⛰️ Sandäquivalent von Gesteinskörnung
Kurz gefasst
Bestimmung des Sandäquivalents der Feinkornfraktion 0/2 mm. Bewertung der Gesteinskörnungsreinheit — Verhältnis von Sandfraktion zu Schluff-Ton. Die Prüfung erfolgt nach PN-EN 933-8:2012+A1:2015; Geprüfte Fraktion: 0/2 mm. Das Verfahren umfasst 10 Schritte (insgesamt rund 3 Std. 1 Min.–5 Std. 1 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Qualitätskontrolle von Gesteinskörnung für Asphalt-Mineralmischungen (PN-EN 13043), Bewertung von Feingesteinskörnung für Beton (PN-EN 12620), Prüfung von Böden und Gesteinskörnungen für Erdarbeiten (PN-EN 13242).
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN 933-8:2012+A1:2015
- Kategorie: Bauwesen
- Verfahrensschritte: 10
- Gesamtdauer der Schritte: 3 Std. 1 Min.–5 Std. 1 Min.
- Geprüfte Fraktion: 0/2 mm
- Probenmasse: ~120 g (nach Trocknung)
- Sedimentationszeit: 20 min ± 15 s
Übersicht
Der Sandäquivalent (SE) ist ein Parameter zur Bewertung der Reinheit von Feingesteinskörnung, speziell des Verhältnisses von Sand zu Schluff-Ton-Partikeln (Ton, Schluff, organischer Staub). Es ist einer der grundlegenden Qualitätsparameter von Gesteinskörnungen, die im Straßen-, Eisenbahn- und Hochbau verwendet werden.
Mit übermäßiger Menge an Tonpartikeln verunreinigte Gesteinskörnungen zeigen reduzierte Haftung an Asphaltbinder oder Zement, was zu Verschlechterung der Haltbarkeit von Fahrbahnen und Betonen führt. Anforderungen an Sandäquivalent sind in Normen PN-EN 13043 (Gesteinskörnungen für Asphaltmischungen), PN-EN 12620 (Gesteinskörnungen für Beton) und PN-EN 13242 (Gesteinskörnungen für technische Bauwerke) festgelegt.
Die Methode besteht darin, eine Probe der Gesteinskörnungsfraktion 0/2 mm in Flockungslösung (Calciumchlorid + Glycerin + Formaldehyd in Wasser) zu platzieren, zu schütteln und dann 20 Minuten sedimentieren zu lassen. Flockungslösung bewirkt Trennung feiner Tonpartikel von Sandkörnern — Tone schweben in Suspension und Sand setzt sich am Boden ab. Sandäquivalent ist das prozentuale Verhältnis der Sandsedimenthöhe zur Gesamthöhe Sediment + Suspension.
Der Test ist schnell (ca. 40 min), erfordert keine teure Ausrüstung und wird häufig in Straßenlaboren, Betonwerken und Gesteinskörnungsgruben durchgeführt.
Prinzip der Methode
Eine 0/2 mm Gesteinskörnungsprobe (ca. 120 g) wird in Messzylinder mit Flockungslösung platziert. Nach 10-minütigem Einweichen werden 90 Schüttelzyklen durchgeführt (manuell oder mechanisch). Zylinder wird mit Lösung bis Höhe 380 mm gefüllt und 20 min zur Sedimentation stehen gelassen. Tonpartikel bilden Suspension/kolloidale Lösung über Sandsediment. Gemessen: h₁ — obere Suspensionsgrenze (vom Boden), h₂ — obere Sandsedimentgrenze (mit Kolben mit 1 kg Gewicht abgelesen). Sandäquivalent SE = (h₂/h₁) × 100%. Wert SE = 100% bedeutet saubere Gesteinskörnung (kein Tonstaub), niedriges SE weist auf starke Verunreinigung hin.
Anwendungen
- Qualitätskontrolle von Gesteinskörnung für Asphalt-Mineralmischungen (PN-EN 13043)
- Bewertung von Feingesteinskörnung für Beton (PN-EN 12620)
- Prüfung von Böden und Gesteinskörnungen für Erdarbeiten (PN-EN 13242)
- Gesteinskörnungsannahmekontrolle auf Baustelle (Rohstoffannahme)
- Produktionsqualitätsüberwachung in Sand- und Kiesgruben
- Straßenunterbau- und Unterschichtprüfung
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Geprüfte Fraktion | 0/2 mm |
| Probenmasse | ~120 g (nach Trocknung) |
| Sedimentationszeit | 20 min ± 15 s |
| Ergebnis SE | 0–100% (höher = sauberere Gesteinskörnung) |
| Typische Anforderung (Asphaltmischung) | SE ≥ 50–60% (abhängig von Fahrbahnschicht) |
| Wiederholbarkeit | ±5% (zwischen Duplikaten) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN 933-8:2012+A1:2015
- Titel (PL)
- Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 8: Ocena zawartości drobnych cząstek — Badanie wskaźnika piaskowego
- Title (EN)
- Tests for geometrical properties of aggregates — Part 8: Assessment of fines — Sand equivalent test
Schritt-für-Schritt-Verfahren
-
Probenvorbereitung
Gesteinskörnungsprobe bei 105±5°C bis zur konstanten Masse trocknen. Durch 2 mm Sieb sieben. ~120 g Fraktion 0/2 mm wiegen.
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Flockungslösung-Vorbereitung
125 mL konzentrierte Lösung (CaCl₂ + Glycerin + Formaldehyd) in 5 L destilliertem Wasser auflösen. Bis zur Homogenität mischen.
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Zylinderfüllung
Flockungslösung in Zylinder bis Höhe 100 mm gießen. Gesteinskörnungsprobe einschütten. Boden auf Tisch klopfen, um Blasen zu entfernen.
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Einweichen
Zylinder mit Probe 10 min ± 15 s stehen lassen. Gesteinskörnung sättigt sich mit Lösung.
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Schütteln
Zylinder verschließen. 90 Schüttelzyklen in 30 s durchführen (manuell oder auf mechanischem Schüttler).
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Füllung und Sedimentation
Spülrohr bis Zylinderboden einführen. Mit Lösung füllen und dabei Rohr anheben, bis Niveau 380 mm erreicht. 20 min Countdown starten.
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Ablesung h₁
Nach 20 min Niveau der oberen Suspensionsgrenze (h₁) auf Zylinderskala ablesen.
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Ablesung h₂ (mit Kolben)
Kolben mit 1 kg Gewicht auf Sandsediment absenken. Niveau der unteren Kolbenkopfkante (h₂) ablesen.
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SE-Berechnung
SE = (h₂ / h₁) × 100%. Mindestens 2 Bestimmungen durchführen. Differenz zwischen Duplikaten ≤5%.
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Dokumentation
Notieren: h₁, h₂, SE für jede Bestimmung, Durchschnitt, Lösungstemperatur. Mit Spezifikationsanforderungen vergleichen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Sandäquivalent-Testkit | Controls 65-L0023, Matest A063, ELE/Soiltest | 3 000–8 000 PLN |
| Messzylinder ∅32 mm × 420 mm | Glaszylinder mit Skala, nach EN 933-8 | 300–600 PLN |
| Kolben mit Gewicht (1 kg) | Messingkolben ∅25 mm mit 440 mm Führung, Masse 1 kg | 500–1 200 PLN |
| Mechanischer Schüttler (optional) | Controls 65-L0025, 90 Zyklen in 30 s | 5 000–15 000 PLN |
| Labortrockner | Binder FD 56, Memmert UF55, 105±5°C | 5 000–12 000 PLN |
| Laborsiebe 2 mm | Retsch, Endecotts, ∅200 mm, Drahtgeflecht | 200–500 PLN/Stk. |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Wasserfreies Calciumchlorid | 10043-52-4 | CaCl₂, rein, Flockungslösungskomponente — 480 g pro 1 L konzentrierte Lösung |
| Glycerin (Glycerol) | 56-81-5 | Rein, Flockungslösungskomponente — 2 050 g pro 1 L konzentrierte Lösung |
| Formaldehyd 37% | 50-00-0 | Wässrige Lösung, Konservierungsmittel — 47 g pro 1 L konzentrierte Lösung. Warnung: krebserregend! |
| Destilliertes Wasser | 7732-18-5 | Zur Herstellung der Arbeitslösung: 125 mL konzentrierte Lösung pro 5 L Wasser |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Formaldehyd — krebserregender Stoff Kat. 1B! Lösung im Abzug vorbereiten, Nitrilhandschuhe
- Calciumchlorid — reizend für Augen und Haut, hygroskopisch
- Gesteinskörnungsstaub — P2-Maske beim Trocknen und Sieben, Arbeitsplatzbelüftung
- Heißer Trockner 105°C — hitzebeständige Handschuhe
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN 933-8:2012+A1:2015 — „Tests for geometrical properties of aggregates — Part 8: Assessment of fines — Sand equivalent test“.
Wie funktioniert diese Methode?
Eine 0/2 mm Gesteinskörnungsprobe (ca. 120 g) wird in Messzylinder mit Flockungslösung platziert.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Geprüfte Fraktion: 0/2 mm; Probenmasse: ~120 g (nach Trocknung); Sedimentationszeit: 20 min ± 15 s; Ergebnis SE: 0–100% (höher = sauberere Gesteinskörnung).
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 3 Std. 1 Min.–5 Std. 1 Min. Das Verfahren umfasst 10 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
Sandäquivalent-Testkit, Messzylinder ∅32 mm × 420 mm, Kolben mit Gewicht (1 kg), Mechanischer Schüttler (optional), Labortrockner, Laborsiebe 2 mm. Richtpreis für das Kerngerät (Sandäquivalent-Testkit): 3 000–8 000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Qualitätskontrolle von Gesteinskörnung für Asphalt-Mineralmischungen (PN-EN 13043); Bewertung von Feingesteinskörnung für Beton (PN-EN 12620); Prüfung von Böden und Gesteinskörnungen für Erdarbeiten (PN-EN 13242); Gesteinskörnungsannahmekontrolle auf Baustelle (Rohstoffannahme); Produktionsqualitätsüberwachung in Sand- und Kiesgruben; Straßenunterbau- und Unterschichtprüfung.
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Formaldehyd — krebserregender Stoff Kat. 1B! Lösung im Abzug vorbereiten, Nitrilhandschuhe; Calciumchlorid — reizend für Augen und Haut, hygroskopisch; Gesteinskörnungsstaub — P2-Maske beim Trocknen und Sieben, Arbeitsplatzbelüftung; Heißer Trockner 105°C — hitzebeständige Handschuhe.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN 933-8.