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Dipl.-Ing. Uwe Behrendt

Dipl.-Ing. Uwe

Behrendt



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EN 12620 Gesteinskörnungen für Beton

Die DIN EN 12620 : 2003-04 Gesteinskörnungen für Beton ist zum 1. Juni 2004 bauaufsichtlich eingeführt, d.h. in Kraft getreten und löst die DIN 4226-1 ab, die für Beton und Mörtel galt. Die Gesteinskörnungen für Mörtel sind im wesentlichen inhaltsgleich in der Norm EN 13139 : 2002 geregelt, die ebenfalls zum 1. Juni 2004 in Kraft getreten ist. Die Gesteinskörnungen für Mörtel, welche den Anforderungen der EN 12620 entsprechen, erfüllen zugleich die Anforderungen der EN 13139.

Zugleich ist bauaufsichtlich die DIN V 20.000-103 : 2004-04 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 103: Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620 : 2003-04 eingeführt, in der bestimmte Grenzwerte bzw. Kategorien der EN 12620 einschränkend als Mindestanforderungen ("Regelanforderungen") festgelegt sind.

Die EN 12620 und EN 13139 legen die Eigenschaften von Gesteinskörnungen und Gesteinsmehlen (Füllern) fest, die durch mechanische Aufbereitung natürlicher Minerale für die Herstellung von Beton und Mörtel durch ihre Verwendung als Zuschlag für Beton und Mörtel gewonnen werden. Sie regeln Sollwerte und -eigenschaften im wesentlichen bezüglich folgender Parameter:

 

  • geometrische Anforderungen (Korngruppen und Kornzusammensetzung)
  • physikalische Anforderungen
  • chemische Anforderungen
  • Konformitätsnachweis
  • Angaben auf dem Lieferschein.


Normale Gesteinskörnungen mineralischen Ursprungs haben eine Kornrohdichte (spezifisches Gewicht) von 2.000 kg/m³, schwere Gesteinskörnungen haben eine Kornrohdichte von mindestens 3.000 kg/m³. Alle Gesteinskörnungen sind durch Angabe der Korngruppe und ggf. der gewählten Anforderungskategorien sowie durch ihre Petrographie (Gesteinsbeschreibung) zu beschreiben. Die beiden letzten Angaben erfolgen üblicherweise im Sortenverzeichnis.

Im folgenden sollen nur Kies und Sand behandelt werden. Kies und Sand sind von der EN 12620 und der EN 13139 als Gesteinskörnungen aus mineralischen Vorkommen definiert, die ausschließlich einer mechanischen Aufbereitung unterzogen werden.

Die Bezeichnung Kies und Sand ist eine Korngrößenbezeichnung. Daher ist bei Kies- und Sand-Vorkommen das Mineral anzugeben, z.B. Quarz, Basalt, Dolomit, Feldspat, Glimmer, Ilmenit, Kalzit usw.; wenn eine Mineralart überwiegt (mehr als 50 %), ist dies gemäß EN 932-3 im Namen der Gesteinsart zu berücksichtigen, z.B. Quarzsand (Sand, der mehr als 50 % aus Quarzkörnungen besteht); Basaltkies (Kies, der mehr als 50 % aus Basaltgestein entstanden ist). Außerdem gehören zur Identifizierung von Kies und Sand-Vorkommen: das geologische Alter (bei sedimentärer oder vulkanischer Entstehung) und die Art der Entstehung; gemäß EN 932-3 ist die Entstehungsart beispielsweise wie folgt zu bezeichnen: Alluvium (Holozän) mit Angabe des zugehörigen Flusses, Küstenablagerung, Hangschutt, Geschiebe, Eiszeitliche Flußablagerungen usw.

 

(aktualisiert im März 2008)

1. Anforderungen an die Korngruppe

Die Korngruppe (Lieferkörnung) wird durch die Angabe von 2 Siebgrößen (Größen der Begrenzungssiebe) definiert, z.B. 2/4 mm oder 2 - 4 mm; dabei wird das untere Begrenzungssieb mit "d" (Nenn-Kleinstkorn) und das obere mit "D" (Nenn-Größtkorn) bezeichnet. In unserem Beispiel der Körnung 2 - 4 mm ist "d" = 2 mm und "D" = 4 mm. Da in jeder Korngruppe noch Überkorn-Anteile (Anteile > D) und Unterkorn-Anteile (Anteile < d) zugelassen sind, ist das für die Bezeichnung der Korngruppe angegebene Nenn-Kleinstkorn nicht das in der Korngruppe enthaltene kleinste Korn; ebenso ist das für die Bezeichnung der Korngruppe angegebene Nenn-Größtkorn nicht das größte Korn einer Korngruppe. Mit anderen Worten: In einer Korngruppe sind auch kleinere Körner enthalten als das Nenn-Kleinstkorn und auch größere Körner als das Nenn-Größtkorn.

Die Siebgrößen sind gemäß der EN 12620 mit den Werten des Grundsiebsatzes oder den Werten des Grundsiebsatzes und der Ergänzungssiebsätze 1 oder 2 zu bilden. Der Grundsiebsatz umfasst die Siebgrößen: 0 , 1 , 2 , 4 , 8 , 16 , 31,5 (32) , 63 mm. Der Ergänzungssiebsatz 1 enthält zusätzlich die Siebgrößen 5,6 (5), 11,2 (11), 22,4 (22) und 45 mm.

Die Zahlen in Klammern können zur vereinfachten Benennung von Lieferkörnungen verwendet werden. Der Ergänzungssiebsatz 2 enthält zusätzlich zum Grundsiebsatz die Siebgrößen 6,3 (6), 10, 12,5 (12), 14, 20 und 40 mm. 

Nach der EN 13139 sind folgende Korngruppen zu bevorzugen: 0/1 mm, 0/2 mm, 0/4 mm, 0/8 mm, 2/4 mm und 2/8 mm. Im folgenden werden die wichtigsten Anforderungen der EN 12620 an Kies und Sand erläutert und auf Abweichungen der EN 13139 hingewiesen. Zugleich werden die Regelanforderungen nach DIN V 20.000-103 für die Verwendung der Gesteinskörnungen für Beton nach EN 206/DIN 1045-2 angegeben.

2. Anforderungen an die Kornzusammensetzung

Die Kornzusammensetzung einer Gesteinskörnung ist - ebenso wie die Kornform - bestimmend für die "Packungsdichte" des Haufwerks und damit ausschlaggebend für die Verarbeitbarkeit des Betons oder Mörtels und für deren Wasseranspruch. Maßgebend ist die volumetrische Verteilung der Einzelpartikel mit ihren verschiedenen Korndurchmessern. Insoweit müßte die Kornzusammensetzung eigentlich in Volumenprozent angegeben werden. Solange aber alle Partikel einer Gesteinskörnung annähernd gleiche Rohdichten aufweisen, ist die Angabe in Masseprozent ausreichend und bei Kies und Sand auch üblich.

Nach der EN 12620 sind feine und grobe Gesteinskörnungen sowie Korngemische zu unterscheiden. Die gebräuchlichsten Lieferkörnungen (Korngruppen) für die Mörtel- und Betonherstellung sind:

GesteinskörnungenKorngruppe d / D in mm

0/1

0/2

0/4
  

2/4

2/8

4/8
  
   8/1616/32

2/16
1/8

4/16

4/32

8/32
 

Tabelle 1:    Die in Deutschland gebräuchlichsten Lieferkörnungen für die Mörtel- und Betonherstellung.

Alle Anforderungen für die Kornzusammensetzung sind in Kategorien eingeteilt, die mit "G" (= Grading), einem (tief gestellten) Index und einer Zahl bzw. mit "f" ( = fine) und einer Zahl gekennzeichnet werden. Folgende Indexe kommen vor: "F" (= Fine) für feine Gesteinskörnungen, "C" (= Coarse) für die groben Gesteinskörnungen und "T" (= Typical) für die typische Kornzusammensetzung.

Feine Gesteinskörnungen sind Gesteinskörnungen mit einem Korngrößenbereich von 0 mm bis max. 4 mm (bisher: "Sand"). Die EN 12620 gibt in der Tabelle 2 für feine Gesteinskörnungen einen Grenzwert von 15 % für den Überkornanteil (> D) vor; die Überkornanteile müssen zu mindestens 95 % durch das Prüfsieb mit dem 1,4-fachen und zu 100 % durch das Prüfsieb mit dem 2-fachen Durchmesser des Nenngrößtkorns der jeweiligen Korngruppe hindurchgehen. Die gleichen Grenzwerte für Überkorn sind in der EN 13139, Tabelle 1, für die Korngruppen 0/1 mm, 0/2 mm, 0/4 mm und 2/4 mm festgelegt.

Die Anforderung an den zulässigen Gehalt an Feinanteilen (< 0,063 mm) ist unter 3. erläutert.

In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die absoluten Anforderungen der EN 12620 an die Kornzusammensetzung für die feinen Gesteinskörnungen 0/1, 0/2 und 0/4 in den Kategorien der Anforderungen GF 85 und f 3 zusammengestellt. GF85 bedeutet, der Siebdurchgang des Größtkorns (GD) beträgt bei feinen Gesteinskörnungen (F) mindestens 85 % Massenanteil; f3 bedeutet: Siebdurchgang des Feinanteils (f). Diese Anforderungen gelten gemäß EN 13139 auch für die Gesteinskörnungen für Mörtel in der Kategorie 1.

 

KorngruppeGrenzwerte (absolut) als Massenanteil
in Prozent für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe
Kategorie

0,0630,2511,422,845,68GDf
0/13 85-9995-100100    GF85f3
0/23   859995-100100  GF85f3
0/43     85-9995-100100GF85f3

Tabelle 2: Grenzwerte der Kornzusammensetzung gemäß EN 12620 und EN 13139. 

Typische Kornzusammensetzung
Jeder Hersteller von Gesteinskörnungen im Sinne der EN 12620 muss bei feinen und bei weitgestuften groben Körnungen die typische Kornzusammensetzung der jeweiligen Gesteinskörnung aufzeichnen und auf Anfrage dem Anwender angeben; die "typische Kornzusammensetzung" wird als Siebdurchgang in Massenanteil in Prozent durch die vorgegebenen Siebgrößen angegeben. Der Hersteller muss diese typische Kornzusammensetzung, die sich innerhalb von (absoluten) Grenzwerten mit vorgegebenen Grenzabweichungen bewegen darf, stets einhalten. Da die typische Kornzusammensetzung eine "Sorte" darstellt, ist diese in das Sortenverzeichnis unter einer bestimmten Sorten-Nr. einzutragen.

Der Hersteller darf von der typischen Kornzusammensetzung nur innerhalb vorgegebener Grenzen abweichen, wobei jedoch dadurch die absoluten Grenzwerte der jeweiligen Kategorie nicht überschritten werden dürfen. Nachfolgend die zulässigen Grenzabweichungen von der typischen Kornzusammensetzung für den Siebdurchgang bei feinen Gesteinskörnungen für allgemeine Verwendungszwecke, die in Tabelle 4 der EN 12620 wie folgt angegeben und zugleich Regelanforderungen nach DIN V 20.000-103 sind:

 

KorngruppeGrenzwerte (absolut) als Massenanteil
in Prozent für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe
0,0630,2511,422,845,68
0/1± 5± 25± 5 
 
 
 
 
 
0/2± 5± 25± 20 
± 5 
 
 
 
0/4± 3± 20± 20 
 
 
± 5 
 

Tabelle 3: Grenzabweichungen von der typischen Kornzusammensetzung bei
feinen Gesteinskörnungen für allgemeine Verwendungszwecke. 

 

Auf Anfrage hat der Hersteller dem Anwender den Durchgang durch das 0,125 mm-Sieb anzugeben.

Für spezielle Verwendungszwecke sind im Anhang C der EN 12620 verminderte Grenzabweichungen für die vom Hersteller angegebene typische Kornzusammensetzung von feinen Gesteinskörnungen normiert, die nach der DIN V 20.000-103 zugleich Regelanforderungen sind. Sie betragen:

 

KorngruppeGrenzwerte (absolut) als Massenanteil
in Prozent für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe
0,0630,2511,422,845,68
0/1± 5± 25± 5  
 
  
  
  
 
0/2± 5± 25± 20  
± 5 
  
  
 
0/4± 3± 20± 20  
  
 
± 5 
   

Tabelle 4: Verminderte Grenzabweichungen von der typischen Kornzusmmen-
setzung bei feinen Gesteinskörnungen gemäß EN 12620. 


Wenn sich die typische Kornzusammensetzung ändert, z.B. durch Änderung des Sandvorkommens oder durch Änderung der Aufbereitungstechnik, muss auch die Bezeichnung der Kornzusammensetzung (Lieferkörnung), z.B. durch Angabe einer neuen Sortennummer, geändert werden.

In der nachfolgenden Abbildung 1 ist als Beispiel die Gesteinskörnung 0/2 in einer typischen Kornzusammensetzung der Anforderungskategorien GF85 und f3 mit den zulässigen Grenzabweichungen in einer Sieblinie dargestellt, wobei der Bereich grün unterlegt ist, in dem die Sieblinie des 0/2 verlaufen muss (Grenzbereich), und der gelbe Bereich der Bereich ist, in dem die typische Kornzusammensetzung schwanken darf (zugleich Regelanforderung gemäß DIN V 20.000-103).

Abb. 1:    Siebline der Körnung 0-2 mm gemäß EN 12620 und EN 13139. 
  
Der Anwender kann mit dem Hersteller abweichende Anforderungen an die Kornzusammensetzung vereinbaren.

2.2 Grobe Gesteinskörnungen

Bei einer groben Gesteinskörnung muss das Nenn-Kleinstkorn d einen Korndurchmesser von mindestens 2 mm haben, und das Nenn-Größtkorn D mindestens 4 mm betragen. Unterschieden wird zwischen "enggestuft" (Korngrößenverteilung zwischen 2 nahe beieinanderliegenden Begrenzungssieben) und "weit gestuft" (Korngrößenverteilung erstreckt sich über eine Reihe weiter auseinanderliegender Siebe).

Bei enggestuften groben Gesteinskörnungen gibt es lediglich Anforderungen an den zulässigen Über- und Unterkornanteil gemäß Tabelle 2 der EN 12620.

Enggestufte grobe Gesteinskörnungen dürfen in der auch als Regelanforderung nach DIN V 20.000-103 geltenden Kategorie GC 85/20 ein Überkorn von maximal 15 % haben; die Überkornanteile müssen zu mindestens 98 % durch das Prüfsieb mit dem 1,4-fachen und zu 100 % durch das Prüfsieb mit dem 2-fachen Durchmesser des Nenngrößtkorns der jeweiligen Korngruppe hindurchgehen. Bei eng gestuften groben Gesteinskörnungen ist ein Unterkorn von maximal 20 % zulässig, das zu 95 % auf dem Sieb der Siebweite d/2 liegen bleiben muß; diese Kategorie ist nach DIN V 20.000-103 nicht zulässig.

Nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Grenzwerte der Kornzusammensetzung der gebräuchlichsten eng gestuften groben Gesteinskörnungen in den Kategorien GC 85/20 und f3, d.h. mindestens 85 % Siebdurchgang durch das obere Sieb D, höchstens 20 % Siebdurchgang durch das untere Sieb d und höchstens 1,5 % Siebdurchgang durch das 0,063 mm-Sieb:

 

Korn-
gruppe


Grenzwerte (absolut) für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe
Massenanteil in Prozent
0,0631245,6811,21622,431,54563
1,50-50-2085-9998-100100      
1,50-50-20  85-9998-100100    
1,5 0-50-20 98-10098-100100    
1,5  0-5 0-20 85-9998-100100  
1,5    0-5 0-20 85-9998-100100

Tabelle 5: Grenzwerte der Kornzusammensetzung bei groben enggestuften Gesteinskörnungen GC85/20 und f3.

Die gleichen Grenzwerte gelten auch für die Körnungen 2-4 mm und 2-8 mm gemäß EN 13139. Die Grenzwerte beim 0-8 mm betragen D = 90-99%; 1,4 D = 98-100%; 2 D = 100%.

In der EN 12620 sind bei den enggestuften Gesteinskörnungen Grenzabweichungen von einem mittleren Sieb oder von der typischen Kornzusammensetzung nicht geregelt.

Für Beton mit Ausfallkörnungen oder für andere Verwendungszwecke können zwischen Hersteller und Anwender zusätzliche Anforderungen vereinbart werden.

Nachfolgend zeigt die Abbildung 2 eine Sieblinie der eng gestuften Gesteinskörnung 8 - 16 mm gemäß den Anforderungskategorien GC 85/20 und f1,5 ; die Sieblinie dieser Körnung muss in dem grün unterlegten Bereich verlaufen:

Abb. 2: Sieblinie der Körnung 8 - 16 mm bei der Kategorie GC85/20, f1,5 

Weitgestufte grobe Gesteinskörnungen sind Gesteinskörnungen, deren Korngröße D entweder größer 11,2 mm ist und das Verhältnis D/d > 2 beträgt oder deren Korngröße D ≥ 11,2 mm ist, wenn das Verhältnis D/d > 4 beträgt.

Bei weitgestuften Gesteinskörnungen muss zusätzlich zu den Anforderungen an den zulässigen Über- und Unterkornanteil ein bestimmter Siebdurchgang durch ein sog. Mittleres Sieb eingehalten werden, dessen Größe zwischen den 2 Begrenzungssieben (d und D) liegt. Das Mittlere Sieb ist in Abhängigkeit vom Verhältnis D/d in Tabelle 3 der EN 12620 wie folgt definiert:

 

D / dMittleres Sieb mm
< 4D / 1,4
>= 4D / 2

Tabelle 6: Bestimmung des Mittleren Siebes
bei weitgestuften groben Gesteinskörnungen 

Der Siebdurchgang durch das Mittlere Sieb darf sich nur in den absoluten Grenzen von 25 - 70 Masse-% bewegen. Der Hersteller muss - wie bei den feinen Gesteinskörnungen - die typische Kornzusammensetzung hinsichtlich des Siebdurchganges durch das Mittlere Sieb aufzeichnen und auf Anfrage dem Anwender angeben. Dabei ist die Körnung nur dann normgemäß, wenn die typische Kornzusammensetzung sich innerhalb der zulässigen Grenzabweichungen von ± 15 Masse-% bei D/d < 4 (Kategorie GT 15) und von ± 17,5 Masse-% bei D/d ≥ 4 (Kategorie GT 17,5) bewegt.

Zur besseren Übersicht haben wir nachstehend in Tabelle 7 die Grenzwerte und die zulässigen Grenzabweichungen für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe für die gebräuchlichsten weitgestuften Gesteinskörnungen für die auch als Regelanforderung nach DIN V 20.000-103 geltenden Kategorien GC90/15 (mindestens 90 % Siebdurchgang durch das obere Sieb D, höchstens 15 % Siebdurchgang durch das untere Sieb d) und f1,5 (höchstens 1,5 % Feinanteil) dargestellt:

 

Korn-
gruppe


Grenzwerte (absolut) für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe
Massenanteil in Prozent
0,0631248
1622,431,54563
1,5
0-50-15
25-7090-99 98-100 100  
    ±17,5     
1,5
 0-50-15 25-7090-9998-100100  
    ±17,5     
1,5
 0-50-15 25-70
90-99
98-100100 
     ±17,5    
1,5
  0-5 0-1525-70 90-9998-100100

    ±17,5    

Tabelle 7: Grenzwerte und Grenzabweichungen für den Siebdurchgang bei groben
weitgestuften Gesteinskörnungen  


Bei Verwendung der Werte der Ergänzungssiebreihe 1 ergibt sich für die Kategorien GC90/15 (mindestens 90 % Siebdurchgang durch das obere Sieb D) und f1,5 (höchstens 1,5 % Feinanteil) folgende Tabelle:

 

Korn-
gruppe


Grenzwerte (absolut) für den Siebdurchgang durch die Prüfsiebe
Massenanteil in Prozent
0,0632,845,68
11,21622,431,54563
1,5
0-5 
0-15  25,7090-99 98-100 100  
     ±15     
1,5
0-5  0-15  25-70
90-9998-100100  
     ±17,5     
1,5
0-5  0-15  25-70
90-99
98-100100 
      ±17,5    
1,5
 0-5  0-15 
25-7090-99 98-100100
     ±15    
1,5  0-5 0-15 25-7090-9998-100100
    
   ±15   

Tabelle 8: Grenzwerte und Grenzabweichungen für den Siebdurchgang bei groben
weitgestuften Gesteinskörnungen   

Die Anforderungskategorien an die Kornzusammensetzung bei Korngemischen werden hier nicht dargestellt.

3. Feinanteile

Die Anteile einer Gesteinskörnung, die durch das 0,063-mm-Sieb hindurchgehen, also kleiner als 0,063 mm sind, werden in der EN 12620 und EN 13139 als "Feinanteile" bezeichnet (früher: "abschlämmbare Bestandteile"). Feinanteile können die Betoneigenschaften nachteilig verändern. Der Gehalt an Feinanteilen wird durch den sogenannten Auswaschversuch nach EN 933-1 (Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen, Teil 1: Bestimmung der Korngrößenverteilung - Siebverfahren) bestimmt. Bei feinen Gesteinskörnungen beträgt die strengste Anforderung für den zulässigen Gehalt an Feinanteilen ≤ 3 Masse-% (f3); die Normen EN 12620 und EN 13139 stimmen insoweit überein. Bei groben Gesteinskörnungen beträgt die strengste Anforderung ≤ 1,5 Masse-% (f1,5). Es gibt auch eine Kategorie ohne Anforderung: fNR, wobei "NR" für "No Requirement" steht. Die Regelanforderung nach DIN V 20.000-103 haben wir in der nachfolgenden Tabelle durch Umrahmung kenntlich gemacht.
In den einzelnen Kategorien sind gemäß Tabelle 11 der EN 12620 folgende Höchstwerte zulässig:

GesteinskörnungMaximaler Siebdurchgang
durch das 0,063 mm Sieb
Masseanteil in Prozent
Kategorie f
Feine Gesteinskörnung3
10
16
22
> 22
keine Anforderung
f3
f10
f16
f22
fangegeben
FNR
Grobe Gesteinskörnung1,5
4
> 4
keine Anforderung
f1,5
f4
fangegeben
fNR

Tabelle 9: Kategorien für Höchstwerte des Gehaltes an Feinanteilen
(EN 12620, Tabelle 11) 

Für Gesteinskörnungen für Mörtel sind in der EN 13139 die Kategorien der Grenzwerte für den Gehalt an Feinanteilen wie folgt festgelegt:

Maximaler Siebdurchgang 0,063 mm
KorngruppeKategorie 1Kategorie 2Kategorie 3Kategorie 4Kategorie 5
0/1 mm35830> 30
0/2 mm35830--
0/4 mm35830--

Tabelle 10: Kategorien für Höchstwerte des Gehalts an Feinanteilen (EN 13139, Tabelle 4) 

Die Kategorie sollte in Abhängigkeit von der Endanwendung der Gesteinskörnung ausgewählt werden. Die strenge Kategorie 1 ist vorgesehen für Estrich, Spritz-, Reparatur- und Einpreßmörtel; die Kategorie 2 für Innenputz- und Außenputz-Mörtel.

In der Kategorie für Feinanteile mit den geringsten Anforderungen sind bei feinen Gesteinskörnungen nach EN 12620 mehr als 22 Masse-% Feinanteile erlaubt (Kategorie f22), nach der EN 13139 sogar 30 %. Bei einem derart hohen Anteil an Feinanteilen < 0,063 mm ist der Nachweis zu erbringen, dass es sich bei dem Feinanteil nicht um quellfähige Tonminerale handelt, sondern um inertes "Gesteinsmehl". Dies kann mittels der Methylenblau-Prüfung (EN 933-9) erfolgen oder durch Bestimmung des Sandäquivalent-Werts (EN 933-8). Eine solche Prüfung ist immer erforderlich, wenn der Gesamtgehalt an Feinanteilen in der feinen Gesteinskörnung größer als 3 Masse-% ist (EN 12620, Anhang D: Beurteilung von Feinanteilen; EN 13139 Abschnitt 5.2 mit Anhang C). Mit anderen Worten: Feinanteile können als unschädlich betrachtet werden, wenn der Gesamtgehalt an Feinanteilen in der feinen Gesteinskörnung kleiner als 3 % Massenanteil ist oder kleiner als ein anderer Wert ist, der aufgrund der geltenden Bestimmungen am Ort der Verwendung gültig ist. Letzteres ist ein Zugeständnis an die Erfahrungen in verschiedenen Teilen Europas mit den dort vorkommenden feinen Gesteinskörnungen.

 

Übersicht über den Inhalt der Normen

4. Kornform

kantengerundeter, rundlicher Kies
länglichre, plattiger Kies

Die Kornform feiner Gesteinskörnungen unter 4 mm ist für die Eigenschaften von Mörtel üblicherweise nicht von Bedeutung, wie in der EN 13139 Abschnitt 5.4.1 ausgeführt ist. Bei groben Gesteinskörnungen ist die Kornform eine äußerst wichtige Eigenschaft im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit des Betons und auf den Wasseranspruch. Sie wird meist nach Augenschein beurteilt, lässt sich mit 2 unterschiedlichen Prüfverfahren, die nur für grobe Gesteinskörnungen gelten, genau bestimmen.


Die Kornform von groben Gesteinskörnungen ≥ 4 mm wird nach EN 933-3 (Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen, Teil 3: Bestimmung der Kornform - Plattigkeitskennzahl) bestimmt; durch Absieben einzelner Korngruppen über sogenannte Stabsiebe wird der Anteil ungünstig geformter Körner mit der Plattigkeitskennzahl F/ (englisch: Flakiness Index) angegeben. Z. B. in der strengsten Kategorie F/15 beträgt der Höchstwert 15 Masse-%. Die Plattigkeitskennzahl muss entsprechend der zutreffenden Kategorie angegeben werden, die in Tabelle 8 der EN 12620 je nach Art der vorgesehenen Verwendung festgelegt ist.


Nach EN 933-4 (Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen, Teil 4: Bestimmung der Kornform - Kornformkennzahl) wird die Kennzahl SI (englisch: Shape Index) bestimmt; dabei werden die einzelnen Körner ≥ 4 mm nach dem Verhältnis ihrer Kornlänge zu ihrer Korndicke eingestuft. Der Anteil ungünstig geformter Körner (Verhältnis Länge : Dicke > 3 : 1) wird mit Hilfe des Kornform-Meßschiebers durch Ausmessen von Einzelkörnern bestimmt und in Masse-% angegeben. In der strengsten Kategorie beträgt die Anforderung < 15 Masse-% (Kategorie SI15). Die Kategorien sind in Tabelle 9 der EN 12620 festgelegt.

 

 

Plattigkeits-

kennzahl
Kategorie
FI
≤ 15FI15
≤ 20FI20
≤ 35FI35
≤ 50FI50
> 50FIangegeben
keine AnforderungFINR

Kornform-

kennzahl
Kategorie
SI
≤ 15SI15
≤ 20SI20
≤ 40SI40
≤ 55SI55
> 55SIangegeben
keine AnforderungSINR

5. Chemische Anforderungen

Einige chemische Bestandteile der Gesteinskörnungen haben schädliche Auswirkungen auf den damit hergestellten Beton oder Mörtel. Welche der chemischen Anforderungen zu prüfen sind, hängt von der vorgesehenen Art der Verwendung und der Herkunft der Gesteinskörnung ab. Die EN 12620 und EN 13139 legen daher für Bestandteile, die das Erstarren und das Erhärten des Betons oder Mörtels stören, dessen Festigkeit oder Dichtigkeit herabsetzen, zu Quellen und Absprengungen, Fleckenbildung und Entfärbung führen oder den Korrosionsschutz der Bewehrung beeinträchtigen, Prüfungen fest, um die chemischen Eigenschaften zu bestimmen, oder auch Grenzwerte.

5.1 Chloridgehalt

Der Gehalt an wasserlöslichen Chlorid-Ionen wird nach EN 1744-1, Abschnitt 7 bestimmt. Kategorien sind in der EN 12620 nicht festgelegt, vielmehr muss der Gehalt auf Anforderung bestimmt und vom Hersteller auf Anfrage angegeben werden; die Regelanforderung nach DIN V 20.000-103 beträgt ≤ 0,04 M.-% (Cl0,04).

 

Kategorie CImaximaler Chloridgehalt
wasserlöslicher Chlorid-Ionen
Massenanteil in Prozent
CI0,020,02
CI0,040,04
CI0,150,15

Tabelle 11: Maximaler Chloridgehalt 

5.2 Sulfatgehalt

Der säurelösliche Sulfatgehalt (ausgedrückt als S03) wird nach EN 1744-1, Abschnitt 12 ermittelt. Die Regelanforderung gemäß DIN V 20.000-103 beträgt: ≤ 0,8 Masse-% (AS0,8). In den einzelnen Kategorien sind nach EN 12620, Tabelle 20, folgende Höchstwerte zulässig:

 

Kategorie ASSäurelöslicher Sulfat SO3
Massenanteil in Prozent
AS0,2≤ 0,2
AS0,8≤ 0,8
ASangegeben> 0,8
ASNRkeine Anforderung

Tabelle 12: Maximaler säurelöslicher Sulfatgehalt 

5.3 Schwefelgehalt

Der Gesamtschwefelgehalt darf 1 Masse-% nicht überschreiten; er wird nach EN 1744-1, Abschnitt 11 ermittelt. Bei Vorhandensein von Sulfiden ist eine besondere Beurteilung der Gesteinskörnung erforderlich.

5.4 Organische Stoffe (Humine)

Zum Nachweis des Vorhandenseins organischer Stoffe, die das Erstarren und Erhärten des Betons bzw. Mörtels beeinflussen, ist die Prüfung mit 3 %-iger Natronlauge gemäß EN 1744-1 Abschnitt 15.1 erforderlich. Wenn die Ergebnisse zeigen, dass Huminsäure enthalten ist, muss die Prüfung auf Fulvosäure nach EN 1744-1, Abschnitt 15.2 erfolgen Wenn bei diesen Prüfungen die überstehende Flüssigkeit heller ist als die dafür angegebene Farbe, darf davon ausgegangen werden, dass die Gesteinskörnungen frei von organischen Stoffen sind oder nur unbedenkliche Mengen enthalten.

5.5 Leichtgewichtige organische Verunreinigungen

Die EN 12620 und die EN 13139 enthalten keine Anforderungen an den höchstzulässigen Gehalt leichtgewichtiger organischer Verunreinigungen (früher: "Quellfähige Bestandteile") z. B. Holz oder Kohle, die im frischen Beton und Mörtel aufschwimmen und so dessen Oberfläche negativ beeinflussen können. Der Anteil wird gemäß EN 1744 1, Abschnitt 14.2 im Aufschwimmversuch mit gesättigter Zinkchloridlösung bzw. Natriumwolframatlösung ermittelt. Damit werden jedoch alle Partikel, die eine Rohdichte < 2.000 kg/m³ aufweisen, erfasst, also auch Stoffe anorganischen Ursprungs. In Zweifelsfällen ist daher durch Glühen der aufgeschwommenen Bestandteile bei 700 ºC der Anteil organischen Ursprungs zu bestimmen. Es wird dann davon ausgegangen, dass die organische Substanz verascht ist und der Rückstand aus anorganischer Substanz besteht.

Festgelegt ist lediglich: soweit gefordert, muss das Vorhandensein von leichtgewichtigen organischen Verunreinigungen geprüft und müssen die Ergebnisse angegeben werden.

Nach der Regelanforderung der DIN V 20.000-103 darf die Verunreinigung betragen bei

≤ 0,5 M.-%
≤ 0,1 M.-%

6. Physikalische Anforderungen

Dazu zählen die Rohdichte und Wasseraufnahme, die beide nach EN 1097-6 bestimmt werden, und die Frost-Tau-Wechselbeständigkeit, die nur bei Gesteinskörnungen gröber als 4 mm nach EN 1367-1 bestimmt wird oder bei Gesteinskörnungen mit einer Größe bis 4 mm durch einen Frost-Tau-Wechselversuch am Mörtel. Die Regelanforderung nach DIN V 20.000-103 beträgt bei der Expositionsklasse XF 1 des Betons nach EN 206/DIN 1045-2: F4, d. h. der Masseverlust darf maximal 4 % betragen.


Kategorien für Höchstwerte des Frost-Tau-Widerstandes von groben Gesteinskörnungen 
 

Frost-Tau-Widerstand
Masseverlust in Prozent
Kategorie
F
≤ 1F1
≤ 2F2
≤ 4F4
> 4Fangegeben
keine AnforderungFNR

Tabelle 13: Höchstwerte des Frost-Tau-Widerstandes von groben Gesteinskörnungen 

7. Werkseigene Produktionskontrolle

Der Hersteller von Gesteinskörnungen muss sicherstellen, dass seine Produkte der EN 12620 bzw. der EN 13139 und den jeweiligen angegebenen Eigenschaftskennwerten entsprechen.
Das geschieht durch die werkseigene Produktionskontrolle, die durch eine unabhängige Stelle, die Überwachungsstelle (Fremdüberwacher), überprüft wird. Die Häufigkeit der werkseigenen Produktionskontrolle ist von der EN 12620, Anhang H, wie folgt geregelt:

 

EigenschaftBemerkungPrüfverfahrenMindesprüfhäufigkeit
Korngrößenverteilung-EN 933-11 x wöchentlich


Kornform von groben
Gesteinskörnungen
Prüfhäufigkeit für
ungebrochenen
Kies hängt vom
Vorkommen ab
darf reduziert
werden.


EN 933-3
EN 933-4


1 x monatlich
Gehalt an Feinanteilen-EN 933-11 x wöchentlich

Beurteilung von
Feinanteilen
Nur wenn
entsprechend den
Bedingungen im
Anhang D
gefordert.

EN 933-8
oder
EN 933-9


1 x wöchentlich
Kornrohdichte und
Wasseraufnahme*
-EN 1097-61 x jährlich
Frostwiderstand*EN 1367-1alle 2 Jahre
Chloridgehalt*In der Regel

Für aus dem Meer
gewonnen
Gesteinskörnungen


EN 1744-1,
Abschnitt 7
alle 2 Jahre

1 x wöchentlich
Organische
Bestandteile

-
EN 1744-1,
Abschnitte
15.1 und 15.2

1 x jährlich
Leichtgewichtige
organische
Verunreinigungen*

-
EN 1744-1,
Abschnitt
14.2

1 x jährlich
Petrographische
Beschreibung*

-

EN 932-3
Alle 3 Jahre und bei
wesentlichen
Änderungen

Tabelle 14:  Mindestprüfhäufigkeiten für allgemeine Eigenschaften von Gesteinskörnungen für Beton  

 

Die Prüfverfahren für Gesteinskörnungen nach DIN V 20.000-103 sind in der DIN V 18.004 geregelt. Für Gesteinskörnungen für Beton für den Einsatz unter hohen Sicherheitsanforderungen (wenn das Eingreifen einer Fremdüberwachungsstelle gefordert ist), gilt das System 2 + zur Bestätigung der Konformität. Danach ist eine Zertifizierung der werkseigenen Produktionskontrolle durch eine notifizierte Stelle, z. B. das Materialprüfungsamt oder den Baustoffüberwachungsverein (BÜV) erforderlich. . In Deutschland ist die Zertifizierung durch einen Fremdüberwacher durch die DIN V 20.000-103 vorgeschrieben, wenn die Gesteinskörnung in Deutschland für Beton eingesetzt wird.

In dem Zertifikat wird die Übereinstimmung der Gesteinskörnung mit der EN 12620 bzw. EN 13139 durch die Überwachungsstelle festgestellt , und zwar aufgrund einer Erstinspektion des Werkes und einer laufenden Überwachung der Wirksamkeit des vom Hersteller eingerichteten Systems der werkseigenen Produktionskontrolle. Weitere Informationen siehe Baustoffüberwachung.

8. Lieferschein

Der Lieferschein muss mindestens die folgenden Angaben enthalten:

  1. Serien-Nr. des Lieferscheins
  2. Lieferdatum
  3. Hinweis auf EN 12620 bzw. EN 13139
  4. Herkunft der Gesteinskörnung (Herstellwerk)
  5. Art der Gesteinskörnung (z.B. natürlich, normal)
  6. einfacher Hinweis auf den petrographischen Typ (z.B. quartärer Kies)
  7. Korngruppe
  8. Anforderungskategorien, soweit erforderlich.

9. Anwendungsnorm DIN V 20.000-103

Für Betonhersteller in Deutschland reicht die europäische Norm für Gesteinskörnungen EN 12620 nicht aus, sie müssen zusätzlich die deutsche "Anwendungsnorm" DIN V 20.000-103 beachten. Diese Norm legt die Mindestanforderungen fest, damit eine der EN 12620 entsprechende Gesteinskörnung für die Herstellung von Beton nach EN 206/DIN 1045-2, also für die Betonherstellung in Deutschland, eingesetzt werden kann.

Warum ist diese nationale Einschränkung der europaweit geltenden EU-Norm geschaffen worden? In den europäischen Normen EN 12620 und 13139 sind für viele Eigenschaften keine Grenzwerte mehr angegeben, sondern Kategorien. Die deutsche Anwendungsnorm DIN V 20.000-103: 2004-04 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken - Teil 103: Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620:2003-04 legt Regelanforderungen fest, die als Mindestanforderungen in Deutschland eingehalten werden müssen; sie entsprechen weitgehend der außer Kraft getretenen deutschen DIN 4226-1. Außerdem legt die deutsche Anwendungsnorm DIN V 20.000-103 fest, dass die CE-gekennzeichneten Gesteinskörnungen für die Herstellung von Beton in Deutschland aus einem fremdüberwachten Werk stammen müssen. Weitere Informationen siehe Baustoffüberwachung.

 

(aktualisiert im März 2008)