Kiesrechner

Über die Berechnung von Kies

Mit dem Kiesrechner lässt sich die benötigte Kiesmenge aus Fläche und Schichtdicke berechnen. Er ermittelt das Volumen in m³ und die Masse in Tonnen unter Berücksichtigung von Schüttdichte, Körnung, Feuchtigkeit und Verdichtungszuschlag.

Die Berechnung eignet sich für Gartenwege, Außenflächen, dekorative Kiesschichten, Drainageschichten und vorbereitende Tragschichten.

Richtwerte und Empfehlungen

Fläche und Schichtvolumen berechnen

Fläche: Bei rechteckigen Flächen wird die Länge mit der Breite multipliziert. Bei kreisförmigen Flächen wird der Durchmesser verwendet:

S = 3,14159265 × D2 / 4

S bezeichnet die Fläche in m², D den Durchmesser in Metern. Ist die Fläche bereits bekannt, wird sie ohne weitere geometrische Berechnung übernommen.

Volumen der fertigen Schicht: Die Fläche wird mit der Schichtdicke multipliziert. Da die Dicke in Zentimetern eingegeben wird, erfolgt zuvor die Umrechnung in Meter:

VSchicht = S × h / 100

V_Schicht ist das Volumen in m³, S die Fläche in m² und h die Dicke in Zentimetern. Bei 15 m² und 5 cm Schichtdicke ergibt sich beispielsweise ein fertiges Volumen von 0,75 m³.

Die Berechnung setzt eine gleichmäßige Schichtdicke voraus. Bei unterschiedlichen Dicken kann ein Mittelwert verwendet oder jede Teilfläche einzeln berechnet werden.

Verdichtung von Kies

Verdichtungszuschlag: Beim Einbauen und Verdichten nimmt das Volumen des lose geschütteten Kieses ab. Um die vorgesehene Dicke der fertigen Schicht zu erreichen, kann daher mehr loses Material benötigt werden.

Vlose = VSchicht × (1 + P / 100)

P ist der Verdichtungszuschlag in Prozent. Für eine fertige Schicht mit 0,75 m³ sind bei einem Zuschlag von 10% beispielsweise 0,825 m³ loser Kies erforderlich.

Der voreingestellte Zuschlag beträgt 10%. Häufig verwendete Orientierungsbereiche sind:

• 5-15% bei sauberen Körnungen mit geringem Feinanteil.
• 15-30% bei Gemischen mit Feinanteilen, etwa 0/22, 0/32, 0/45 und 0/63.

Die tatsächliche Volumenänderung hängt von der Kornverteilung, der anfänglichen lockeren Lagerung und dem Verdichtungsverfahren ab. Diese Prozentsätze sind Schätzwerte und keine verbindlichen Normvorgaben. Bei 0% Zuschlag ist das lose Volumen gleich dem Volumen der fertigen Schicht.

Körnung und Schüttdichte

Kieskörnung: Die Bezeichnung gibt den Bereich der Korngrößen in Millimetern an. 8/16 bezeichnet beispielsweise eine Körnung mit nominellen Grenzen von 8 und 16 mm. Gemische mit einer Null als Untergrenze enthalten auch Feinanteile.

Schüttdichte: Sie beschreibt die Masse eines Kubikmeters lose geschütteten Materials einschließlich der Hohlräume zwischen den Körnern. Die Einheit ist kg/m³. Sie ist nicht mit der Dichte des Gesteins selbst gleichzusetzen.

Für eine erste Abschätzung verwendet der Rechner diese Richtwerte:

• 4/8 - 1550 kg/m³.
• 2/8, 8/16, 16/32, 20/40, 32/64, 40/70 - 1600 kg/m³.
• 0/22 - 1650 kg/m³.
• 0/32, 0/45, 0/63 - 1700 kg/m³.

Diese Werte sind Annahmen für die Berechnung, keine genormten Dichten der einzelnen Körnungen. Die tatsächliche Schüttdichte hängt von Kornform, Mineralzusammensetzung, Feinanteil und Lagerung ab. Liegt ein Schüttdichtewert des Lieferanten vor, sollte dieser für eine genauere Berechnung verwendet werden.

Masse und Feuchtezuschlag berechnen

Kiesmasse: Sie ergibt sich aus dem losen Volumen und der Schüttdichte. Zur Umrechnung von Kilogramm in Tonnen wird das Ergebnis durch 1000 geteilt:

Masse, t = Vlose × Schüttdichte / 1000

Bei einem losen Volumen von 0,825 m³ und einer Schüttdichte von 1600 kg/m³ beträgt die Masse des trockenen Kieses beispielsweise 1,32 t.

Feuchtigkeit: Der Rechner berücksichtigt sie mit einem zusätzlichen Zuschlag zur Masse. Es gelten folgende feste Annahmen:

• Trockener Kies - 0%, kein Massenzuschlag.
• Feuchter Kies - 2% höhere Masse.
• Nasser Kies - 4% höhere Masse.

Endmasse = Trockenmasse × (1 + Feuchte / 100)

Aus einer Ausgangsmasse von 1,32 t werden mit 2% Feuchtezuschlag rechnerisch 1,346 t. Der Zuschlag verändert nur die Masse, nicht das berechnete Volumen. Die Werte von 2% und 4% sind vereinfachte Annahmen und keine Messwerte des tatsächlichen Wassergehalts.

Endmenge: Sie richtet sich nach dem losen Volumen einschließlich des Verdichtungszuschlags. Die Masse wird mit der ausgewählten Schüttdichte und dem Feuchtezuschlag ermittelt. Die Anzeige erfolgt auf 0,001 t und gewöhnlich 0,001 m³, bei Volumen unter 0,1 m³ auf 0,0001 m³. Zwischenergebnisse werden nicht auf diese Stellen gerundet.

Europäische Normen

Für die Bestimmung der Eigenschaften von Kies und anderen mineralischen Gesteinskörnungen sind folgende europäische Normen relevant:

• EN 13242 „Gesteinskörnungen für ungebundene und hydraulisch gebundene Gemische für Ingenieur- und Straßenbau“ - legt Anforderungen an die Eigenschaften der Gesteinskörnungen im jeweiligen Anwendungsbereich fest.
• EN 933-1 „Prüfverfahren für geometrische Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Teil 1: Bestimmung der Korngrößenverteilung - Siebverfahren“ - beschreibt die Ermittlung der Korngrößenverteilung.
• EN 1097-3 „Prüfverfahren für mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen. Teil 3: Bestimmung von Schüttdichte und Hohlraumgehalt“ - beschreibt das entsprechende Prüfverfahren.

Diese Normen betreffen Materialeigenschaften und deren Prüfung. Sie schreiben keine festen Schüttdichten, Verdichtungszuschläge oder Feuchtezuschläge für diesen Rechner vor. Für eine genauere Berechnung sollten die tatsächlichen Eigenschaften des gewählten Materials verwendet werden.

FAQs

Wie viele Tonnen Kies entsprechen 1 m³?

Die Masse eines Kubikmeters hängt von der Schüttdichte ab. Bei 1600 kg/m³ wiegt 1 m³ loser, trockener Kies beispielsweise 1,6 t. Bei anderer Körnung oder Schüttdichte fällt der Wert anders aus.

Warum ist das verdichtete Kiesvolumen kleiner als das lose Volumen?

Beim Verdichten lagern sich die Körner dichter und die Hohlräume dazwischen werden kleiner. Deshalb kann das ursprüngliche lose Volumen größer sein als das fertige Schichtvolumen. Ein Zuschlag von 10% bedeutet, dass für 1 m³ fertige Schicht rechnerisch 1,1 m³ loser Kies angesetzt werden.

Wie genau lässt sich die Kiesmenge aus Fläche und Schichtdicke berechnen?

Das geometrische Volumen ergibt sich direkt aus den Maßen und der Schichtdicke. Unsicherheiten entstehen vor allem durch die tatsächliche Schüttdichte und den Verdichtungsgrad. Ein Dichtewert vom Lieferanten und eine realistische Dicke der fertigen Schicht verbessern das Ergebnis.

Wie berechnet man Kies für eine unebene Fläche?

Wenn die erforderliche Schichtdicke schwankt, ist ein einziger Dickenwert nur eine Näherung. Für eine genauere Berechnung kann die Fläche in Teilbereiche aufgeteilt werden. Das Gesamtvolumen ergibt sich aus der Summe ihrer Volumen.

Warum kann die berechnete Kiesmasse vom Liefergewicht abweichen?

Das tatsächliche Liefergewicht hängt von der Schüttdichte und dem Wassergehalt des Materials ab. Der Kiesrechner verwendet Richtwerte sowie angenommene Feuchtezuschläge von 0%, 2% oder 4%. Daher kann das Ergebnis von einer Wiegung abweichen.