteilten Stellen entnehmen und dabei zuerst die äußere Schicht abschaufeln.
Die Einzelproben vereinigen und mischen und jede Kornklasse (zum Beispiel 0/4 und 4/16 mm) getrennt einsacken.
Saubere Säcke verwenden, die die Feinanteile zurückhalten; gewebte Säcke mit einem Kunststoffbeutel auskleiden.
Jeden Sack mit Material und Kornklasse, Steinbruch oder Lieferant, Halde, Datum und vorgesehenem Verwendungszweck beschriften.

Entnehmen wir die Probe, dokumentieren wir Ort und Bedingungen; bringen Sie die Probe selbst, gelten die Ergebnisse für die Probe im Anlieferungszustand. Die Menge hängt vom Größtkorn und den erforderlichen Prüfungen ab; im Labor teilen wir sie auf die von den Normen geforderten Teilmengen herunter. Als Ausgangspunkt:

Material	Prüfungen	Ungefähre Menge
Sand oder Brechsand (z. B. 0/4 mm)	Korngrößenverteilung, Methylenblau, Rohdichte und Wasseraufnahme	10 kg
Grobe Gesteinskörnung, je Kornklasse (z. B. 4/16 mm)	Korngrößenverteilung, Los Angeles, Plattigkeits- und Längenindex, Rohdichte und Wasseraufnahme	40 kg
Material für Trag- und untere Tragschichten (z. B. 0/31,5 mm)	Korngrößenverteilung, Los Angeles, Methylenblau	50 kg

Für die Korngrößenverteilung allein wird weniger benötigt; bei Material, das nur wenig Korn in der für den Los-Angeles-Versuch verwendeten Kornklasse enthält, kann mehr erforderlich sein.

Wer diese Prüfungen nutzt

Steinbrüche: routinemäßige Produktkontrollen, erneute Prüfung beim Wechsel auf eine neue Abbauwand, Unterlagen für Abnehmer.
Transportbetonwerke: Eingangskontrolle der Gesteinskörnung, Korngrößenverteilung, Rohdichte und Wasseraufnahme für den Betonentwurf, Methylenblau am Sand.
Asphaltmischanlagen: Los Angeles, Plattigkeit, Korngrößenverteilung der Kaltdosierung und Rohdichte für die volumetrische Auswertung.
Bauunternehmen und Bauüberwachung: Nachweis vor dem Einbau, dass das Material für Trag- und untere Tragschichten die Spezifikation erfüllt.
Bauherren in Eigenleistung: Wer Beton auf der Baustelle selbst mischt, kann Sand und Kies prüfen lassen.

Auswertung der Ergebnisse: Grenzwerte ergeben sich aus der Spezifikation

Unsere Berichte enthalten für jede Probe eine Sieblinie und eine Übersichtstabelle der Eigenschaften der Gesteinskörnung. Einen allgemeingültigen Grenzwert gibt es nicht: Dasselbe Material kann für eine untere Tragschicht geeignet sein, nicht aber für eine Asphaltdeckschicht. Grenzwerte ergeben sich aus der Produkt- oder Projektspezifikation. Teilen Sie uns mit, welche Spezifikation gilt und wo das Material eingesetzt wird, dann stellen wir die Ergebnisse diesen Grenzwerten gegenüber; eine Konformitätsaussage erfolgt nur nach vorheriger Vereinbarung. Prüfen Sie, ob die Sieblinie innerhalb des vorgegebenen Sieblinienbereichs liegt; niedrigere LA- und MB-Werte sind besser; hohe Plattigkeits- und Längenindizes bedeuten eine bruchanfällige Kornform; eine hohe Wasseraufnahme bedeutet, dass ein Teil des Anmachwassers oder des Bitumens in das Gestein eindringt.

Häufige Fehler unter den Bedingungen in Zypern

Probenahme am Haldenfuß, an einer im Sommer ausgetrockneten Oberfläche oder im unteren Bereich der Halde, wo sich nach Regen Feinanteile sammeln.
Verschiedene Kornklassen in einem Sack mischen oder Feinanteile durch einen gerissenen Sack verlieren.
Keine erneute Prüfung bei Wechsel des Steinbruchs oder der Abbauwand. Die Geologie Zyperns ändert sich auf kurzer Distanz, und Ton- oder Mergellagen können in die Feinanteile von gebrochenem Material gelangen.
Eine Aussage „bestanden“ oder „nicht bestanden“ erwarten, ohne uns die Spezifikation mitzuteilen.

Häufig gestellte Fragen

Wie lange dauert es bis zu den Ergebnissen?

Das Trocknen der Probe nimmt einen Großteil der Zeit in Anspruch, und Rohdichte und Wasseraufnahme dauern wegen der 24-stündigen Wasserlagerung etwas länger. Bei Probeneingang nennen wir Ihnen einen voraussichtlichen Termin.

Reicht das alte Prüfzeugnis des Steinbruchs aus?

Ergebnisse beziehen sich nur auf die geprüfte Probe, und die Eigenschaften ändern sich mit den Produktionsbedingungen. Spezifikationen verlangen in der Regel, dass das an Ihr Projekt gelieferte Material in einer festgelegten Häufigkeit geprüft wird.

Der Methylenblau-Wert ist hoch. Ist das Material unbrauchbar?

Das hängt vom Grenzwert in der Spezifikation ab. Wird er überschritten, kommen ein Waschen des Sandes oder ein Wechsel der Bezugsquelle infrage, und wir können das gewaschene Material erneut prüfen.

Bringen Sie Proben in unser Labor oder beauftragen Sie uns mit der Probenahme; wir arbeiten werktags und an Wochenenden, abgestimmt auf Ihre Betonier- und Liefertermine. Den Leistungsumfang finden Sie auf unserer Leistungsseite Gesteinskörnungsprüfung, oder kontaktieren Sie uns, um Prüfumfang und Probenmengen abzustimmen.