DIN 52106-2013 Testing of aggregates - Test methods for the assessment of the weathering resistance《集料的试验 耐风化性评定的试验方法》.pdf

1、Dezember 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINNormenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 91

2、.100.15!%)Vq“2065178www.din.deDDIN 52106Prfung von Gesteinskrnungen Untersuchungsverfahren zur Beurteilung derVerwitterungsbestndigkeitTesting of aggregates Test methods for the assessment of the weathering resistanceEssai de granulats minraux Mthodes dessai pour apprciation de la rsistance la corro

3、sion atmosphriqueAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 52106:2004-07www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN 52106:2013-12 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .5 4 Untersuchungsverfahren zur Beurteilung der Verwitteru

4、ngsbestndigkeit .5 4.1 Allgemeines .5 4.2 Untersuchungen an der Lagersttte oder an der Gewinnungssttte 5 4.3 Untersuchungen an Gesteinskrnungen in Hoch- und Tiefbauten .6 4.4 Gesteinsuntersuchungen im Labor .6 4.4.1 Allgemeines .6 4.4.2 Gesteinskundliche Untersuchungen .7 4.4.3 Chemische Untersuchun

5、gen 7 4.4.4 Untersuchung der Wasseraufnahme .7 4.4.5 Bestimmung der Porositt7 4.4.6 Frost-Tau-Wechsel-Versuch .7 4.4.7 Frost-Tausalzbestndigkeit 7 4.4.8 Bestndigkeit gegen Magnesiumsulfat .8 4.4.9 Prfung auf Raumbestndigkeit 8 4.4.10 Prfung von Festigkeitsverlusten durch Verwitterung .9 4.4.11 Prfun

6、g von Gesteinskrnungen in Straendecken .9 5 bersicht ber Erhebungen und Prfungen zur Beurteilung der Verwitterungsbestndigkeit 10 5.1 Allgemeines 10 5.2 Gesteinskrnungen im Straenbau, im Beton und als Gleisschotter 10 5.3 Wasserbausteine 10 Literaturhinweise . 12 DIN 52106:2013-12 3 Vorwort Dieses D

7、okument ist vom Arbeitsausschuss NA 062-03-13 AA Gemeinschaftsarbeitsausschuss NA 062/FGSV: Gesteinskrnungen; Prfverfahren, Petrographie, Probenahme und Przision“ des Normenausschuss Materialprfung (NMP) ausgearbeitet worden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokume

8、nts Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 52106:2004-07 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Bild 1 wurde berarbeitet; b) ein neuer Abschnitt 4.4.7 Frost-Tausalz

9、bestndigkeit wurde aufgenommen; c) ein neuer Abschnitt 4.4.8 Bestndigkeit gegen Magnesiumsulfat wurde aufgenommen; d) Verweisungen wurden aktualisiert. Frhere Ausgaben DIN 52106: 1943-03, 1972-11, 2004-07 DIN V 52106: 1994-08 DIN 52106:2013-12 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt die wichtigst

10、en Untersuchungsverfahren zur Beurteilung der Verwitterungs-bestndigkeit von Gesteinskrnungen fest. Der Anwendungsbereich dieser Beurteilungen erstreckt sich auf a) Gesteine an der Lagersttte und/oder an der Gewinnungssttte; b) Erzeugnisse aus natrlichen Gesteinen fr und in Bauwerken, z. B. Gesteins

11、krnungen im Straenbau, Gesteinskrnungen fr Beton und Mrtel, Gleisschotter, Wasserbausteine. Es werden Verfahren festgelegt, mit denen das Verhalten eines Gesteins als Baustoff unter Witterungseinflssen abgeschtzt werden kann. Prfverfahren sind in diesem Dokument nur insoweit beschrieben, als nicht a

12、uf andere Normen verwiesen werden kann. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisu

13、ngen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 52099, Prfung von Gesteinskrnungen Prfung auf Reinheit DIN 52101:2013-10, Prfverfahren fr Gesteinskrnungen Probenahme DIN 52102, Prfverfahren fr Gesteinskrnungen Bestimmung der Trockenrohdichte mit de

14、m Messzylinderverfahren und Berechnung des Dichtigkeitsgrades DIN 52115-2, Prfung von Gesteinskrnungen Schlagver such Teil 2: Schlagversuch an Schotter DIN EN 1097-2, Prfverfahren fr mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteins-krnungen Teil 2: Verfahren zur Bestimmung des Widerstands ge

15、gen Zertrmmerung DIN EN 1097-6, Prfverfahren fr mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteins-krnungen Teil 6: Bestimmung der Rohdichte und der Wasseraufnahme DIN EN 1367-1, Prfverfahren fr thermische Eigenschaften und Verwitterungsbestndigkeit von Gesteinskrnungen Teil 1: Bestimmung des

16、Widerstandes gegen Frost-Tau-Wechsel DIN EN 1367-2, Prfverfahren fr thermische Eigenschaften und Verwitterungsbestndigkeit von Gesteinskrnungen Teil 2: Magnesiumsulfat-Verfahren DIN EN 1367-3, Prfverfahren fr thermische Eigenschaften und Verwitterungsbestndigkeit von Gesteinskrnungen Teil 3: Kochver

17、such fr Sonnenbrand-Basalt DIN 52106:2013-12 5 DIN EN 1367-6, Prfverfahren fr thermische Eigenschaften und Verwitterungsbestndigkeit von Gesteinskrnungen Teil 6: Bestndigkeit gegen Frost-Tau-Wechsel in der Gegenwart von Salz (NaCl) DIN EN 1926, Prfverfahren von Naturstein Bestimmung der einachsigen

18、Druckfestigkeit 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Verwitterung nachteilige Vernderung, die ein Gestein als Baustoff durch Einflsse wie Atmosphrilien, einschlielich Verunreinigungen der Luft, Temperatur und ihre Schwankungen, Oberflchen- und Bodenwsser mi

19、t ihren darin gelsten Stoffen sowie biogene Einflsse erfhrt 3.2 Verwitterungsbestndigkeit Eigenschaft eines Gesteins, diesen Einflssen bei der jeweiligen Verwendung ber eine bestimmte Zeitspanne ohne sichtbare oder verborgene Schden zu widerstehen 3.3 Handstck Gesteinsprobe mit einer Masse von etwa

20、150 g bis 350 g 4 Untersuchungsverfahren zur Beurteilung der Verwitterungsbestndigkeit 4.1 Allgemeines Die in der Natur relativ langsam ablaufende Verwitterung von Gesteinen beruht auf komplexen chemisch-physikalischen Prozessen in Wechselwirkung mit den Umweltbedingungen. Der Versuch, die Gesteinsv

21、erwitterung im Labor zeitraffend zu simulieren, muss sich bei der Vielzahl der Einflsse auf eine Nachahmung einzelner Faktoren beschrnken. Hiermit wird die Aussagekraft solcher Versuche stark relativiert. Auch die petrographischen Untersuchungen lassen vielfach keine eindeutigen Folgerungen zu. Fr e

22、ine zusammenfassende Beurteilung der Einzelergebnisse hinsichtlich der Verwitterungs-bestndigkeit sind fundierte Fachkenntnisse und Erfahrungen ntig. Wegen dieser prinzipiellen Schwierigkeiten sind die erforderlichen Erhebungen, die Probenahme, die Auswahl der vorzunehmenden Untersuchungen sowie die

23、 Beurteilung der Ergebnisse, die immer auch im Hinblick auf den Verwendungszweck des Gesteins zu erfolgen haben, durch einen mit der technischen Gesteinskunde vertrauten Geologen, Mineralogen oder Materialprfer durchzufhren. Fr die Beurteilung der Verwitterungsbestndigkeit sollten vor allem die in 4

24、.2 bis 4.4 genannten Untersuchungen angewendet werden. 4.2 Untersuchungen an der Lagersttte oder an der Gewinnungssttte Es sind festzustellen: geographische Lage, Hhe ber Normalnull; klimatische Verhltnisse wie Hufigkeit, Art und Verteilung der Niederschlge, Windverhltnisse, Wechsel der Luftfeuchte,

25、 Temperaturschwankungen (Tag, Jahr), Hufigkeit und Tiefe von Frost-temperaturen, Insolation, extreme Wetterstrze; frhere und gegenwrtige Wasser- und Grundwasserverhltnisse; DIN 52106:2013-12 6 Durchfeuchtung und Austrocknung des Gesteins, Bergfeuchte, Klftigkeit, Risse, Sedimentationsfugen; Verwitte

26、rungserscheinungen und ihre Art und Tiefe an der Oberflche der Lagersttte, an Bruchwnden und Blcken; Verwitterungsunterschiede zwischen einzelnen Lagen und Bnken oder Aufschlussbereichen. Als Anhalt fr die Beschreibung der Lagersttte oder Gewinnungssttte kann DIN 52101:2013-10, Anhang A, herangezoge

27、n werden. Proben fr Laboruntersuchungen sind nach DIN 52101 zu entnehmen. 4.3 Untersuchungen an Gesteinskrnungen in Hoch- und Tiefbauten Es sind festzustellen: Lage und Art des Bauwerkes; klimatische Verhltnisse wie Hufigkeit, Art und Verteilung der Niederschlge, Windverhltnisse, Wechsel der Luftfeu

28、chte, Temperaturschwankungen (Tag, Jahr), Beeinflussung durch Emissionen industrieller Anlagen, Hufigkeit und Tiefe von Frosttemperaturen, Insolation, extreme Wetterstrze; besonders gefhrdete Bauteile; Mglichkeiten der Durchfeuchtung und Austrocknung des Bauwerks oder einzelner Bauwerksteile (Eindri

29、ngen des Schmelz-, Regen- oder Spritzwassers, wechselnder Wasserstand, wechselnde Grundwasseroberflche, aufsteigende Feuchtigkeit aus Baugrund und auch aus Abwssern); Bestandsaufnahme und genaue Identifizierung der verwendeten, in diesem Zusammenhang zu untersuchenden Gesteine; Art des Einbaus der G

30、esteine und ihre Lage im Bauwerk; Einflsse mitverwendeter Baustoffe (z. B. rostender Stahl, Zusatzmittel in Mrtel und Beton, Gipsmrtel, Bindemittel, Verwendung industrieller Nebenerzeugnisse wie Flugstube, Schlacken, Mllverbrennungsaschen); Art und Tiefe der Gesteinsverwitterung (Rissbildung, Absand

31、ungen, Abplatzungen, Abbltterungen, Zerfall, Verfrbungen, frbende Auslaugungen, Verschmutzungen, Krustenbildungen, Ausblhungen, Pflanzenbewuchs, Sonnenbrand, Ausbrche einzelner Krner aus Bauwerken (auch aus Fahrbahnoberflchen); bei Verkehrsbauten zustzlich: Bauweise, Verkehrsbelastung, Verwendung vo

32、n Taumitteln. Proben fr Laboruntersuchungen sind nach DIN 52101 zu entnehmen. 4.4 Gesteinsuntersuchungen im Labor 4.4.1 Allgemeines In den meisten Fllen mssen Proben entnommen werden, die im Labor zu untersuchen sind. DIN 52106:2013-12 7 4.4.2 Gesteinskundliche Untersuchungen Die blichen gesteinskun

33、dlichen Untersuchungsverfahren sind in DIN EN 932-3 aufgefhrt. Im Hinblick auf die Verwitterungsbestndigkeit kommen vor allem zur Anwendung Untersuchungen mit dem Stereomikroskop an Handstcken, Anschliffen und krnigen Proben; Polarisationsmikroskop an Dnnschliffen; Rasterelektronenmikroskop an sehr

34、kleinen Proben; Rntgen-Diffraktometrie an Pulverprparaten. Mit den genannten Untersuchungsverfahren bzw. ihrer Kombination knnen der Mineralbestand und das Gefge festgestellt werden, wobei die fr die Verwitterung wichtigen Kriterien (z. B. Mineralumwandlungen oder -neubildungen, Gefgeauflockerungen,

35、 Trennflchen, Poren, Krusten-bildungen) zu erkennen sind. 4.4.3 Chemische Untersuchungen Es kommen nasschemische und physikalisch-instrumentale Verfahren zur Anwendung; fr besondere Untersuchungen kann z. B. die Mikrosonde eingesetzt werden. Mit diesen Untersuchungen sind die chemische Zusammensetzu

36、ng der Gesteine, die qualitativen und quantitativen Gehalte an bauschdlichen oder verwitterungsfrdernden Salzen, mit der Mikrosonde auch Angaben ber die Verteilung ausgewhlter Elemente im Gefge eines Gesteins zu erhalten. Sonstige chemische Untersuchungsverfahren, die zur Klrung der Verwitterungsbes

37、tndigkeit benutzt werden knnen, sind nicht Gegenstand dieser Norm. 4.4.4 Untersuchung der Wasseraufnahme Aus der Wasseraufnahme WAcmeines Gesteins sind Rckschlsse auf die Verwitterungsbestndigkeit mglich. Die Prfung erfolgt nach DIN EN 1097-6. 4.4.5 Bestimmung der Porositt Die aus Dichte und Trocken

38、dichte zu berechnende Gesamtporositt kann ein wichtiges Beurteilungskriterium fr die Verwitterungsbestndigkeit sein. Die Prfung erfolgt nach DIN 52102. 4.4.6 Frost-Tau-Wechsel-Versuch Durch die in DIN EN 1367-1 beschriebenen Verfahren wird Auskunft darber erhalten, wie sich ein Gestein verhlt, wenn

39、es Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt wird. Die Durchfhrung ist in den entsprechenden Normen oder Lieferbedingungen entsprechend festgelegt. Die Prfung erfolgt nach DIN EN 1367-1. 4.4.7 Frost-Tausalzbestndigkeit Ist Frost-Tausalzbeanspruchung zu erwarten, ist die Prfung nach DIN EN 1367-6 durchzufhren. D

40、IN 52106:2013-12 8 4.4.8 Bestndigkeit gegen Magnesiumsulfat Wenn das Gestein einem Kristallisationsdruck ausgesetzt wird, ist die Prfung nach DIN EN 1367-2 durchzufhren. 4.4.9 Prfung auf Raumbestndigkeit 4.4.9.1 Untersuchung auf Sonnenbrand bei Ergussgesteinen Bei von Sonnenbrand befallenen Ergussge

41、steinen bewirkt das durch den Sonnenbrand entstehende Rissnetz eine erhhte Verwitterungsempfindlichkeit. Die Prfung erfolgt nach DIN EN 1367-3. 4.4.9.2 Untersuchung auf mergelige und tonige Krner 4.4.9.2.1 Allgemeines Durch diese Untersuchung knnen zum Zerfall neigende, mergelige und tonige Krner od

42、er verwitterte Beimengungen von Gesteinskrnungen festgestellt werden. 4.4.9.2.2 Untersuchung an Probestcken zur Tonmineralbestimmung Besteht bei Gesteinen der Verdacht auf tonige Anteile, so sind entsprechende Tonmineralbestimmungen durchzufhren: a) Voruntersuchung durch Frbeverfahren Benzidinreakti

43、on 2 g Benzidin sind in 100 ml Wasser, das 1 ml Salzsurelsung, c(HCl) = 10 mol/l enthlt, zu lsen. Diese Lsung ist auf die gesuberte, trockene Oberflche einer Gesteinsprobe aufzu-tropfen und nach einigen Minuten Einwirkung abzusplen. Die Tonminerale erscheinen blau bis blaugrn. Alizarinrot-Reaktion K

44、onzentrierte Alizarinrot-Lsung ist mit einem Pinsel auf die gesuberte, trockene Gesteinsoberflche aufzutragen; durch Absorption des Farbstoffes erscheinen die Tonminerale dunkelrot. SICHERHEITSVORKEHRUNGEN Bei Verwendung von Chemikalien sind die einschlgigen Arbeitsschutzvorschriften zu beachten. b)

45、 Die Tonminerale sind qualitativ ber die Rntgendiffraktometrie zu erfassen. 4.4.9.2.3 Untersuchung von Gesteinskrnungen auf mergelige und tonige Krner Liefern die gesteinskundlichen Untersuchungen Anzeichen dafr, dass die Gesteinskrnungen geschiefert sind, die Kornbindung infolge eines tonigen Binde

46、mittels bzw. fortgeschrittener Verwitterung nur schwach ist oder das Gestein schichtige Ton- bzw. Mergelanreicherungen fhrt, muss der Anteil an mergeligen und tonigen Krnern durch Anwendung des Verfahrens MT nach DIN 52099 bestimmt werden. DIN 52106:2013-12 9 4.4.9.3 Untersuchung auf Verbindungen de

47、s Eisens 4.4.9.3.1 Allgemeines Verbindungen des Eisens knnen zu rostigen Verfrbungen an Gesteins- und Bauwerksoberflchen fhren. Zum Entstehen rostiger Anfrbungen an den der Witterung ausgesetzten Flchen geben vor allem die Schwefelverbindungen des Eisens (Pyrit, Makasit und Magnetkies), daneben Eise

48、n-II-Minerale (Siderit, Fe-ll-Dolomit, Fe-II-Silikate), zuweilen auch Magnetit, Anlass. Pyrit, Markasit und Magnetkies fhren bei ihrer Verwitterung zu Verwitterungslsungen; die gleichzeitig entstehende Schwefelsure wirkt auf angreifbare Mineralien ein. Kommt Markasit bzw. Pyrit in Form von Knollen oder feinstverteilt vor, so muss mit dessen Verwitterung gerechnet werden. Die Anwesenheit der genannten Mineralien, ihr Mengenanteil und ihr Erhaltungszustand in der Gesteinskrnung sowie ihre Verteilung und Art ihrer Verwachsung im Gestein ist durch