GLAREUM.NET›Kapitel 1›Grundlagen

1.2 Gebrochen oder rund

Gebrochenes Gestein hat scharfe Kanten und raue Bruchflächen, deshalb verzahnen sich die Körner. Runder Kies wurde beim Transport durch Flüsse oder Gletscherschmelzwasser glatt geschliffen, deshalb gleiten die Körner aneinander vorbei.

Zwei Haufen nebeneinander. Der Haufen aus gebrochenem Gestein steht hoch und steil. Der Haufen aus rundem Korn läuft niedriger und flacher aus. Gebrochen ≈ 40° verzahnt sich, steht steil Rund ≈ 25° rollt, läuft flacher aus
Zu einem Haufen geschüttet, stehen kantige Körner bei etwa 40° und runde Körner bei etwa 25°.

Auf einen Blick

Gebrochen
Gestein aus dem Steinbruch, Findlinge oder große Gerölle, im Brecher zerkleinert. Kantige Körner.
Rund
Natürlicher Sand und Kies, abgebaut aus Fluss-, Gletscher-, Strand- und Meeresbodenablagerungen.
Trägt Last
Gebrochen. Tragschichten, Schottertragschichten, Pflasterbettung und Auffüllung.
Muss fließen
Rund lässt sich leichter verarbeiten. Beton und Mörtel.

Warum es darauf ankommt

Gebrochen

Kantige Körner verzahnen sich. Eine verdichtete Tragschicht aus gebrochenem Gestein ist unter Last stabiler als eine aus Rundkies.

Rund

Runde Körner verzahnen sich schlechter. Im Beton brauchen sie für dieselbe Verarbeitbarkeit weniger Wasser, in einer Tragschicht geben sie aber weniger Stabilität.

Was Sie wählen sollten

ArbeitGebrochenRundWarum
Tragschichten und Schottertragschichten (3.1, 3.2)JaNeinMuss sich unter Last verzahnen.
Pflasterbettung und Splittfugen (3.3, 3.4)JaNeinMuss sich verzahnen, damit das Pflaster an seinem Platz bleibt.
Tragfähige Auffüllung und Verfüllung (2.2, 2.3)JaMöglichAuffüllung aus rundem Korn ist weniger stabil.
Beton (Kapitel 4)JaJaRundes Korn braucht weniger Wasser und Sand. Gebrochenes Korn haftet besser und ergibt eine höhere Biegezugfestigkeit.
Mörtel und Putz (5.1, 5.2)MöglichLeichterBrechsand lässt sich schwerer verarbeiten.
Drainage und kapillarbrechende Schicht (Kapitel 6)JaJaGewaschen und eng gestuft lassen beide etwa 30–40 % Hohlraum frei.

Schritt für Schritt: gebrochen und rund unterscheiden

  1. 1

    Sehen Sie sich eine Handvoll an.

    Gebrochenes Gestein hat ebene Flächen, die an scharfen Kanten zusammenstoßen. Rundes Korn sieht aus wie Kiesel, ohne ebene Flächen.

    Gebrochene und runde Steine auf der Handfläche
  2. 2

    Reiben Sie zwei Steine aneinander.

    Gebrochenes Gestein fühlt sich rau an und hakt. Rundes Korn gleitet glatt.

    Zwei gebrochene Steine aneinanderreiben
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    Schütten Sie einen kleinen Haufen.

    Gebrochenes Gestein bildet einen steilen Kegel. Rundes Korn läuft zu einem niedrigeren, breiteren Haufen aus.

    Zwei Haufen aus gleich großen Eimern
    Zwei Haufen aus gleich großen Eimern Illustration
Technische Daten

Gebrochene Flächen

DIN EN 933-5 misst den Anteil der Körner mit gebrochenen Oberflächen, ASTM D5821 zählt gebrochene Flächen. Technische Vorgaben nutzen diesen Wert, um einzustufen, wie stark ein Material gebrochen ist. Eine Straßenbauvorschrift verlangt Kategorie C90/3 für gebrochenen Fels, aber nur C50/10 für gebrochenen Kies; gebrochener Kies kann also teilweise rund sein.

Plattige und längliche Körner

DIN EN 12620 legt Kategorien für plattige und längliche Körner fest, geprüft nach DIN EN 933-3 (Plattigkeitskennzahl) und DIN EN 933-4 (Kornformkennzahl). Längliche, flache oder sehr kantige Körner brauchen im Beton mehr Feinmaterial.

Im Beton

Kantigeres, weniger rundes Gestein braucht für dieselbe Verarbeitbarkeit mehr Anmachwasser. Raues, gebrochenes Gestein bietet dem Zementleim eine größere Haftfläche, und Beton mit Rundkies hat eine geringere Biegezugfestigkeit als Beton mit gebrochenem Gestein.

Kornform von Sand

Brechsand ist in der Regel kantiger und enthält mehr Feinanteile als Natursand. Er ergibt rauere, schwerer verarbeitbare Mischungen.

Quellen

  1. USGS Bulletin 1594, Natural Aggregates of the Conterminous United States: gebrochenes Gestein entsteht durch Brechen von Fels, Findlingen oder Geröllen; Sand und Kies werden beim Transport rund geschliffen und aus Fluss-, Gletscher-, Strand- und Meeresablagerungen abgebaut
  2. TxDOT, flexible base guidelines: runde Körner verzahnen sich schlechter als gebrochene; gebrochene Materialien sind stabiler
  3. Kleinhans et al., angles of repose of granular materials (University of Amsterdam): Schüttwinkel kantiger Körner etwa 40°, runder Körner etwa 25°
  4. ACI Education Bulletin E1-07, Aggregates for Concrete: kantiges Gestein braucht mehr Anmachwasser; raue Oberfläche bietet mehr Haftfläche; je kantiger und rauer das Gestein, desto höher der Hohlraumanteil
  5. Austroads AGPT04C, Materials for Concrete Road Pavements: Rundkies ergibt Beton mit geringerer Biegezugfestigkeit; kantige Körner brauchen mehr Feinmaterial; Brechsand ergibt rauere Mischungen
  6. NCDOT research report 1998-06: Brechsande sind kantiger und enthalten mehr Feinanteile als Natursande
  7. Oregon State University Extension EM 9204, Soakage trenches: gewaschenes, eng gestuftes Speichergestein hat etwa 40 % Porenraum
  8. University of Kentucky Cooperative Extension AEN-108, Permeable pavement for stormwater management: Hohlraumanteil im Speicher aus sauberem Gestein typischerweise 30–40 %
  9. EN 933-5 Percentage of crushed and broken surfaces in coarse aggregate particles (Anteil gebrochener Oberflächen in groben Gesteinskörnungen)
  10. ASTM D5821 Percentage of fractured particles in coarse aggregate (Anteil gebrochener Körner in grober Gesteinskörnung)
  11. Highway specification Series 800: Kategorien für gebrochene Oberflächen C90/3 (gebrochener Fels) und C50/10 (gebrochener Kies) nach EN 13242
  12. EN 12620 overview slides, Spanish Ministry of Public Works: Kategorien für Plattigkeitskennzahl (EN 933-3) und Kornformkennzahl (EN 933-4)
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