Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton

Vorläufige Richtlinie - Fassung Februar 1974

Vorwort

Unter Alkalireaktion wird eine Reaktion zwischen bestimmten Bestandteilen des Zuschlags und dem Alkalihydroxid in der Poren/ösung des Betons verstanden. Diese Reaktion, die nur mög­lich ist, wenn der Zuschlag alkaliempfindliche Bestandteile ent­hält und wenn genügend Feuchtigkeit vorhanden ist, kann unter bestimmten Voraussetzungen zu einer Schädigung des Betons führen.

Das Phänomen der Alkalireaktion im Beton ist im Ausland seit über drei Jahrzehnten bekannt. In der Bundesrepublik wurde bis etwa 1965 die Auffassung vertreten, daß mit wesentlichen Schä­den am Beton infolge Alkalireaktion hier nicht zu rechnen ist. Die Untersuchungen von Schäden der 1968 wegen Gefährdung der Standsicherheit abgerissenen Lachswehrbrücke und von Schäden an Bauwerken aus jüngerer Zeit ergaben jedoch, daß in einem begrenzten Teilgebiet Norddeutschlands Zuschlag mit alkafiemp­findlichen BestandteNen verwendet wird, der unter bestimmten Voraussetzungen Schäden am Beton infolge Alkalireaktion zur Folge haben kann.

Die Notwendigkeit, der Praxis allgemeinverbind/iche Richtlinien für vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton als einheitliche Beurteilungsgrundlage zur Verfügung zu stellen, veranlaßte den Deutschen Ausschuß für Stahlbeton, einen besonderen Arbeitsausschuß zu gründen, in dem Vertreter der Bauaufsicht, der bauenden Verwaltung, der Wissenschaft, der Bauwirtschaft, der Baustofnndustrie und aus Ingenieurbüros m;t­arbeiteten.

Wegen der teilweise andersartigen Zuschlagvorkommen und der sehr komplexen Vorgänge konnten dabei die Erfahrungen ande­rer Länder nicht einfach auf die deutschen Verhältnisse übertra­gen werden. Es wurden daher speziell für die deutschen Verhält­nisse umfangreiche Untersuchungen an verschiedenen Stellen durchgeführt.

Der einschlägigen Fachwelt sind Grundlagen zur Frage der schä­digenden Alkalireaktion am 20. Februar 1973 in Hamburg im Rah­men einer vom Forschungsinstitut der Zementindustrie Düssel­dorf durchgeführten Vortragsveranstaltung wissenschaftlich erläu­tert worden, die im Mai 1973 in einem kleineren Kreise interes­sierter Fachleu te eingehend erörtert wurden. Dank dieser auf breiter Basis durchgeführten Vorarbeiten seitens des vorgenann­ten Instituts, das auch einen ersten Vorschlag für die "Richtlinie"

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lieferte, war es möglich, die Arbeiten im Ausschuß innerhalb von knapp 8 Monaten abzuschließen.

Gedankt sei an dieser Stelle auch den Herren des Ausschusses, die diese kurzfristige Erarbeitung aktiv förderten, indem sie ihr Wissen und viel Arbeitszeit ehrenamtlich zur Verfügung stellten.

Nachdem die Fachkommission Baunormung der Länder auch den EinführungserlaB abschließend beraten hat, wird die " Vorläufige Richtlinie Fassung Februar 1974" nunmehr von den Obersten Bauaufsichtsbehörden und den bauenden Verwaltungen des be~ troffenen Gebietes (Schleswig~Holstein, Hamburg und Teilgebiete von Niedersachsen) bauaufsichtlich eingeführt werden .

Um zu vermeiden, daß die in der Richtlinie vorgesehenen Prü­fungen von Betonzuschlag auf alkaliemplindliche Bestandteile auch bei Vorkommen verlangt werden, bei denen zweifelsfrei alkaliempfindliche Bestandteile im Befonzuschlag nicht zu be­fürchten sind, wird im Einführungserlaß folgendes bestimmt:

"Herstellwerken, deren Zuschlag aus geologisch eindeutig un~ bedenklichen Vorkommen gewonnen wird (z. B. Weserkies, Rheinkies), kann durch eine anerkannte Oberwachungsgemein­schaft (Gütegemeinschaft) oder durch eine für die Oberwa~ chung von Betonzuschlag nach DIN 4226 anerkannte Prüfslelle auch ohne Prüfung nach Abschnitt 5 der Richtlinie die Unbe­denklichkeit des Materials bescheinigt werden."

Die Richtlinie enthält im übrigen aut der sicheren Seite liegende Maßnahmen und hat vorläufigen Charakter.

Es wird gebeten, Erfahrungen mit dieser Richtlinie dem Deut­schen Ausschuß tür Stahlbeton mitzuteilen.

H. Golfin Vorsitzender des Deutschen Ausschusses

für Stahlbeton

Düsseldorf, den 4. April 1974

Inhall

1. Ursache und Wirkung einer Alkalireaktion im Belon

2. Einflüsse auf die Alkalireaktion

2.1. Umwelt 2.2. Zuschlag 2.3. Alkaligehalt im Beton

3. Vorbeugende Maßnahmen gegen Schäden

4. Überwachung der Alkaliempfindlichkeit des Zuschlags

4.1. Allgemeines 4.2. Eignungsnachweis (Erstprüfung) 4.3. Überwachung 4.4. Zuordnung einer geringeren Empfindlichkeit

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5. Prüfung des Zusch lags auf alkaliempfindliche Bestan d tei le

5.1. Geltungsbereich 5.2. Probenahme 5.3. Aufbereitung der Proben 5.4. Petrographische Untersuchung 5.5. Bestimmung des Gehalts an Opal sandstein 5.6. Bestimmung des Gehalts an reaktionsfähigem Fl int 5.7. Prüfbericht

1. Ursache und Wirkung einer Alkallreaktlon im Beton

Zuschlag aus bestimmten Vorkommen (s iehe Abschnitt 2.2) kann Gesteinsbestandteile aus reaktionsfähiger Kieselsäure enthalten, die mit dem im Porenwasser des Betons gelösten Alkalihydroxid (siehe Abschnitt 2.3) chemisch stark reagieren und eine zunächst klare, häufig hochkonzentrierte und dann dickflüssige Alkalisili­catlösung bilden. Die alkaliempfindlichen Bestandteile des Zu­sdl lags können dabei erweichen oder in Lösung gehen. Unter be­stimmten Voraussetzungen kann diese Reaktion zu einer Volu­menvergrößerung führen, deren Ursache noch nicht abschließend geklärt ist. Ablauf und Ausmaß der Reaktion hängen insbeson­dere von der Art und Menge der alkaliempfindlichen Bestandteile des Zusch lags, ihrer Korngröße und -verteilung, dem Alkalihydro­xidgehalt in der Porenlösung (siehe Abschnitt 2.3) sowie den Um­wel tbedingungen des erhärteten Betons ab (siehe Abschnitt 2.1).

Eine Alkalireaktion im Beton kann nach Monaten und J ahren an einem zuvor unter normalen Bedingungen erhärteten Beton zu Ausblühungen, Ausscheidungen, Auswachsungen von nahe an der Oberfläche liegenden alkal iempfindlichen Zuschlagkörnern oder Abplatzungen von Mörtel und Beton, fe rner zu fe inen, meist nicht tief reichenden, netzart igen oder strahlenförm ig verlaufen­den Rissen und im Extremfall zum Alkalitreiben führen . Das Aus­maß der Schäden nimmt zu, wenn mehrere ungünstige Bedingun­gen zusammentreffen. Die Wahrscheinlichkeit is t jedoch gering, daß verschiedene, voneinander unabhängige ungünstige Bedin­gungen in der Praxis zug leich (Pessimum) auftreten.

In dieser Richtlin ie werden nachfolgend die verschiedenen Ei n~

flußgrößen auf die Alkalireaktion beschrieben und anschließend vorbeugende Maßnahmen mitgeteilt, durch die nach dem derzei­tigen Stand des Wissens ein Alkalit reiben und andere ernsthafte Schäden infolge einer Alkalireaktion mit ausreichend hoher Si­cherheit vermieden werden.

2. EinllUsse auf die Alkallreaklion

2.1. Umwelt

Für das Entstehen von Schäden durch Alkalireaktion sind die Umweltbedingungen von wesentlicher Bedeutung. Schädliche AI­ka lireakt ion ist nach bisherigen Erfahrungen unter baupraktischen Bedingungen nur im Temperaturbereich von etwa + 10 bis etwa + 60 oe möglich. Die wichtigste Einflußgröße der Umweltbedin~

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gungen ist die Feuchtigkeit, da Schäden infolge Alkal ireaktion praktisch nur möglich sind, wenn hierfür ausreichend Feuchtigkeit vorhanden ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß massige Bauteile wegen der langsameren Austrocknung der durch Herstellung und Nachbehandlung im Beton vorhandenen Feuchtigkeit auch bei trockenen Umweltbedingungen länger feucht bleiben. Die Bed in­gungen für das Entstehen von Schäden durch AlkaJireaklion kön­nen durch Alkalizufuhr von außen begünstigt werden, wenn da­durch der Alkalihydroxidgehalt in der Porenlösung des Betons angereichert w ird.

Sind aufgrund des verwendeten Betonzuschlags (s iehe Abschnitt 2.2) Schäden infolge Alkalireaktion nich t sicher auszuschließen, so ist der zu erstellende Bauteil aufgrund der dafür zu erwarten­den UmweJt- und Lagerungsbedingungen für die Beurtei lung der gg1. erforderlichen vorbeugenden Maßnahmen (siehe Abschnitt 3) in eine der drei Umweltbedingungen " trocken " (siehe Abschnitt 2.1.1), " feucht" (siehe Abschnitt 2.1.2) oder " feucht + Alkalizufuhr von außen" (siehe Abschnitt 2.1.3) einzustufen.

2.1.1. Umweltbedingung "trocken"

Diese Bedingung ist gegeben bei Betonbauteilen, die während der Nutzung weitgehend trocken bleiben. Ausgenommen sind massige Bauteile, deren kleinste Abmessung 50 cm übersteigt (siehe Abschnitt 2.1.2 d).

Beispiele:

a) Innenliegende Bauteile des Hochbaus, hierzu zäh len auch Ga­ragen und weitgehend geschlossene Parkhäuser.

b) Außenl iegende Bauteile der Bauwerke nach Abschn itt a) , auf die die AußenJuft einwirken kann, jedoch nicht Niederschlag , Schlag regen, Bodenfeuchtigkeit und Oberflächenfeuchtigkeit.

c) Außenliegende Bauteile der Bauwerke nach Abschnitt a), die durch Sondermaßnahmen (z. B. Beschichtung) vor Feuchtig~

keit geschützt sind.

d) Nichtmassige Bauteile der Bauwerke nach Abschnitt 2.1.2 und 2.1.3, die durch Sondermaßnahmen (z. B. Besch ichtung) vor Feuchtigkeit gesd'lützt sind.

2.1.2. Umweltbedingung "feucht"

Diese Bedingung ist gegeben bei Betonbauteilen, die während der Nutzung häufig oder lange Zeit feucht sind.

Beispiele:

a) Bauteile, die Niederschlägen, Oberflächenwasser oder Grund­wasser ausgesetzt sind. Hierzu zählen auch BetonstraBen ohne Tausalzeinwirkung, AuBenflächen der Bauwerke nach Abschnitt 2.1 .1 a) sowie seitlich offene Parkhäuser.

b) Innenliegende Bauteile von Hochbauten mit Feuchlräumen, wie z. B. Hallenbäder, Wäschereien und andere gewerbliche Feuchträume.

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c) Bauleile mit häufiger Taupunktunterschreitung, w ie z. B. Schornste ine, Fi lterkammern, Viehställe und Hohlkästen von Massivbrücken.

d) Massige Bauteile (auch ohne Feuchtigkeilszutritt während der Nutzung), deren kleinste Abmessung 50 cm überschreitet.

2.1.3. Umweltbedingung " /eucht + Alkalizufuhr von außen"

Diese Bedingung ist gegeben bei Belonbauteilen nach Abschnitt 2.1.2 mit häufiger oder langzeiliger Alkalizufuhr von außen.

Beispiele :

a) Bauteile des Wasserbaus mit Meerwassereinwirkung .

b) Bauteile mit Tausalzeinwirkung.

c) Bauteile von Industriebauten mit Alkalisalzeinwirkung .

2.2. Zuschlag

Alkaliempfindlich sind solche kieselsäurehaltige Minerale und Ge­steine, die mit Alkalihydroxid unter Bildung von Alkal isiJicatlösun­gen reagieren können. Das reaktionsfäh igste Mineral, das im Zu­schlag vorkommen kann, ist der Opal, der im wesentlichen aus amorpher, wasserhaltiger Kieselsäure besteht und kristalline For­men der Kieselsäure, z. B. Cristobalit, enthalten kann . Der Opal kann als Nebengemengteil verschiedener Gesteine, als Binde­mittel im Sandstein und als Bestandteil von Flint vorkommen. Alkal iempfindlich sind außerdem vulkan ische Gläser (Obsidian) , glashaltige Gesteine und Bauglas.

Alkaliempfind liche Bestandieile in den in bestimmten Bereichen Norddeutschlands und in angrenzenden Gebieten vorkommenden bzw. verwendeten Betonzuschlägen sind Opalsandslein, andere opalhaltige Gesteine und reaktionsfähiger Flint. Sie können Alkali­treiben hervorrufen, wenn ihre Mengenanteile in den einzel nen Prüfkornfraktionen des Zuschlags bestimmte Grenzwerte über­schreiten.

Besteht der Verdach t, daß eine zur Betonherstellung vorgesehene Korngruppe des Zusch lags alka liempfindliche Bestandteile in schädl icher Menge enthält , so ist ihr Gehalt an Opalsandstein, anderen opalhaItigen Gestei nen und an reaktionsfähigem Fl int nach Abschn itt 5 zu prüfen. Die Prüfung ist an den in Abschnitt 5 festgelegten Prüfkornfraktionen durchzuführen, die aus der zu lie­fernden Korngruppe - im fo lgenden als "Ueferkorngruppe" be­zeichnet - durch Absieben herzustellen sind.

Aufgrund ihres Gehalts an Opalsandstein, and eren opalhaitigen Gesteinen und an reaktionsfähigem Flint ist jede Prüfkornfraktion nach den in Tafel 1 angegebenen Grenzwerten in eine der drei Empfindlichkeitsstufen " unbedenklich", " bedingt brauchbar" und " bedenklich" einzustufen. Dabei darf innerhalb einer Empfindlich­keitsstufe keiner der drei Grenzwerte überschritten werden. Die Beurteilung gilt auch für die zu liefernde Korngruppe, aus der die Prüfkornfraktion durch Absieben hergestellt wurde. Besteht die

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Tafel 1 Beurteilung der Alka liempfindlichkeit von Betonzuschlag anhand seines Gehalts an Opalsandstein, anderen opal­halligen Gesteinen und an reaktionsfähigem Fl int

Grenzwerte in Gew.-O!~

Bestandteile tür die Emplindlichkeitsstufen

unbe- bedingl bedenk lich denkHch brauchbar

Opal sandstein + andere opalhallige < 0,5 0,5 b is 2,0 > 2,0 Gesteine ' ) über 1 mm

reakti onsfähiger Flint über 4 mm < 3,0 3,0 b is 10,0 > 10,0

5 x (Opalsandslein + andere opal ha 1- < 4,0 4,0 bis 15,0 > 15,0 lige Gesteine) + reaklionsräh iger Fl int

-) amsch lJeßlIch reaktwns fah lger Flin t 1 bis 4 mm

Ueferkorngruppe aus mehreren gesondert untersuchten und be­urteilten Prüfkorn fraklionen, so ist für ihre Beurtei lung die Emp­findlichkeitsstufe der aus ihr gewonnenen ungünstigsten Prü f­korn fraktion maßgebend.

2.3. AlkalIgehalt im Beton

Der wi rksame Alkaligehalt des Betons stammt zum großen Teil aus dem Zement; jedoch können auch Zusatzstoffe, Zusatzmittel , verwitterte, alkalihaltige Zuschlag bestandteile sowie im Anmach­wasser gelöste Salze den Alka ligehalt erhöhen. Außerdem können Alkalien von außen in den erhärteten Beton eindringen. Bei den Alkatien handelt es sich um d ie in ihrer Wirkung praktisch g leich­wert igen Verbindungen des Kaliums und des Natriums, die nach Umrech nung des Kaliums auf das Na10-Äquivalent zum Gesamt­aJkaligehalt nach der Beziehu ng

A = Na20 + 0,658 K20 [Gew.-Ofo Na20-Äquivalenq

addiert werden.

Der Alka ligehalt der Hauptbestandteile im Zement kann unter­schied lich groß sein. Die Alka lien sind im Zementklinker, Hüllen­sand und Traß versch iedenartig und dadurch unterschiedlich fest gebunden. Im Verlauf der Erhärtung löst sldl ein Teil der Alkalien in der Poren lösung des Betons. Die Alkaliabgabe an die Lösung wird unterbrochen, wenn der Beton austrocknet. Für die Reaktion mit empfindlichen Zuschlagbestandteilen im Beton ist vorn Ge­samtalkal igehalt des Zements nur dessen wirksamer Anteil maß­gebend. Zement mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt (NA-Ze­ment) muß den Anforderungen gemäß Tafe l 2 entsprechen'). Der wirksame Alkal igehalt des Betons kann durch Verwendung von Zement mi t nied rigem wirksamen Alka ligehalt (NA-Zement) und durch Begrenzung des Zementgehalts vermindert werden.

1) Siehe h ierzu auch D!N 1164 und die Ergänzung zum EinrührungserJaß der DIN 1164 z. 8. des Landes Niedersachse n vom 20.7.1973.

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Tafel2 Zemente mit nied ri gem w irksamen Alkaligehalt (NA-Zemente)

l Gesamla lkaligehall Hüllensandgehalt in Gew. -o/o Na2O-Ä.qu ival. in Gew._%

I Portlandzemenl S; 0,60 -

:;;; 0 ,90 "SO I

Hochoienzement ( ::;; 2,00) <: 65

Bei Verwendung von Betonzusätzen ist zu prüfen, ob und ggf. in welcher Menge diese Stoffe Alka l ien an die Porenlösung des Be­tons abgeben 2). Die Erhöhung des Alkalihydroxidgehalts der Po­renlösung des Betons durch Zusch lag und Zugabewasser (aus­genommen Meerwasser und ähn lich zusammengesetzte Wässer) ist in der Regel gering und daher durch die vorbeugenden Maß­nahmen nach Tafel 3 mit abgedeckl. Der Alka ligehalt im erhärte-

Talel 3 Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkali­reaktion im Beton

Umwel lbedingungen Alkal iemplindl ichkeil des

I feucht +

Zuschlags trocken feucht Alkalizufuhr von außen

unbedenklich keine keine keine

keine NA-Zement') NA-Zement ~ca""'b", bedenklich keine NA-Zement

Austausch des Zusch lagsZ

)

' ) nur bel Belon der Fes\lgkel tsklassen Bn 350 und hoher

1) nur bei Beton der Fesllgkei1sklassen Bn 350 und höher, andernfalls NA­Zem ent

ten Beton kann durch von außen eindringende Alkalisa lzlösungen in dem Maß erhöht werden, wie eine Austauschreaktion mit Be­standteilen des Zementsteins stattfindet. Mit zunehmender Dich­tig kei t des Betons wird d iese Anreicherung erschwert.

3. Vorbeugende Maßnahmen gegen Schäden

Ablauf und Ausmaß einer Alkal ireaklion werden im wesentli chen durch d ie Umweltbedingungen, denen das Bauwerk und seine ver­schiedenen Bauleil e ausgesetzt sind, durch die Alkaliempfindlich­keil des vorgesehenen Zuschlags und durch den Alkalihydroxid­gehalt im Beton bestimm t.

' J Siehe Abschnitt 3 und Einführungserlaß zu dieser Richtlin ie.

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Die Umweltbedingungen sind meist eine nicht zu ändernde Ge­gebenheit, wenn man von dauerhaften SondermaBnahmen zum Schutz vor Feuchtigkei t absieht. Bei ständigen Temperaturen unter + 10 oe oder über + 60 oe sind vorbeugende Maßnahmen gegen eine schäd igende Alkalireaktion nicht erforderlich. In dem Tem­peraturbereich zwischen + 10 und + 60 oe ridl ten sich die vor­beugenden Maßnahmen nach weiteren Umwelteinflüssen, die nach Abschnitt 2.1 dieser Rich tlinie in eine der drei Umweltbe­dingungen "trocken", " feucht" und " feucht + Alkalizufuhr von außen" einzustufen sind.

Die Alkaliempfindlichkeit des Zuschlags ist an den vorgesehenen Korngruppen nach Abschnitt 5 zu prüfen und nach Abschnitt 2.2 dieser Richtlinie zu beurteilen. Dabei sind nach Tafel 1 die ein­ze lnen Korngruppen hinsichtlich ihrer Alkatiempfindlichkeit in eine der drei Empfindlichkeitsstufen "unbedenklich", "bedingt brauchbar" und " bedenklich" einzustufen. Maßgebend für die Be­urteilung des gesamten Zuschlags ist die Korngruppe mit der höchsten Empfindlichkeitsstufe. Als vorbeugende Maßnahme kann man eine oder mehrere Korngruppen mit hoher Empfindlichkeits­stufe verwerfen bzw. durch entsprechende mit einer geringeren Empfind l ichkeitss tufe ersetzen. Sofern keine weiteren StoHe den Alkalihydroxidgehalt im Beton erhöhen und sofern auch keine Alkalien nacht räglich von außen zugeführt werden, ergibt sich der maßgebende Alkal igehalt im Beton aus dem wirksamen Alkalige­halt des Zements und aus der Zement m enge. Als vorbeugende Maßnahmen kann ein Zement mit niedrigem wirksamen Alkalige­halI , wie er in Abschnitt 2.3 dieser Richtlinie näher gekennzeich­net ist, gewählt werden, jedoch sollte auch dann der Zement­gehalt 500 kg/m3 Beton nicht wesentlich überschreiten.

Die gegen eine schäd igende Alkalireaktion im Beton in Abhängig­keit von den Umweltbedingungen und der Alkaliempfindlichkeit des Zuschlags zu treffenden vorbeugenden Maßnahmen gehen aus Tafel 3 hervor. Als vorbeugende Maßnahmen gegen Schäden durch Alkalireaktion sind Betonzusatzstoffe und -mittel nur ver­wendbar, wenn ihre Eignung und Wirksamkeit dafür nachgewie­sen worden sind und aus dem Zulassungs- bzw. Prüfbescheid des Instituts für Bautechnik hervorgehen. Aus anderen Gründen dür­fen Betonzusätze für Bauteile der Umweltbedingungen "feucht" und " feuchl + Alkalizufuhr von au Ben" nur verwendet werden, wenn sie keine Alkalien enthalten oder den wirksamen Alkali­gehalt des Betons nachweislich nicht nennenswert erhöhen. Ihre Unbedenklichkeit muß aus dem Zulassungs- bzw. Prüf bescheid des Instituts für Bautechnik hervorgehen.

4. Überwachung der Alkaliempfindlichkeit des Zuschlags

4.1. Allgemeines

Bei Lieferung von Betonzuschlag, der alkaiiempfindliche Bestand­teile in schädlicher Menge enthalten kann (siehe Abschnitt 2.2) und dessen Alkaliempfindlichkeitsstufe auf dem Lieferschein an-

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zugeben ist 3), muß die A[kaliempfindlichkeit des Zuschlags auch in den Eignungsnachweis (Erstprüfung) und in die Güteüberwa­chung nach DIN 4226 einbezogen werden. Ober die Festlegungen von DIN 4226 hinaus ist dabei folgendes zu beachten:

4.2. Eignungsnachweis (Erstprüfung)

Die Erslprüfung zur Einstufung der Alkaliempfindlichkeit ist von einer Überwachungsgemeinschaft/Gütegemeinschaft oder von ei­ner dafür anerkannten Prüfstelle zu überwachen bzw. durchzufüh­ren. Dabei ist außerdem festzustellen, ob die personellen sowie die gerätemäßigen Voraussetzungen zur Durchführung der Eigen­überwachung (siehe Abschnitt 4.3) nach Abschnitt 5 dieser Richt­linie erfüllt sind.

Im Rahmen der Erstprüfung sind durch das Herstellwerk in einem Zeitraum von etwa einem Vierteljahr 12 Proben je Uefer­korngruppe an der Abgabeslelle des Zuschlags zu entnehmen und nach Abschnitt 5 dieser Richtlinie auf ihren Gehalt an alkali­empfindlichen Bestandtei [en zu prüfen. Das sind der Gehalt an Opalsandstein, anderen opa[ha[tigen Gesteinen und der Ge­halt an reaktionsfähigem Flint. Die Prüfergebnisse sind der fremdüberwachenden Ste[le vorzulegen.

Wird der durch das Herstellwerk du rchzufüh rende Teil der Erst­prüfung nicht durch eine werkse igene Prüfstetle ausgeführt, so ist eine entsprechende vertragliche Vereinbarung mit einer dafür ge­eigneten Prüfstelle zu treffen und der fremdüberwachenden Stelle vor Beginn der Erstprüfung vorzulegen. Die fremdüberwachende Stelle hal sich davon zu überzeugen, daß in dieser Prüfste[[e die personellen sowie die gerätemäßigen Voraussetzungen nach Ab­schnitt 5 bzw. DIN 4226 erfüllt sind.

Nach Vorliegen dieser Ergebnisse ist von der fremdüberwachen­den Stelle je Entnahmestelle eine so große Zuschlagprobe zu entnehmen, daß beim Absieben eine ausreichend große Probe je Lieferkorngruppe entsteht. Die so je Entnahmestel1e erhaltenen Proben sind nach Abschnitt 5 dieser Richtl inie auf ihren Gehalt an alkaliempfindlichen Bestandteilen zu untersuchen. Unter Ent­nahmestelle sind hierbei geographisch entfernte oder geologisch unterschiedliche Abbaustellen zu verstehen.

Aufgrund der an diesen 13 Proben je Entnahmestelle und Uefer­korngruppe nach Abschnitt 5 der Richtlinie ermittelten Gehalte an alkaliempfindlichen Bestandteilen werden von der fremdüberwa­chenden Stelle die Lieferkorngruppen entsprechend Tafel 1 der Richtlinie jeweils in eine der drei Empfindlichkeitsstufen "unbe­denklich", "bedingt brauchbar" und "bedenklich" eingestuft. Da­bei darf kein Einzelwert die angegebenen Grenzwerte überschrei­ten.

4.3. Überwachung

Um zu gewährleisten, daß die Bed ingungen für die im Rahmen der Erstprüfung erfolgte Einstufung hinsicht lich der Alkaliemp-

J) Siehe Einmhrungserlaß zu dieser Richtl inie.

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findlichkeil von den einzelnen Lieferkorngruppen auch weiterhin erfüllt sind , ist eine überwachung, bestehend aus Eigen- und Fremdüberwachung , durchzuführen.

4.3.1. Eigenüberwachung

Im Rahmen der Eigenüberwachung sind durch wöchentliche Prü­fung gemäß Abschnitt 5 dieser Richtlinie die einzelnen Lierer­korngruppen auf ihre Alkaliempfindlichkeit zu untersuchen. Dabei ist festzustellen, ob die nach der Erstprüfung erfolgte Einstufung entsprechend Tafel 1 der Richtlin ie weiterhin zutrifft.

Oie Proben der einzelnen Lieferkorngruppen sind hierbei an der Abgabestelle im Herstellwerk zu entnehmen.

Oie Prüfergebnisse müssen entsprechend Abschnitt 5.7 dieser Richtlinie in einem Prüfbericht übersichtlich und vollständig zu­sammengestellt sein.

Oie bei den einzelnen Prüfungen ermittelten Ergebnisse sind vom Herstellwerk aufzuzeichnen und aufzubewahren.

Wird bei der Eigenüberwachung einer Lieferkorngruppe eine hö­here Alkaliempfindlichkeit als bei der Erstprüfung festgestellt, so ist sofort an einem Teil der Rückstellprobe die Prüfung zu wieder­holen. Weicht auch dieses Ergebnis wiederum in gleicher Weise von der Einstufung ab, so ist sofort die Einstufung dieser Liefer­korng ruppe entsprechend dem Ergebnis dieser Prüfung auf den Lieferscheinen zu ändern.

Oie fremdüberwachende Stelle ist unverzüglich zu unterrichten, wenn aufgrund der Ergebnisse im Rahmen der Eigenüberwachung vom HersteIfwerk eine Änderung der Alkaliempfindlichkeit (Höher­stufung) einer bestimmten Lieferkorngruppe vorgenommen werden mußte (siehe Abschnitt 4.4).

4.3.2. Fremdüberwachung

Die Fremdüberwachung ist mindestens alle 6 Monate durchzufüh­ren. Dabei hat sich die fremdüberwachende Stelle davon zu über­zeugen, daß die Prüfungen der Eigenüberwachung ordnungsge­mäß durchgeführt und deren Ergebnisse aufgezeichnet werden.

Im Herstellwerk ist außerdem von jeder Lieferkorngruppe eine Probe zu entnehmen. über die Entnahme der Proben ist ein Pro­tokoll anzufertigen. Die Proben sind nach Abschnitt 5 dieser Richl­linie auf ihre Gehalte an alkaliempfindlichen Bestandteilen zu prüfen.

Wird bei der Fremdüberwachung eine höhere Alkaliempfindlich­keit einer Lieferkorngruppe als bei der Erstprüfung festgestellt, muß das Herstellwerk unverzüglich unterrichtet werden; die Ein­stufung ist entsprechend auf den Lieferscheinen zu ändern. über die Ergebnisse der überwachung ist von der fremdüberwachen­den Stelle entsprechend Abschnitt 5.7 ein Oberwachungsbericht mit fo rtl aufender Numerierung anzu ferti gen, der eine Bewertung der Eigenüberwachung, die Ergebnisse der Fremdüberwachung und die sich daraus ergebende Einstufung der lieferkorngruppen aufgrund ihrer Alkaliempfindlichkeit enthallen muß.

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4.4. Zuordnung einer geringeren Empfindlichkeit

Ergibt sich im Zuge der überwachung eine gegenüber der Ein­stufung geringere Alkaliempfindlichkeit einer oder mehrerer Lie­ferkorngruppen, so kann das Herstellwerk bei der fremdüber­wachenden Stelle eine Neueinstufung beantragen.

In diesem Fall hat die fremdüberwachende Stelle eine Wieder­holung der vollständigen Erstprüfung und Beurteilung nach Ab­schnitt 4.2 zu veranlassen, wobei die im Rahmen der Eigenüber­wachung zwischenzeitlich angefallenen Ergebnisse berücksichtigt werden können.

5. Prüfung des Zuschlags auf alkaliempfindliche Bestandteile

5.1. Geltungsbereich

Diese Richtl inie gilt für die Prüfung von Betonzuschlag, der Opal­sandstein, andere opalhaltige Gesteine und/oder Flinte als alkali­empfindliche Bestandteile enthält und bei dem aufgrund der Beton­und Bauwerksverhältnisse eine Alkalireaktion nicht ausgeschlos­sen werden kann.

5.2. Probenahme

5.2.1. Durchführung

Für die Prüfung der Zusch läge auf alkaliempfindliche Bestandteile (Gestein mit alkalilöslicher Kieselsäure) nach den Abschnitten 5.4, 5.5 und 5.6 ist von jeder zu liefernden Korngruppe bis 16 mm, im fo lgenden als Lieferkorngruppe bezeichnet, eine Menge von min­destens 5 kg, von den Lieferkorngruppen über 16 mm eine Menge von mindestens 10 kg erforderlich. Um sicherzustellen, daß diese Proben für die Gesamtmenge des für das Bauvorhaben oder den Betonierabschnitt vorgesehenen Zuschlags repräsentativ sind, soll zunächst von den Lieferkorngruppen bis 16 mm eine Zuschlag­menge von 20 kg , von den Lieferkorngruppen über 16 rnm eine Menge von 40 kg entnommen werden, die, den Vorschriften der DIN 4226 Blatt 3 entsprechend, aus mehreren, über das gesamte Haufwerk der betreffenden Lieferkorngruppe gleichmäßig verteil­ten Einzelstichproben zusammenzusetzen ist. Dabei ist darauf zu achten, daß die Einzelproben, der Vorschrift der DIN 4226 Blatt 3, Abschnitt 2.2, entsprechend , nicht aus den Bereichen des Haufwerks entnommen werden, in denen offensichtlich Entmischun­gen vorliegen. Die auf diese Weise erhaltenen Proben der einzel­nen Lieferkorngruppen werden nach der Vorschrift der D1N 4226 Blatt 3, Abschnitt 2.2, auf die für die Untersuchungen erforder­liche Probemenge von mindestens je 5 kg für die Korngruppen bis 16 mm und von mindestens je 10 kg für die Korngruppen über 16 mm vermindert. Diese Proben werden in verschließbare Be-­hälter abgefüllt, entsprechend gekennzeichnet und der Prüfstelle zugesch ickt.

5.2.2. Protokoll

über die Entnahme der Proben ist ein Protokoll anzu fertigen, das folgende Angaben enthalten muß :

a) Datum und Ort der Probenahme, Entnahmestelle

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b) Herkunft des Zuschlags und Herstellwerk

c) geschätz te Menge des Vorra ts, aus dem die Probe stammt

d) Art, Lieferkorngruppe und Bezeichnung des Zuschlags

e) Probenehmer

f) entnommene Probemenge

g) Bezeichnung der Probe

Das ProtokoU ist der mit der Prüfung beauftrag ten Stelle zu über­geben. In jeden Probenbehälter ist ein gegenüber Feuchtigkeit beständiges Beglei tpapier mit der Bezeichnung der Probe, dem Entnahmedatum und der Unterschrift des Probenehmers einzu­legen.

5.3. Aufbereitung der Proben

5.3.1. Abtrennen des Kornantei/s unter 1 mm

Die Prüfung auf alkaliempfindliche Bestandteile ist an dem Korn­anteil über 1 mm auszuführen, sofern dessen Ante il an der an­gel ieferten Ueferkorngruppe mindestens 10 Gew.-% beträgt. Bei den Lieferkorngruppen mit einer angegebenen unteren Korn­größe von mindestens 2 mm wird das stets unterstellt. Daher ist bei den Lieferkorngruppen mit einer angegebenen unteren Korn­größe unter 2 mm der Kornanteil über 1 mm stets zu bestimmen. Diese Proben werden dementsprechend vor Beginn der Unter­suchungen bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und gewogen. Im Anschluß daran werden sie mindestens 2 Stunden unler Wasser gelagert. Diese Proben werden ebenso wie die im An lieferungs­zustand vorliegenden Proben mit einer angegebenen unteren Korngröße von mindestens 2 mm in einem ausreichend großen Behälter zunächst unter schwach fließendem Wasser gewaschen, um die an den Zuschlagkörnern haftenden Feinstbestandteile, z. B. Ton und Schluff, zu entfernen.

Im Ansch luß daran wird aus jeder Lieferkorngruppe der Antei l der Körner kleiner als 1 mm durch Naßsiebung entfernt. Die Naß­siebung kann von Hand auf entsprechenden Kastensieben unter fließendem Wasser oder mil einer Naßsiebmaschine bei ausrei­chend großer Wasserzufuhr durchgeführt werden. Nach dem Ab­trennen des Kornanteils unter 1 mm werden die Proben im Trok­kenschrank bei 105 oe bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.

Die Siebrückstände der Proben mit einer angegebenen unteren Korngröße unter 2 mm werden nach dem Trocknen gewogen. Aus der Differenz zwischen dem Gewicht der angelieferten, getrock­neten Probe und dem Gewicht der vom Kornanteil unter 1 mm befre iten und danach bei 105 oe getrockneten Probe ergibt sich der Anteil an Körnern über 1 mm. Er wird in Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ursprünglichen, bis zur Gewichtskonstanz ge­trockneten Probe, angegeben.

5.3.2. Herstellen der Prütkorntraktionen

Für die in den Abschnitten 5.4, 5.5 und 5.6 beschriebenen Prüfun­gen werden in jedem Fall aus dem nach Abschnitt 5.3.1 vom

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Kornanteil unter 1 mm befreiten Zuschlag die Kornfraktionen 1/2 mm, 2/4 mm, 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw., im folgenden als Prüfkornfraktionen bezeichnet, durch trockenes Absieben herge­stellt. Ist z. B. Kies 2/8 mm zu prüfen, so ist er in die bei den Prüf­kornfraktionen 2/4 mm und 4/8 mm, das ggf. vorhandene Unter­und überkorn in die Prüfkornfraktionen 1/2 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. aufzuteilen. Jede dieser Prüfkornfraktionen wird ge­wogen ; ihr Gewicht wird in Prozent, bezogen auf das Gewicht der vom Kornantei! unter 1 mm befreiten und bei 105 oe getrockneten Ausgangsprobe (Lieferkorngruppe), angegeben. Eine PrOfung nach den Abschnitten 5.4, 5.5 und 5.6 ist nur bei den Prüfkornfraktio­nen erforderlich, bei denen dieser Gewichtsanteil größer als 20 % ist 4). Bei Lieferkorngruppen mit einer angegebenen unteren Korn­größe unter 2 mm ist eine Prüfung erforderlich, wenn der Korn­anteil über 1 mm größer als 10 Gew.-% ist, bezogen auf die an­gelieferte, getrocknete Ueferkorngruppe.

5.4. Pelrographische Unlersuchung

5.4.1. Aufgabe und Grundlage

Die petrographische Untersuchung soll Aufschluß über den Gehalt an Opalsandstein und anderen opalhaitigen Gesteinen sowie an Flinten geben. Sie wird an den Prüfkornfraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. ausgeführt. Die alkaliunempfindlichen Gesteine und die Flinte werden mit einer Pinzette oder von Hand ausge­lesen - die Körner unter 8 mm unter einer Lupe - und gewogen. Der Rest besteht aus Opalsandstein und anderen opalhaitigen Gesteinen sowie aus fraglichen Bestandteilen.

5.4.2, Geräte

Waage für Probemengen bis 100 9 mit einer Wägegenauigkeit von mindestens 0,01 9

Waage für Probemengen über 100 9 mit einer Wägegenauigkeit von mindestens 0,1 9

Lupe mit Beleuchtungseinrichtung

Pinzette

5.4.3. Probemenge

Oie petrographische Untersuchung wird an den nach Abschn itt 5.3.2 hergestellten Prüfkornfraktionen über 4 mm durchgeführt. Da der bei der petrographischen Untersuchung verbleibende Rest anschließend mit heißer Natronlauge auf seinen Gehalt an Opal­sandstein und anderen opalhaitigen Gesleinen (Abschnitt 5.5) und der ausgelesene Flint über 4 mm auf seine Rohdichle (Abschnitt 5.6) geprüft wird , sind von den einzelnen Prüfkornfraklionen die in Tafel 4 angegebenen Mindeslmengen erforderlich.

') Dabei wird vorausgesetzt , daß der Antei l an Unter- und Oberkorn in der Lieferkorngruppe etwa die gleiche Zusammenselzung aufweist w ie die zu­gehörige prufkornfraklion .

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Tafel4 Mindestrnenge an Zuschlag, die für d ie pelrographische Untersuchung ein­zuwiegen ist

Ptülkornfraklion in mm I Mindeslmenge in 9

4{ 8 200 8/16 1000

16132 2000

Diese Mengen werden als Durchschnitlsprobe von den nach Ab­schnitt 3.2 hergestellten Prüfkornfraklionen entnommen. Dazu ist nach der Vorschrift der DIN 4226 Blatt 3, Abschnilt 2.2, zu ver­fahren.

5.4.4. Durchführung

Die zu prüfende Probe aus der entsprechenden Prüfkornfraktion wird auf 0.1 g eingewogen und auf einer Glasplalte ausgebreitet. Mit einer Pinzette oder von Hand werden die eindeutig alkali­unempfind l ichen Gesteine ausgelesen. Bei den Körnern unter 8 mm ist dazu eine Lupe mit Beteuchtungseinrichtung zu Hi lfe zu nehmen. Von dem Rest , der die alkaliempfindlidlen und auch alle frag lichen Bestandteile enthält, werden die Fl inte abgetrennt, so daß die aus Opal sandste in und anderen opalhaItigen Gesteinen bestehenden und die fraglichen Körner übrigbleiben.

Die ausgelesenen Mengen an Flinten und an Opalsandstein + andere opalhaltige Gesteine + fragliche Bestandteile werden ge­trennt auf 0,1 g gewogen und in Gew.-%, bezogen auf die Ein­waage, angegeben. Die Gesamtmenge an Opalsandstein + an­dere opalhaltige Gesteine + fragliche Bestandteile wird anschlie­ßend nach Abschnitt 5.5 auf ihr Verhalten gegenüber Natronlauge und der ausgelesene Flint nach Abschnitt 5.6 auf se ine Rohdichte geprüft.

5.5. Bestimmung des Gehalts an OpaJsandstein und anderen opalhaltlgen Gesteinen

5.5.1. Aufgabe und Grundlage

Die Prürung wird bei den Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 mm an der gesamten Prüfkornfraktion, bei den Prüfkornfraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. nur an dem zuvor nach Ab­schnitt 5.4 ausgelesenen Anteil an Opalsandstein + andere opal­haiti ge Gesteine + frag liche Bestandteile ausgeführt. Dazu wird die zu prüfende Probe mit heißer Natronlauge behandelt und an­schließend mit einem Sieb mit Wasser gewaschen. Auf diese Wei­se werden die Anteile ausgeschieden, die sich unter der Einwir­kung der Natronlauge zersetzt haben. Das sind in erster Linie Opalsandstein und andere opalhaltige Gesteine, außerdem bei den Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 mm aber auch ein Teil des reaktionsfähigen Flints, der aus diesen Prüfkornfraktionen im Gegensatz zu den Korngrößen über 4 mm nicht entfernt wurde. Ihr Anleil wird an hand des Gewichtsverlustes ermittelt.

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5.5.2. GerEite

Waage fü r Probemengen bis 100 g mit einerWägegenauigkeit von mindestens 0,01 9

Waage für Probemengen über 100 g mit einer Wägegenau igkei t von mindestens 0,1 g

Wasserbad mit Temperaturregelung auf (90 ± 2) oe

Meßzylinder in ml

Bechergläser 400 ml, 600 ml, 1000 ml, 3000 ml aus chem i kali en~

besländigem Geräteglas

Uhrgläser zum Abdecken der Bechergläser

Glasplatte der Abmessung von etwa 50 cm x 30 cm

Pinzelte

Stahlnadel

5.5.3. Reagenzien

Natronlauge, 10prozentig (100 g NaOH mit Wasser zu 1000 ml ge­lös t)

Natronlauge, 4prozentig (40 g NaOH mit Wasser zu 1000 ml ge~ löst)

Phenolphthalein lösung (0,1 g Phenolphthalein in 100 ml Äthanol gelöst)

5.5.4. Probemenge

Die Prüfung mit Natronlauge wird bei den nach Abschn itt 5.3.2 abgetrennten Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 rnm an der ge­samten Prüfkornfraktion mit 4prozentiger Nalronlauge, bei den Prüfkornfraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. nur an dem ausgelesenen Anteil an Opalsandstein + andere opalhaltige Ge­steine + fragliche Bestandteile mit 10prozentiger Natronlauge durchgeführt. Von den Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 mm wird eine Menge von je mindestens 200 9 eingewogen , die als Durchschnittsprobe durch Probenteilung nach DIN 4226 BlaU 2, Abschnitt 2.2, aus den nach Abschnitt 5.3.2 abgesiebten Prüfkorn­fraktionen zu entnehmen ist, sofern deren Anteil an der Gesamt­menge der angel ieferten Lieferkorngruppen bei einer angegebe­nen unteren Korngröße von mindestens 2 mm größer als 20 Gew.-%, bei einer angegebenen unteren Korngröße unter 2 mm größer als 10 Gew.-% ist.

Der jeweils in den Prüfkornfraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. ausgelesene An teil an Opalsandstein + andere opalhaltige Gesteine + fragl iche Bestandteile wird in seiner Gesamtmenge mit Natronlauge geprüft. Für diese Prüfung sind jeweils Probe­mengen von mindestens 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Prüfkornfraktionen nach Tafel 4, erforderlich. Ergibt sich beim Auslesen eine Probemenge von wen iger als 0,5 Gew.-% , so braucht die Prüfung mit Natronlauge nicht durchgeführt zu werden.

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Vor der Prüfung mit Natronlauge sind die Proben noch einmal trocken auf dem untersten Sieb der jeweiligen Prüfkornfraktion scharf abzusieben.

5.5.5. Durchführung

Die für die Prüfung mit Natronlauge nach Abschnitt 5.5.4 vorbe­reitete Probe wird auf 0,1 g in ein Becherglas entsprechender Größe eingewogen und in einem Trockenschrank auf (105 ± 2) oe erhitzt. Gleichzeitig wird für die Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 mm 4prozentige Natronlauge, für die Prüf korn fraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. 10prozentige Natronlauge auf (90 ± 2) oe erhitzt. Die dafür erforderliche Mindestmenge an Na­tronlauge in ml ergibt sich aus dem Gewicht der zu prüfenden Probe in g durch Multiplikation mit 2,5.

Wenn Zuschlag probe und Natronlauge die vorgeschriebene Tem­peratur erreicht haben, wird die Zuschlagprobe mit der Natron­lauge übergossen und das Gemisch 60 min auf einem Wasserbad bei einer Temperatur von (90 ± 2) oe gehalten. Dabei muß der mit Natronlauge gefüllte Teil des Becherglases vollständig in das Wasserbad eintauchen. Nach 15, 30 und 45 min wird die Probe mit einem Glasstab, Porzellan- oder Stahl löffel kräftig umgerüh rt. Um Verdampfungsverluste zu vermeiden, ist das Becherglas mit einem passenden Uhrglas abzudecken.

Nach Ablauf der Prüfzei t wird die heiße Natronlauge in höchstens 1 min dekantiert und das Becherglas mit kaltem Leitungswasser aufgefüllt. Anschließend wird der Zuschlag auf dem in Tafel 5 an­gegebenen Sieb ausgebreitet und mit Leitungswasser so lange gewaschen, bis die durch die Natronlauge gelösten und zerfalle­nen Zuschlagbestandteile herausgespült sind und das Wasch­wasser keine nennenswerten Mengen Natronlauge mehr enthält, kenntlich daran, daß es sich nicht mehr mit Phenolphthalein an­färben läßt. Die durch das jeweilige Sieb hindurchgehenden Bruchstücke des Zuschlags werden dem durch Natronlauge ge­lösten Anteil zugerechnet und verworfen.

Tafel5 Maschenweite des Siebs, auf dem die Probe nach der Be­handlung mit Natronlauge ge­waschen wi rd

Prüfkornfraklion

I Maschenweite des

in mm Siebs in mm

1/ 2

I 0,5

21' 1 '18

I 2

I 8/16 ,

16/32 8

Die nassen Zuschlagproben aus den Prüfkornfraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. werden anschließend auf einer Glas­platte ausgebreitet und mit Hilfe einer Pinzette oder einer Nadel

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auf Zuschlagkörner untersucht, die durch die Behandlung mit Natronlauge nicht zerfallen sind, sondern eine weiche Oberfläche aufweisen. Solche weichen Zuschlagkörner gelten als zerfallen; sie werden daher aussortiert. Diese überprüfung muß beendet sein, bevor der Zuschlag an der Oberfläche abgetrocknet ist.

Nach dem Absieben der vollständig zerfallenen Zuschlagbestand­teile und dem Auslesen und Verwerfen der aufgeweichten Zu­schlagkörner wird die verbleibende Zuschlagprobe bei 105 oe ge­trocknet und nach Abkühlen im Exsikkator auf Raumtemperalur gewogen. Die gesamte Gewichlsabnahme wird auf die Ausgangs­menge jeder Probe bezogen und in Prozent, auf 0,1 Gew.-Ofo ge­rundet, angegeben. Die Ausgangsmenge der Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 mm ist die unmittelbar für den Natronlaugever­such eingewogene Probemenge. Als Ausgangsmenge für d ie Prüf­kornfraktionen 4/8 mm, 8/16 mm, 16/32 mm usw. gilt die für die petrographische Untersuchung nach Abschnitt 5.4 eingewogene Menge.

Bei den Prüfkornfraktionen 1/2 mm und 2/4 mm sind jeweils Dop­pelbestimmungen erforderlich. Dabei ist der Mittelwert maßgeb­lich.

Der Gewichtsverlust bei der Prüfung mit Natronlauge ist ein Maß tür den Ante il an opalhaltigem Gestein, in erster Linie Opa!sand­stein.

5.6. Bestimmung des Gehalts an reaktionsfähigem Flint

5.6.1. Aufgabe und Grundlage

Die Reaktionsfähigkeit des Flints gegenüber Alkalihydroxidlösun­gen ist im allgemeinen um so größer, je niedriger seine Kornroh­dichte ist, die sich als Quotient aus seiner Masse und seinem Gesamtvolumen ergibt, das auch den Porenraum einschließt. Sie wird aus dem Gewicht einer Flinlprobe nach Trocknen bei 105 oe und ihrem Volumen errechnet, das nach Wassersättigung der Probe durch Wägung an Luft und unter Wasser bestimmt wird. Die Bestimmung wird an dem Flinlanteil der Prüfkornfraktionen über 4 mm ausgeführt, der bei der petrographischen Untersuchung nach Abschnitt 5.4 ausgelesen wurde. (Der in den Prüfkornfraktio­nen unter 4 mm enthaltene reaktionsfähige Flint wird bei der Prüfung mit Natronlauge nach Abschnilt 5.5 mit erfaßt und dabei den opalhaitigen Steinen zugerechnet.)

5.6.2. Geräte

Waage für Probemengen bis 100 g mit einer Wägegenauigkeit von mindestens 0,01 9

Waage für Probemengen über 100 g mit einer Wägegenauigkeit von mindestens 0,1 g

Exsikkator mit Kieselgel als Trocknungsmittel

Korb aus Drahtgeflecht zur Aufnahme der Flintproben beim Wie­gen unter Wasser

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5.6.3. Probemenge

Für die Bestimmung der Kornrohd ichte wird die Gesamtmenge des nach Abschnitt 5.4.4 ausgelesenen Flints verwendet. Ist sie kleiner als 10 % der in Tafe l 4 angegebenen Mindestmenge, so ist die Menge der auszu lesenden Zuschlagprobe entsprechend zu erhöhen. Ist der Flintgeha[t in der Prüfkornfrakt ion kle iner als 1,5 Gew.-%. so ist eine Bestimmung der Rohdi chte nicht erforder­l ich.

5.6.4. Durchführung

Die Flintprobe wird bei (105 ± 2) oe bis zur Gewichtskonstanz ge­trocknet, in einem Exsi kkator mit Kieselgel als Trocknungsmittel auf Raumtemperatur abgeküh lt und auf 0,01 9 (bei einer Probe­menge bis 100 g) oder 0,1 g (bei einer Probemenge über 100 g) gewogen. Anschließend wird die Probe mit Wasser gesättigt. Da­zu wird sie in einem Becherg[as 24 Stunden bei Raumtemperatur unter Wasser gelagert. Danach wi rd sie in einen Korb aus Draht­geflech t gefüllt und darin unter Wasser auf 0,01 g (bei einer Probemenge mit einem Trockengewicht bis 100 g) oder 0,1 g (bei einer Probemenge mit einem Trockengewicht über 100 g) gewogen . Von dem auf diese Weise ermittel ten Gewicht unter Wasser ist das Gewicht abzuziehen, das sich beim Wiegen des leeren Korbes aus Drahtgeflecht unter Wasser ergibt. Anschlie­ßend wird die Flintprobe dem Drahtkorb entnommen, vom äußer­lich anhaftenden Wasser durch Abtupfen mit einem feuchten Lei­nentuch befreit und dann auf 0,01 9 (bei einer Probemenge mit einem Trockengewicht bis 100 g) oder 0,1 g (bei einer Probe­menge mit einem Trockengewicht über 100 g) gewogen.

Die Kornrohd ichte der Flintproben wird aus dem Gewicht der ge­trockneten Flintprobe und dem Gewicht der wassergesättig ten Fl intprobe an Luft und unter Wasser nach folgender Formel er­rechnet :

Es bedeuten :

G" {Im :::: Gl Gw

gm mittlere Kornrohdichte der F[ intproben in g/cm J

Glr Gewicht der bei 105 oe getrockneten Flintprobe in g

Gl Gewicht der wassergesättigten Fl intprobe an Luft in 9

Gewicht der wassergesätt ig ten Flintprobe unter Wasser in g

Anmerkung: Für die Berechnung der Kornrohdichte wird als Dichte des Wassers, in das die Probe beim Wiegen unter Was­ser eintaucht, 1 g/cm3 zugrunde gelegt. Der dadurch gegebenen­falls hervorgerufene Fehler ist im Verhältnis zur geforderten Wägegenauigkeit so klein, daß er vernachlässigt werden kann.

5.6.5. Berechnung des Gehalts an reaktionsfähigem Flint

Für d ie Berechnung des Gehalts an reaktionsfähigem Flin t wird folgende Forme[ zug runde gelegt ;

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Es bedeuten:

Fr Gehalt an reaktionsfähigem Flin t in Gew.-%

FK Gehalt an Flint in der Prüfkornfraktion in Gew.-%

Qd Kornrohdichte des dichten Flints in g/cm J

2m mittlere Kornrohdichte der Flintprobe in g/cm3

Q~ Kornrohdichte des reaktionsfäh igen Flints in g/cm 3

Als Kornrohdichte wird für den dichten Flint 2,60 g/cm 3 und für den reaktionsfähigen Flint 2,00 g/cm3 angenommen. Danach er­gibt sich für die Berechnung des Gehalts an reaktionsfähigem Flint folgende Formel :

8,67 F, ~ FK (-- - 3,33)

Qm

Der Gehalt an reaktionsfähigem Flint wird auf 0,1 Gew.-% ge­rundet angegeben.

5.7. Prülbericht

Der Prüf ber icht wird für jede Ueferkorngruppe gesondert ausge­stellt. Er muß unter Hinweis auf diese Richtlinie folgende Anga­ben enthalten:

a) Herkunft des Zuschlags und Herstellwerk

b) Datum und Ort der Probenahme, Entnahmestel le, Name des Probenehmers

c) Art und Bezeichnung des Zuschlags

d) Bezeichnung der Probe

e) Prüfstelle und Datum der Prüfung

f) Anteil der Prüfkornfraktionen 1/2 mm, 2/4 mm, 4/8 mm, 8/16 mm in Gew.-Ofo (Abschnitt 5.3.2)

g) Gehalt an Fl int und an Opalsandstein + andere opalhaltige Gesteine + fragliche Bestandteile in den einzelnen Prüfkorn­fraktionen in Gew.-% (Abschnitt 5.4.4)

h) miltlere Kornrohdichte des Flintantei ls in jeder Prüfkornfrak­Hon in g/cm3 (Abschnitt 5.6.4)

i) Antei l an Opal sandstein und anderen opalhaItigen Gesteinen in Gew.-%, gekennzeichnet durch den Gewichtsverlust der einzelnen Prürkornfraktionen bei der Prüfung mit Natronlauge, einschl ießlich des Anteils an in Natronlauge aufgeweichten Körnern (Abschnitt 5.5.5)

j) Anteil an reaktionsfähigem Flint in Gew.-% (Abschnitt 5.6.5)

k) Beurteilung der Alkaliempfindlichkeit jeder Prüfkornfraktion. für die nach Abschnitt 5.3.2 eine Prüfung erforderlich war

1) Beurteilung der Alkal iempfindlichkeit der Uefe rkorngruppe

m) besondere Bemerkungen

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