Kolloquium Bauen in Boden und Fels
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Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein
0222
2026
Pierre Müller
Christoph Budach
Naima von Taschitzki
Der Äquivalente Quarzgehalt FÄQu ist ein wichtiger Parameter zur Bewertung der Abrasivität von Gesteinen und Böden. Während Empfehlungen zur FÄQu-Bestimmung für Festgestein existieren, fehlen diese für Lockergesteine. Dennoch werden auch Lockergesteine untersucht, um entsprechende Kennwerte zu ermitteln. Um Ergebnisse unterschiedlicher Labore untersuchen zu können, wurde ein Ringversuch mit Lockergesteinen realisiert. Acht Labore führten für zwei grobkörnigen Quarzkies-Fraktionen (4,0 - 6,3 mm und 2,0 - 8,0 mm) FÄQu-Bestimmungen mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) durch, die durch petrographische Analysen ergänzt wurden. Die Ergebnisse zeigten für beide Fraktionen eine vergleichsweise hohe Übereinstimmung. Die Untersuchungen bestätigen die Eignung der Ermittlung des FÄQu auch in Lockergesteinen, jedoch besteht weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der Standardisierung der Methodik und der Ergänzung der FÄQu-Werte durch weitere Abrasivitätstests und Indexversuche.
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15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 213 Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein Dr. Pierre Müller TH Köln, Fakultät für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik (F06), Institut für Baustoffe, Geotechnik, Verkehr und Wasser, Lehr- und Forschungsgebiet Geotechnik und Tunnelbau Prof. Dr. Christoph Budach TH Köln, Fakultät für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik (F06), Institut für Baustoffe, Geotechnik, Verkehr und Wasser, Lehr- und Forschungsgebiet Geotechnik und Tunnelbau Naima von Taschitzki, M. Eng. TH Köln, Fakultät für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik (F06), Institut für Baustoffe, Geotechnik, Verkehr und Wasser, Lehr- und Forschungsgebiet Geotechnik und Tunnelbau Zusammenfassung Der Äquivalente Quarzgehalt F ÄQu ist ein wichtiger Parameter zur Bewertung der Abrasivität von Gesteinen und Böden. Während Empfehlungen zur F ÄQu -Bestimmung für Festgestein existieren, fehlen diese für Lockergesteine. Dennoch werden auch Lockergesteine untersucht, um entsprechende Kennwerte zu ermitteln. Um Ergebnisse unterschiedlicher Labore untersuchen zu können, wurde ein Ringversuch mit Lockergesteinen realisiert. Acht Labore führten für zwei grobkörnigen Quarzkies-Fraktionen (4,0 - 6,3 mm und 2,0 - 8,0 mm) F ÄQu -Bestimmungen mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) durch, die durch petrographische Analysen ergänzt wurden. Die Ergebnisse zeigten für beide Fraktionen eine vergleichsweise hohe Übereinstimmung. Die Untersuchungen bestätigen die Eignung der Ermittlung des F ÄQu auch in Lockergesteinen, jedoch besteht weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der Standardisierung der Methodik und der Ergänzung der F ÄQu -Werte durch weitere Abrasivitätstests und Indexversuche. 1. Einführung Der Äquivalente Quarzgehalt F ÄQu stellt einen wichtigen Parameter bei der Bewertung der Abrasivität von Gesteinen und Böden dar. Er quantifiziert den in einer Gesteins- oder Bodenprobe enthaltenen Anteil an verschleißintensiven Mineralien bezogen auf die Härte von Quarz [1]. Nach verschiedenen Normen (vgl. u. a. DIN 18312 [2], DIN 18319 [3]) ist die Abrasivität des Bodens mit dem A BR -Wert anzugeben, der nach französischer Norm NF P 18-579 [4] bestimmt wird, oder im Festgestein der CAI- Wert nach [1]. Daneben hat sich der Äquivalente Quarzgehalt F ÄQu als Parameter zur Abschätzung der Abrasivität etabliert (z. B. [5-7]). So ist der Äquivalente Quarzgehalt u. a. bei der Auswahl von Tunnelbohrmaschinen im Lockergestein ein wesentliches Entscheidungskriterium (vgl. [8]). Zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehalts F ÄQu im Festgestein kann die Empfehlung Nr. 25 des Arbeitskreises 3.3 - Versuchstechnik Fels - der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik herangezogen werden (vgl. [1]). Für die Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehalts F ÄQu im Lockergestein bestehen aktuell keine Vorgaben. Erste Ansätze für die Bestimmung des F ÄQu im Lockergestein wurden in [9] aufgeführt. Der F ÄQu , dessen konzeptionelle Grundlage auf den Schleifversuchen von Rosiwal (1899) [10] basiert, quantifiziert den Gesamtgehalt an abrasiven Mineralen in einem Gestein oder Korngemisch. Er wird durch die gewichtete Summe der Volumenanteile der im Gestein enthaltenen Minerale mit deren spezifischen Rosiwal-Schleif härten H R berechnet. Der Index ist auf Quarz (Mohs-Härte 7) normiert, dem eine Rosiwal-Härte von 100 % zugewiesen wird, weil Quarz ein sehr weit verbreitetes gesteinsbildendes Mineral ist, das eine hohe Verschleißwirkung aufweist. Der Versuch ist generell für Lockergesteine und Festgesteine geeignet. In Festgestein erfolgt nach [1] die Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehalts (F ÄQu ) je nach vorherrschendem Korngrößenbereich neben der röntgendiffraktometrischen Pulveranalyse (XRD) auch mittels makroskopischer Bestimmung oder Dünnschliffanalyse. Der F ÄQu korreliert im Festgestein angehend linear mit dem weit verbreiteten direkten Cerchar Abrasivitäts Index (CAI). Um die Einschränkungen dieses reinen Mineralindexes zu überwinden, insbesondere die Nichtberücksichtigung von Gefügeeinflüssen wie der Festigkeit des Gefügeverbands, der Kornform und der Korngröße, wird der F ÄQu als Schlüsselparameter in komplexere Verschleißindices integriert. Der Rock Abrasivity Index (RAI) kombiniert den F ÄQu mit der einaxialen Druckfestigkeit und berücksichtigt somit auch den Sprödbruch-Verschleiß des Gefüges [1]. Auch im Lockergestein ist der Äquivalente Quarzgehalt ein wesentlicher Parameter. Dennoch gibt es bislang keine spezifischen Anforderungen an die Probenvorbereitung von Lockergesteinsproben und die Durchführung 214 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein von XRD-Analysen von Lockergesteinen. Dies kann potenziell zu einer Variabilität der Ergebnisse zwischen verschiedenen Laboren führen und somit die Vergleichbarkeit und Interpretierbarkeit der Ergebnisse der Abrasivitäts beeinträchtigen. Vor diesem Hintergrund zielt die vorliegende Studie darauf ab, die Anwendbarkeit und Zuverlässigkeit der röntgendiffraktometrischen Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehalts von grobkörnigem Lockergestein zu untersuchen. 2. Methodik und Material 2.1 Ringversuch Bei der Bestimmung mineralogischer Eigenschaften können Ringversuche eine entscheidende Rolle für die Sicherstellung der Qualität und Vergleichbarkeit von Analysedaten darstellen [11, 12]. Ringversuche dienen als fundamentales Instrument der externen Qualitätssicherung für Laboratorien. Im Kern eines Ringversuchs analysieren mehrere unabhängige Labore identische Proben unter vorgegebenen Bedingungen. Die Ergebnisse werden anschließend gesammelt, statistisch ausgewertet und miteinander verglichen. Auf diese Weise kann der Anwender die Ergebnisse einzelner Labore bewerten. Die Ergebnisse des aktuellen Ringversuchs sollen Aufschluss über die Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit der F ÄQu -Bestimmung in der Praxis geben und somit zur Verbesserung der Abrasivitätsbewertung von Lockergestein beitragen. Um die in der Praxis eingesetzten Methodiken zu betrachten, wurden bewusst keine Spezifikationen zur Probenauf bereitung, Gerätekonfiguration und Methodik der Rietveld-Verfeinerung zur Quantifizierung der kristallinen Phasen vorgegeben. Darüber hinaus wurde der F ÄQu für eine Referenzprobe auch mittels petrographischer Bildanalyse bestimmt, um einen Vergleichswert anderer Methodik zu erhalten. 2.2 Probenmaterial Im Rahmen eines Ringversuchs wurden identische Materialproben eines homogenisierten, natürlich anstehenden, grobkörnigen Bodenmaterial der Korngrößenfraktionen 2,0 mm bis 8,0 mm (Probe A) sowie 4,0 mm bis 6,3 mm (Probe B) genutzt. Dieses Material wurde auch bei einem Ringversuch zur Bestimmung der Abrasivität mittels des LCPC-Versuchs mit Lockergesteinen eingesetzt (vgl. [13]). Das Material weist laut Herstellerangaben einen äquivalenten Quarzgehalt von annähernd 96 M.-% auf. Zur gezielten Untersuchung der Korngrößenabhängigkeit des F ÄQu -Kennwertes wurden identische Materialproben mit den oben beschriebene Korngrößenverteilungen genutzt (vgl. [13, 14]). Auf Wunsch einzelner Labore wurden Proben vorab bereits zerkleinert und ihnen so zur Verfügung gestellt. Um eine hohe Homogenität der Proben innerhalb der jeweiligen Korngrößenverteilung zu gewährleisten, wurden die Siebfraktionen separat gewonnen und zu den erforderlichen Korngrößenverteilungen zusammengemischt. Durch dieses Vorgehen können etwaige Abweichungen der Ergebnisse zwischen den Laboren auf verfahrensbedingte Unterschiede und nicht auf Materialvariationen zurückgeführt werden. Die detaillierten Mischungsverhältnisse der beiden Hauptprüfmaterialien Probe A und Probe B sind der Tabelle 1 zu entnehmen. Die granulometrischen Verhältnisse und die Verteilung der Partikelgrößen der untersuchten Proben A und B sind im entsprechenden Körnungsliniendiagramm in Abbildung 1 dargestellt. Tab. 1: Zusammensetzungen der untersuchten Proben Korngrößenfraktion [mm] Anteil pro 0,5 kg für Probe A 2,0 - 8,0-mm Anteil pro 0,5 kg für Probe B 4,0 - 6,3-mm in [%] in [g] in [%] in [g] 6,3 - 8,0 28,33 % 141,67 - - 5,6 - 6,3 11,67 % 58,33 30,43 % 152,17 4,0 - 5,6 26,67 % 133,33 69,57 % 347,83 3,15 - 4,0 14,17 % 70,83 - - 2,0 - 3,15 19,17 % 95,83 - - Abb. 1: Korngrößenverteilungen der untersuchten Proben. 2.3 Durchführung des Ringversuchs Insgesamt acht externe Labore (im Folgenden anonymisiert als Labor 1 bis Labor 8) nahmen an dem Ringversuch teil. Jedes Labor erhielt jeweils eine repräsentative Probe von Material A (Korngrößenbereich 2,0 - 8,0 mm) und Material B (4,0 - 6,3 mm), mit dem Auftrag der Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehalts (F ÄQu ) mittels Röntgendiffraktometrie (XRD). Hierbei wurden keine spezifischen Vorgaben hinsichtlich der Methodik der XRD-Messung und Quantifizierung der kristallinen Phasen mittels Rietveld-Verfeinerung gemacht. Dieses Vorgehen erfolgte, um die in der Praxis angewandte Bandbreite an Messparametern und Auswertungsverfahren für Lockergestein abzubilden. Somit oblag die Wahl der untersuchten Beugungswinkelbereiche, der Schrittweiten, der Messzeiten und der verwendeten Software zur Phasenanalyse und Quantifizierung den jeweiligen Laboren. 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 215 Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein 2.4 Petrographische Referenzanalyse Zur Generierung eines Referenzwertes für den F ÄQu wurde eine zusätzliche Analyse einer repräsentativen Teilmenge des Ausgangsmaterials von einem externen Labor mittels petrographischer Bildanalyse in Anlehnung an [1] durchgeführt. Dieses Verfahren basiert auf der mikroskopischen Untersuchung des Probenmaterials und der quantitativen Bestimmung der Mineralphasenanteile durch Punktzählung oder Flächenanalyse nach Pettijohn [15]. Die Identifizierung und Quantifizierung der Minerale erfolgte hierbei nach gängigen optischen petrographischen Methoden [16]. Die Bestimmung des Quarzgehalts erfolgt dabei modal, d. h. durch das Auszählen von Mineralkörnern in einem bestimmten Rasterfeld (Punktzählverfahren). Der F ÄQu wurde anschließend auf Basis der identifizierten Mineralzusammensetzung berechnet. 2.5 Datenauswertung Die von den acht teilnehmenden Laboren mittels XRD ermittelten F ÄQu -Werte für die Proben A und B wurden nach Eingang tabellarisch erfasst und statistisch ausgewertet (s. Kapitel 3). Die statistische Auswertung der erlangten F ÄQu -Werte beinhaltete u. A. die Berechnung der deskriptiven Statistiken wie Mittelwert, Median, Standardabweichung und Variationskoeffizient für jede Probenfraktion. Ziel der statistischen Analyse war es, die Streuung der Ergebnisse zwischen den Laboren zu quantifizieren und potenzielle systematische Unterschiede oder Ausreißer zu identifizieren. Die Ergebnisse der XRD-basierten Analysen wurden zudem mit dem mittels petrographischer Bildanalyse ermittelten Referenzwert verglichen, um die Übereinstimmung der verschiedenen Methoden zu bewerten. 3. Ergebnisse der Bestimmung des F ÄQu per XRD- Verfahren 3.1 Ergebnisse der Proben A und B In Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Bestimmung des F ÄQu für die Böden mit der Korngrößenverteilung 2,0 - 8,0-mm (Probe-A) und 4,0 - 6,3-mm (Probe-B) der einzelnen Labore aufgeführt. Tab. 2: Übersicht über per XRD-Analyse bestimmte Äquivalente Quarzgehalte der untersuchten Proben F ÄQu per XRD-Analyse Probe A Probe B Labor 1 94,49 94,31 Labor 2 97,14 97,27 Labor 3 97,14 97,64 Labor 4 94,77 95,01 Labor 5 97,93 99,30 Labor 6 96,60 96,14 Labor 7 96,62 97,97 Labor 8 96,44 97,09 Die für Probe A (Korngröße 2,0 - 8,0-mm) ermittelten F ÄQu - Werte zeigten eine vergleichsweise geringe Spannweite (siehe Tabelle 2, links). Der Minimalwert betrug 94,49 % , während der Maximalwert bei 97,93 % lag. Für die engere Korngrößenfraktion der Probe B (4,0 - 6,3-mm) wiesen die ermittelten F ÄQu -Werte eine größere Spannweite auf (siehe Tabelle 2, rechts). Der Minimalwert lag bei 94,31-%, der Maximalwert erreichte 99,30-%. Generell wurde im Labor 5 jeweils der größte Wert beider Kornfraktionen festgestellt. 3.2 Statistische Analyse der Ergebnisse Die quantitative Analyse der von acht Laboren mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) ermittelten Äquivalenten Quarzgehalte (F ÄQu ) für die Proben A und B ermöglicht eine Bewertung der Interlaborvariabilität. Die zusammenfassende Gegenüberstellung dieser statistischen Bewertung beider Analyseverfahren ist der Übersicht in Tabelle 3 zu entnehmen. Tab. 3: Statistische Bewertung der Ergebnisse der per XRD-Verfahren bestimmten Äquivalenten Quarzgehalte F ÄQu . Bestimmung F ÄQu per XRD - Probe A Probe B Anzahl n 8 8 Min 94,49 94,31 Max 97,93 99,3 Mean 96,391 96,841 Std. error 0,419 0,574 Variance 1,404 2,637 Stand. Dev. 1,185 1,624 Median 96,610 97,180 25 percentile 95,188 95,293 75 percentile 97,140 97,888 Skewness -0,759 -0,258 Kurtosis -0,343 -0,404 Geom. mean 96,385 96,829 Coeff. var 1,229 1,677 Der arithmetische Mittelwert der acht Messungen der Probe A belief sich auf 96,39125- %. Die Streuung der Ergebnisse um diesen Mittelwert wurde durch eine Standardabweichung von 1,1851-% quantifiziert. Der resultierende Standardfehler des Mittelwerts betrug 0,419-%. Die Varianz der Messwerte für Probe-A betrug 1,404355-%². Der arithmetische Mittelwert der acht Messungen Probe-B für betrug 96,84125-%. Die Standardabweichung der Ergebnisse um diesen Mittelwert war mit 1,6237-% höher als bei Probe A. Der Standardfehler des Mittelwerts für Probe B betrug 0,574-%, und die Varianz belief sich auf 2,636527-%². 216 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein 4. Ergebnisse der Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehalts per petrographischer Referenzanalyse Die Ergebnisse der petrographischen Analyse der Proben A und B zur Ermittlung des Äquivalenten Quarzgehalte (F ÄQu ) sind in Tabelle 4 dargestellt. Die in zwei unabhängigen Analyserunden ermittelten Werte für die Probe A bewegten sich dabei in einem engen Bereich zwischen 89,7 % und 90,8 %. Für diese Probe ergab sich ein Mittelwert des F ÄQu von 90,25 %. Ähnlich zeigten sich die Ergebnisse für Probe B, welche einen mittleren F ÄQu von 92,1 % aufwies. Hier lagen die Einzelbestimmungen bei 91,9 % und 92,3-%. Tab. 4: Übersicht über bestimmte Äquivalente Quarzgehalte F ÄQu der untersuchten Proben per petrographischem Verfahren. Bestimmung F ÄQu per petrographischem Verfahren Probe A Probe B Labor 1 89,7 91,9 Labor 1 90,8 92,3 5. Diskussion Die ermittelten statistischen Kennzahlen zeigen eine tendenziell hohe Übereinstimmung der mittels der XRD- Verfahren bestimmten F ÄQU -Werte für beide Korngrößenfraktionen. Die geringe Standardabweichung und der niedrige Standardfehler des Mittelwerts für Probe A im Vergleich zu Probe B implizieren eine geringere Interlaborvariabilität bei der Analyse der breiteren Korngrößenfraktion an. Die größere Streuung der Ergebnisse für Probe B könnte möglicherweise auf eine stärkere Sensitivität der angewandten XRD-Methoden gegenüber Unterschieden in der Mineralverteilung innerhalb des engeren Korngrößenbereichs zurückzuführen sein, oder aber eine größere methodische Variabilität zwischen den Laboren bei der Analyse dieser Fraktion andeuten. Die berechneten Varianzen bestätigen die höhere Streuung der Messwerte für Probe B. Die Ergebnisse zeigen, dass trotz des Fehlens standardisierter XRD-Protokolle für die F ÄQu -Bestimmung eine vergleichsweise geringe Streuung der Messwerte für Probe A (2,0 - 8,0 mm) erzielt wurde, während die Variabilität für Probe B (4,0 - 6,3 mm) geringfügig höher ausfiel. Die für Probe A beobachtete relative Gleichartigkeit der F ÄQu -Werte über die beteiligten Labore verdeutlicht die Anwendbarkeit der röntgendiffraktrometrischen in der Praxis. Dies deutet darauf hin, dass die Prinzipien der XRD-Analyse in verschiedenen Laboren auch ohne detaillierte methodische Vorgaben zu vergleichbaren Ergebnissen führen können. Die geringere Variabilität könnte darauf zurückzuführen sein, dass die breitere Fraktion eine repräsentativere Mischung der mineralogischen Bestandteile des Ausgangsmaterials darstellt und somit weniger anfällig für lokale Inhomogenitäten innerhalb der Probe ist. Unterschiede in der Präparation, der Messgeometrie oder den Auswertungsparametern könnten bei der Analyse einer engeren Fraktion zu stärker abweichenden Ergebnissen führen. Alternativ könnten auch unterschiedliche Kalibrierungsansätze oder die abweichende Identifizierung und Quantifizierung spezifischer silikatischer Minerale bei der Quantifizierung der Mineralanteile mithilfe der Rietveld-Methode in verschiedenen Laboren zu einer erhöhten Variabilität beigetragen haben. Generell ist zu sagen, dass die Ergebnisse der mittels XRD-Analysen ermittelten F ÄQU der betrachteten Materialien zwar untereinander voneinander abweichen, jedoch in einem engen Bereich liegen. Der mittels petrographischer Bildanalyse für das Ausgangsmaterial ermittelte Referenzwert bietet einen Vergleichsmaßstab. Ein direkter Vergleich dieses Wertes mit den Mittelwerten der XRD-basierten Analysen für Probe A und B kann Aufschluss über potenzielle systematische Über- oder Unterschätzungen des F ÄQU durch unterschiedliche Untersuchungsmethoden geben. In Abbildung 2 sind die Ergebnisse der per unterschiedlichen Verfahren bestimmten Werte F ÄQu per XRD-Analyse und per petrographischer Analyse dargestellt. Abb. 2: Vergleich der per unterschiedlichen Verfahren bestimmten Werte F ÄQu per XRD-Analyse (links) und per petrographischer Analyse (rechts). Der petrographisch ermittelte Äquivalente Quarzgehalt für Probe A zeigte mit 90,25 % eine Abweichung von den Ergebnissen der Röntgendiffraktometrie (XRD). Die XRD-Analysen der beteiligten Labore lieferten eine Spannweite von 94,5 % bis 97,9 %, mit einem Mittelwert von 96,4 %. Der signifikant niedrigere Wert aus der petrographischen Bestimmung liegt mit einer Abweichung des Mittelwerts von mehr als 6 % demnach klar außerhalb des durch die XRD-Messungen abgedeckten Be- 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 217 Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein reichs. Bei der Analyse von Probe B zeigte der petrographisch ermittelte Äquivalente Quarzgehalt einen Wert von 92,1 %, welcher ebenso eine Diskrepanz zu den per Röntgendiffraktometrie gewonnenen Ergebnissen aufwies. Die von den beteiligten Laboren durchgeführten XRD-Messungen für dieselbe Probe B ergaben eine breitere Spannweite von 94,3 % bis 99,3 %, mit einem Mittelwert von 96,8 %. Bemerkenswert ist, dass auch hier der durch die petrographische Analyse festgestellte F ÄQu - Wert nicht nur außerhalb des per XRD-Verfahren ermittelten Bereichs lag, sondern mit einer Abweichung von über 4 Prozentpunkten vom XRD-Mittelwert auch deutlich niedriger ausfiel. Diese Abweichung kann verschiedene Ursachen haben. Auf mikroskopischer Bildanalyse oder Punktzählverfahren basierende petrographische Verfahren zur F ÄQu - Bestimmung sind durch die subjektive Interpretation des Bearbeiters hinsichtlich der qualitativen mineralogischen Zusammensetzung und die geringe Probenrepräsentativität im Auszählverfahren limitiert [1]. Zudem kann die Unterscheidung von Quarz und optisch ähnlichen Mineralen oder opakem und amorphem Material unter dem Mikroskop insbesondere bei komplexen Mineralvergesellschaftungen herausfordernd sein. Im Gegensatz dazu erfasst die XRD-Analyse den Gesamtquarzgehalt der gesamten auf bereiteten Probe durch die Messung der kristallinen Struktur [1], wodurch eine robustere Quantifizierung ermöglicht wird. Die festgestellte Differenz unterstreicht die Notwendigkeit, in der Praxis potenzielle Abweichungen bei der Bewertung von Abrasivitätskennwerten zu berücksichtigen und kritisch zu beleuchten. 6. Zusammenfassung und Ausblick Die Ergebnisse der Untersuchungen ermöglichen generell die Vergleichbarkeit der Ergebnisse von mittels XRD-Untersuchungen am Lockergestein und somit des Äquivalenten Quarzgehalts als relevanten Parameter zur Bewertung der Abrasivität. Die Ergebnisse der röntgendiffraktometrischen Analysenergebnisse der teilnehmenden Labore verdeutlichen eine vielversprechende Methodenrobustheit. Dennoch besteht die Notwendigkeit weiterer Forschung und potenzieller Standardisierungsansätze, um Ergebnisse besser vergleichen zu können. Zudem wurde deutlich, dass die Ergebnisse abhängig von der gewählten Methodik sein können, da die Ergebnisse der mittels petrographischer Analyse signifikant geringer waren als die Werte, die mittels XRD untersucht wurden. Da jedoch die mittels petrographischer Analyse Werte nur in einem Labor bestimmt wurden, bieten sich weitere Versuche hierzu an. Zukünftige Untersuchungen sollten sich auf die Identifizierung kritischer methodischer Parameter bei der XRD- Analyse konzentrieren, um die Interlaborvergleichbarkeit der F ÄQU -Bestimmung weiter zu verbessern. Zusätzlich kann eine Harmonisierung der Probenpräparationsverfahren (Einführung standardisierter Vorgaben für Siebung, Trocknung und Homogenisierung der Proben) ein weiterer notwendiger Schritt zur Verbesserung der Vergleichbarkeit der Ergebnisse bei mineralogischen und petrographischen Analysen in unterschiedlichen Laboren sinnvoll sein, wodurch die aktuell bestehende Methodenvariabilität reduziert werden kann. Zudem sollte in zukünftigen Untersuchungen Bodenmaterial genutzt werden, welches eine deutlich größere Bandbreite an Korngrößenverteilung hat, als oben beschrieben, um auch beispielsweise Sandfraktionen mit zu betrachten. Zudem sollte das zukünftig zu untersuchende Material aus unterschiedlichen Mineralien bestehen, um so praxisnahe Böden zu betrachten. Es sollten weitere Labore insbesondere zur Bestimmung des F ÄQU mittels petrographischer Analyse eingebunden werden, um entsprechende Ergebnisse bewerten zu können. Nachfolgend sind die erforderlichen Variationen zukünftiger Untersuchungen aufgeführt: - Betrachtung größerer Korngrößenbereiche (z. B. Sande und Kiese) - Betrachtung von Böden mit unterschiedlicher mineralogischer Zusammenfassung - Einbeziehung weiterer Labore (insb. mittels petrographischer Analyse) - Berücksichtigung unterschiedlicher Randbedingungen bei der Durchführung von XRD-Analysen Dieser erste laborübergreifende Vergleich liefert wertvolle Einblicke in die aktuelle Praxis der F ÄQu -Bestimmung und unterstreicht die Möglichkeiten zur Anwendung dieses Parameters für die Abrasivitätsbewertung bei Lockergesteinen. Die Ergebnisse bekräftigen aber auch die Notwendigkeit, den F ÄQu als Parameter zur Beschreibung der Mineralogie zu berücksichtigen und gleichzeitig die Methodik seiner Bestimmung weiter zu prüfen. Für eine adäquate Beschreibung der Abrasivität des Bodens ist die Kombination des Äquivalenten Quarzgehalts mit weiteren Kenngrößen unerlässlich. Die F ÄQu -Ergebnisse sollten idealerweise mit direkten Abrasivitätstests (wie dem LCPC-Test nach NF P 18-579 [4] oder dem Wiener Abrasimeter nach [17, 18] und weiteren bodenmechanischen Indexversuchen (z. B. zur Kornform) ergänzt werden (siehe [9]). 218 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des Äquivalenten Quarzgehaltes von Lockergestein Literatur [1] Plinninger, R.J.; Käsling, H.; Popp, T.: Bestimmung der Abrasivität von Gesteinen mit mineralogischpetrographischen Verfahren: Empfehlung Nr. 25 des Arbeitskreises 3.3-Versuchstechnik Fels-der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik eV. In: geotechnik 44 (2021), Heft 2, S. 123-135. https: / / doi. org/ 10.1002/ gete.202100003. [2] DIN 18312, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen — Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) — Untertagebauarbeiten. [3] DIN 18319, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen — Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) — Rohrvortriebsarbeiten. [4] NF P 18-579: 2013-02 (2013) Granulats: Détermination des coefficients d‘abrasivité et de broyabilité (Gesteinskörnungen - Bestimmung der Koeffizienten der Abrasivität und Mahlbarkeit). [5] Thuro, K., Singer, J. Käsling, H. Bauer, M.: Abrasivitätsuntersuchungen an Lockergesteinen im Hinblick auf die Gebirgslösung. In: Deutsche Gesellschaft für Geotechnik: Beiträge zur 29. Baugrundtagung, 27. - 29. Sept. 2006 in Bremen (2006), S. 283-290. [6] Thuro, K., Käsling, H.: Classification of the abrasiveness of soil and rock. In: Geomechanics and Tunnelling 2 (2009), Heft 2, S. 179-188. https: / / doi. org/ 10.1002/ geot.200900012. [7] Plinninger, R.; Alber, M.: Abrasivitätsuntersuchung von Boden und Fels im Kontext der neuen VOB/ C. In: Bauingenieur (2016), Heft 91, S. 200-207. [8] Deutscher Ausschuss für unterirdisches Bauen e. V. (DAUB), German Tunnelling Committee (Hrsg.): Empfehlungen zur Auswahl von Tunnelbohrmaschinen, 2021. [9] Budach, C.; Müller, P.; Holzhäuser, J. et al.: Anforderungen an die Probennahme und Durchführung zusätzlicher Laboruntersuchungen beim maschinellen Tunnelbau im Lockergestein; 1. Auflage Ausgabe 2024. [10] Kaspar, M.; Latal, C.: Der äquivalente Quarzgehalt-Historischer Rückblick und seine Zukunft in der Anwendung der Abrasivitätsprognose. In: geotechnik 2022, 45 (2), S. 86-97. [11] Dunkl, I.; von Eynatten, H.; Andò, S. et al.: Comparability of heavy mineral data - The first interlaboratory round robin test. In: Earth-Science Reviews 211 (2020), S. 103210. https: / / doi.org/ 10.1016/ j. earscirev.2020.103210. [12] Raven, M.D.; Self, P.G.: Outcomes of 12 years of the Reynolds Cup quantitative mineral analysis round robin. In: Clays and Clay Minerals 2017, Heft 65, S. 122-134. 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