Maschinell hergestellter Basaltsand ist ein künstlich durch Brechung von Basaltgestein erzeugtes Feinkorn, das als Betonzuschlag und in Asphaltmischungen eingesetzt wird. Seine Beurteilung erfordert ein strukturiertes Prüfprogramm, das von der repräsentativen Probe über die Korngrößenanalyse bis zu mechanischen und betontechnischen Kennwerten reicht. Die folgenden Abschnitte beschreiben die Prüfverfahren für maschinell hergestellten Basaltsand entlang der Normenreihe DIN EN 932 und DIN EN 933 sowie ergänzender Verfahren zur Kornform, zum Verschleißverhalten und zur Verwendung im Beton. Ein solches Vorgehen liefert belastbare Grundlagen für die Annahme des Materials und die Rezepturentwicklung.
Gesteinskörnungen – Überblick
Maschinell hergestellter Basaltsand zählt zu den Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620 und unterscheidet sich von natürlichen Sanden durch seine gebrochene Kornform und kantige Oberfläche. Diese Morphologie beeinflusst das Wasseranspruchungsvermögen, die Verdichtbarkeit und die Kornverzahnung im Verbundwerkstoff. Für die Charakterisierung sind zunächst die geologische Herkunft, der Herstellprozess und die Korngrößenbereiche zu dokumentieren, da Brechsande im Gegensatz zu Natursanden eine größere Kornbandbreite und einen höheren Feinanteil aufweisen können. Die Prüfung gliedert sich in Identifikationsprüfungen, geometrische Kenngrößen, mechanische Widerstandsfähigkeit und gebrauchstechnische Eigenschaften. Prüfumfang und Prüfhäufigkeit richten sich nach der Verwendungsklasse und den Anforderungen des Bestellers. Ein dokumentiertes Prüfprogramm mit eindeutiger Probenkennzeichnung ist Voraussetzung für die Rückverfolgbarkeit aller nachfolgenden Ergebnisse.
Prüfkörperentnahme
und Probenvorbereitung nach DIN EN 932
Die Probenahme erfolgt nach DIN EN 932-1 und muss die Streuung der Produktionscharge berücksichtigen. Entnahmestellen sind Förderbandabschnitt, Siloauslauf oder Lieferfahrzeug; aus dem Warenstrom werden Teilproben entnommen und zur Laborprobe vereinigt. Die Mindestmenge richtet sich nach dem Größtkorn, bei Basaltsand genügen üblicherweise Mengen im Bereich weniger Kilogramm bis zur geforderten Laborprobenmasse. Eine Reduktion auf Prüfteilproben erfolgt durch Vierteln oder mit einem Probenteiler, so dass jede Teilprobe die Kornverteilung der Gesamtprobe widerspiegelt. Vor der Prüfung ist die Probe im Übereinstimmungsbereich zu trocknen, sofern keine Feuchtebestimmung vorgesehen ist. Verunreinigungen, Fremdkörper und Verklumpungen sind zu protokollieren. Die Kennzeichnung mit Herkunft, Entnahmedatum, Entnehmer und Chargennummer gehört zur ordnungsgemäßen Probenvorbereitung und sichert die Aussagekraft aller Folgearbeiten.
Korngrößenverteilung
und Siebanalyse nach DIN EN 933
Die Siebanalyse nach DIN EN 933-1 bestimmt die Korngrößenverteilung als zentrale Kenngröße für die Eignung des Basaltsands. Eine repräsentative, getrocknete Prüfteilprobe wird mit einem Prüfsieb-Satz gestaffelter Maschenweite maschinell gesiebt; die Rückstände werden ausgewogen und in Massenanteile je Sieb umgerechnet. Daraus ergeben sich die Siebdurchgangskurve sowie der.Formatter für die Beurteilung der Körnung. Der Durchgang durch 0,063 mm wird nach DIN EN 933-1 beziehungsweise durch Schlämmverfahren erfasst und als Feinanteil ausgewiesen. Zu beachten ist die Kornform gebrochener Sande: langgestreckte Körner können Siebergebnisse beeinflussen, weshalb Siebdauer und Siebintensität normgerecht einzuhalten sind. Abweichungen der Kornlinie vom Bestellkornband sind anhand der Grenzsieblinien zu beurteilen; für die Mischungsentwicklung dient die Körnungskennzahl zur Beschreibung der Kornzusammensetzung.
Bestimmung
von Kornform und Kornfestigkeit
Die Kornform wird über den Kornformkoeffizienten nach DIN EN 933-4 ermittelt. Dabei werden die Abmessungen Länge, Dicke und Breite einzelner Körner gemessen und das Verhältnis von Länge zu Dicke ausgewertet; ein hoher Anteil plattiger und langgestreckter Körner verschlechtert Verdichtbarkeit und Wasserverbrauch. Ergänzend beschreibt der Kornrundheitsgrad nach DIN EN 933-3 die Eckenund Kantenschärfe. Maschinell gebrochener Basaltsand liegt typischerweise im kantigen Bereich, was für die Kornverzahnung vorteilhaft, für die Verarbeitbarkeit jedoch ungünstig sein kann. Zur Kornfestigkeit dient die Druckfestigkeit von Einzelkörnern oder die Rohdichte- und Porositätsbestimmung nach DIN EN 1097-6 und DIN EN 1097-7. Basalt zeichnet sich durch hohe Dichte und geringe Porosität aus. Diese Kennwerte erlauben zusammen mit der Kornform eine erste Bewertung der Eignung für hochbeanspruchte Betone.
Verunsicherungs-
und Verschleißprüfung – Micro-Deval und Los Angeles
Der Verschleißwiderstand von Gesteinskörnungen wird nach DIN EN 1097-1 mit dem Micro-Deval-Verfahren und nach DIN EN 1097-2 mit dem Los-Angeles-Verfahren geprüft. Beim Micro-Deval-Test wird die Probe mit Stahlkugeln und Wasser in einer rotierenden Trommel beansprucht; der Verschleiß wird als Massenverlust des Korns über 1,6 mm ausgewiesen. Diese Methode erfasst insbesondere den Widerstand gegen Abrieb unter feuchten Bedingungen. Das Los-Angeles-Vergenden beansprucht die Probe trocken mit Stahlkugeln durch Schlag und Abrieb und liefert den LA-Koeffizienten als Massenverlust. Für Basalt als dichtes Eruptivgestein sind niedrige Verschleißwerte zu erwarten, sodass das Material für splittverwendete Anwendungen und Fahrbahndecke in Betracht kommt. Beide Verfahren ergänzen sich: Micro-Deval bewertet den Oberflächenabrieb, Los Angeles die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Zerschlagung. Die Prüfung erfolgt an vorbereiteten Kornfraktionen unter normgerechten Trommeldrehzahlen und Umdrehungszahlen.
Betontechnische
Prüfungen und Anwendungskriterien
Für die Verwendung von Basaltsand im Beton sind ergänzende gebrauchstechnische Prüfungen erforderlich. Die Wasserabsorption nach DIN EN 1097-6 und die Rohdichtebestimmung gehen direkt in die Mischungsberechnung ein. Zur Beurteilung chemischer Eigenschaften dienen die Alkaliempfindlichkeit nach DIN EN 932-3 und, falls Alkali-Kieselsäure-Reaktion zu befürchten ist, petrografische Untersuchungen des Kornaufbaus. Frischbetonversuche mit Referenzmischungen liefern Ausbreitmaß, Verdichtungsmaß und Luftporengehalt und zeigen den Einfluss der kantigen Kornform auf die Verarbeitbarkeit. Festbetonprüfungen an Druckfestigkeit und Verschleißwiderstand erlauben den direkten Vergleich mit natürlichen Sanden. Anwendungskriterien leiten sich aus den Anforderungen der Betonnormen ab: Grenzwerte für Feinanteile, Kornform und Verschleiß sind je Expositionsklasse und Bauteilbeanspruchung festzulegen. Nur das Zusammenspiel aller Prüfergebnisse erlaubt eine belastbare Annahmeentscheidung.
FAQ
Welche
Prüfverfahren eignen sich für maschinell hergestellten Basaltsand und worin unterscheiden sie sich?
Das Prüfprogramm umfasst Siebanalyse nach DIN EN 933-1, Kornformbestimmung nach DIN EN 933-4 sowie Verschleißprüfungen nach Micro-Deval und Los Angeles. Die Siebanalyse erfasst geometrische Eigenschaften, Kornformprüfungen die Morphologie, während Micro-Deval den nassen Abrieb und Los Angeles den Widerstand gegen Schlagbeanspruchung beschreibt. Das Verfahren ist je nach Fragestellung auszuwählen und zu kombinieren.
Nach
welchen Kriterien wird maschinell hergestellter Basaltsand beurteilt und welche Grenzwerte gelten?
Die Beurteilung erfolgt anhand der Kornverteilung innerhalb der Grenzsieblinien, des Feinanteils unter 0,063 mm, des Kornformkoeffizienten und der Verschleißkoeffizienten nach DIN EN 1097-1 und -2. Konkrete Grenzwerte ergeben sich aus der Bestellspezifikation, der Verwendungsklasse und den Anforderungen der anwendbaren Beton- und Zuschlagstoffnormen.
Für welche Produkte und Materialien kommen diese Prüfverfahren infrage?
Die beschriebenen Verfahren gelten für Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620, insbesondere gebrochene Fein- und Grobkörner wie maschinell hergestellten Basaltsand. Sie sind auf Zuschläge für Beton, Asphalt und ungebundene Bauwerkschichten anwendbar. Für andere Ausgangsmaterialien wie Kies oder Kalkstein sind dieselben Methoden nach entsprechender Probenvorbereitung nutzbar.