3. Kruszywa budowlane
NORMALIZACJA KRUSZYW
PN-EN 12620:2004 Kruszywa do betonu
PN-EN 13139:2003 Kruszywa do zapraw
PN-EN 13055-1:2003 Kruszywa lekkie. CzęśćI: Kruszywa lekkie do betonu, zaprawy i rzadkiej zaprawy.
NORMY OKREŚLAJĄCE METODY BADAŃKRUSZYW
PN-EN 932 Badania podstawowych właściwości kruszyw
PN-EN 933 Badania geometrycznych właściwości kruszyw
PN-EN 1097 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw
PN-EN 1367 Badania właściwości cieplnych i odporności kruszyw na działanie czynników atmosferycznych
PN-EN 1744 Badania chemicznych właściwości kruszyw
PODZIAŁKRUSZYW
KRUSZYWO NATURALNE
Materiałziarnisty uzyskany z surowca skalnego ze skałluźnych
Powstało w wyniku naturalnych procesów przyrodniczych takich jak wietrzenie skałi erozyjne działanie wody.
Kształt ziaren owalny, bez ostrych brzegów i o więcej lub mniej wyszlifowanej powierzchni.
Kruszywo: rzeczne, morskie, kopalne.
PODZIAŁKRUSZYW NATURALNYCH
NA GRUPY I PODGRUPY
KRUSZYWO ŁAMANE
Materiałziarnisty uzyskany przez mechaniczne rozdrobnienie skałlitych
Najczęściej sąto skały magmowe (granit, sjenit, bazalt) i skały węglanowe (wapień, dolomit.
Kruszywo o ostrych kształtach i szorstkiej powierzchni.
PODZIAŁKRUSZYW ŁAMANYCH NA GRUPY I PODGRUPY
KRUSZYWO SZTUCZNE OKRUCHOWE
Odpady przemysłowe (np. żużle) lub specjalnie produkowane kruszywa z tanich lub odpadowych surowców (np. z glin lub popiołów lotnych)
Charakteryzująsięwybitnie porowatąstrukturą. Stosowane sądo betonów lekkich. W Polsce produkuje się: keramzyt, łupkoporyt, glinoporyt, pumeks hutniczy, popiołoporyt, żużel paleniskowy.
KRUSZYWO SZTUCZNE MIKROZIARNISTE
Dodatki hydrauliczne (popiółlotny, mielony żużel wielkopiecowy), bądźrozdrobniony piasek kwarcowy.
KRUSZYWA ORGANICZNE
Sąto z reguły odpady z przeróbki materiałów organicznych (wióry, trociny, sieczka, słoma, trzcina, korek, itp.)
PODZIAŁKRUSZYW NA TYPY
KRUSZYWO CIĘŻKIE–o gęstości objętościowej powyżej 3000 kg/m3
KRUSZYWO ZWYKŁE–o gęstości objętościowej od 2000 do 3000 kg/m3
KRUSZYWO LEKKIE–o gęstości objętościowej poniżej 2000 kg/m3
WG NOWEJ NORMY
Kruszywo z recyklingu–kruszywo, będące produktem przeróbki nieorganicznego materiału użytego uprzednio w budownictwie
WYMAGANIA NORMOWE
Skład petrograficzny–procentowy udziałw masie kruszywa ziarnzakwalifikowanych do odmiennych grup petrograficznych z uwzględnieniem grudek gliny
Grudki gliny–luźne ziarna o wymiarach większych niż2 mm, w których przeważająskładniki ilasto-gliniaste wykazujące skłonnośćdo rozmiękania w wodzie.
Zawartośćpyłów mineralnych–cząstki ilasto-pylaste w kruszywie o wymiarach nie przekraczających 0,063 mm.
Ziarna słabe–ziarna kruszywa naturalnego o obniżonej wytrzymałości, określonej za pomocąznormalizowanego przyrządu.
Ziarna zwietrzałe–ziarna kruszywa zmienione wtórnie, dające sięodróżnićod pozostałych ziarnna podstawie barwy, struktury powierzchni itp.
Zanieczyszczenia obce–zanieczyszczenia w postaci np.: gruzu, drewna, gliny, metali i innych ciałnie będących danym kruszywem mineralnym, które znalazły sięw kruszywie w wyniku niewłaściwego transportu, składowania lub procesu wytwórczego.
Zanieczyszczenia organiczne–substancje organiczne, humusowe szczątki drewna, węgla brunatnego i inne, zawarte w kruszywie.
ZAWARTOŚĆZIARN WYDŁUŻONYCH I PŁASKICH
Ziarna wydłużone–długośćziarna jest co najmniej 3 razy większa od szerokości i grubości ziarna .
Ziarna płaskie–szerokośćziarna jest co najmniej 3 razy większa od grubości.
Długośćziarna–wymiar najdłuższego boku najmniejszego prostopadłościanu, jaki można opisaćna ziarnie.
ZAWARTOŚĆZIARN WYDŁUŻONYCH I PŁASKICH CD.
Szerokośćziarna–wymiar średniego boku najmniejszego prostopadłościanu, jaki można opisaćna ziarnie.
Grubośćziarna–wymiar najkrótszego boku najmniejszego prostopadłościanu jaki można opisaćna ziarnie.
Wskaźnik kształtu ziarna–stosunek najdłuższego wymiaru do najkrótszego wymiaru ziarna kruszywa.
Kruszywo w stanie suchym –kruszywo wysuszone do stałej masy w warunkach określonych normą.
Kruszywo w stanie powietrzno-suchym–kruszywo w warunkach laboratoryjnych o wilgotności nie większej niżwilgotnośćustalona w wyniku przechowywania go przez 1 dobęw powietrzu o temperaturze 2000C, wilgotności względnej 75% i ciśnieniu atmosferycznym.
Nasiąkliwość-procentowa zawartośćwody w masie kruszywa w stanie nasycenia wodą
Kruszywo w stanie nasycenia wodą–kruszywo zawierające maksymalnąilośćwody w porach ziarnoraz na ich powierzchni i w przestrzeniach międzyziarnowych.
Wilgotność–procentowa zawartośćwody w masie kruszywa, możliwa do usunięcia w procesie suszenia w temperaturze 105 –1100C.
Mrozoodporność–odpornośćziarnkruszywa na niszczące działanie wielokrotnego zamrażania i odmrażania.
Zawartośćzwiązków siarki
Wytrzymałośćna miażdżenie (zgniot), wskaźnik rozkruszenia (%)
GRANULOMETRYCZNA CHARAKTERYSTYKA KRUSZYW
Właściwości granulometrycznekruszywa-to zespółwłaściwości związanych z jego uziarnieniem.
Uziarnienie kruszywa (skład ziarnowy)–procentowa zawartośćposzczególnych frakcji ziaren w stosie okruchowym.
Frakcja–zbiór ziaren kruszywa o wymiarach zawartych między dwoma sitami kontrolnymi następującymi kolejno po sobie w znormalizowanym zestawie sit.
Grupa frakcji–zbór ziaren kruszywa obejmujący co najmniej dwie kolejne frakcje.
Sito kontrolne–sito , którego wymiar oczka przyjęto za podstawępodziału kruszywa na frakcje.
Przesiew–częśćbadanego kruszywa o ziarnach przechodzących przez oczka danego sita kontrolnego.
Odsiew–częśćbadanego kruszywa o ziarnach pozostających na danym sicie kontrolnym
Podziarno–częśćkruszywa o wielkości ziaren mniejszej od badanej frakcji lub grupy frakcji.
Nadziarno–częśćkruszywa o wielkości ziaren większej od badanej frakcji lub grupy frakcji.
Krzywa uziarnienia (krzywa składu ziarnowego) –graficzne przedstawienie składu ziarnowego kruszywa.
Gęstość(gęstośćwłaściwa)(ρ)(kg/dm3) –stosunek masy kruszywa w stanie suchym do jego objętości (bez przestrzeni międzyziarnowychi porów wewnętrznych ziarn).
Gęstośćskały z której pochodzi kruszywo bez porów w strukturze
Gęstośćobjętościowa (pozorna)(ρ0),(kg/dm3) –stosunek masy kruszywa w stanie suchym do jego objętości wraz z porami wewnętrznymi (bez przestrzeni międzyziarnowych).
Gęstośćskały w jej stanie naturalnym tj. z porami w strukturze
Wg normy można przyjmować, żegęstośćobjętościowa skały, z której pochodzi kruszywo naturalne wynosi ρ0=2,65kg/dm3
Gęstośćnasypowa(ρn)kg/dm3)–stosunek masy kruszywa do jego objętości z porami wewnętrznymi oraz przestrzeniami międzyziarnowymi. Gęstośćnasypowąrozróżnia sięw stanie luźnym (ρnl)lub zagęszczonym (ρnz), suchym lub wilgotnym.
Kruszywo w stanie luźnym–kruszywo usypane swobodnie w warunkach określonych normą, nie poddane wstrząsom, wibracji itp.
Kruszywo w stanie zagęszczonym–kruszywo, które zostało zagęszczone przez nacisk, wibracjęlub utrząsanie (np. w czasie transportu).
Porowatośćskały–stosunek objętości porów wewnętrznych ziarnkruszywa do całkowitej objętości ziarn.
ps=(ρ–ρ0)/ ρ·100%
Szczelnośćskały
ss= (1-ps)·100%
ss+ ps= 1
Jamistośćstosu okruchowego (jk)–udziałobjętości wolnych przestrzeni międzyziarnowychw całkowitej objętości kruszywa. Jamistośćokreśla siędla kruszyw w stanie luźnym (jl) lub zagęszczonym (jz). jk=(ρ–ρ0)/ ρ0 ·100%
Szczelnośćstosu okruchowego (sk)
sk=(1-jk) ·100%
sk+ jk=1
Punkt piaskowy-procentowe określenie zawartości ziaren do 2,0 mm w stosie kruszywa.
Punkt pyłowy-procentowe określenie zawartości ziaren do 0,063 mm w stosunku do ogólnej ilości ziaren do 2,0 mm
WYMIAR KRUSZYWA WG. NOWEJ NORMY
Wymiary kruszywa określane sąwymiarami dolnego (d) i górnego (D) sita i wyrażane jako stosunek d/D
W oznaczeniu tym przyjmuje się, że w kruszywie występuje nadziarno zatrzymane na sicie górnym i podziarno, przechodzące przez sito dolne 4
SITA NORMOWE
Tylko sita z kwadratowymi otworamiSita ≥4mm z perforowanych płytSita < 4mm z tkanej siatki drucianej
PODZIAŁKRUSZYWA ZE WZGLĘDU NA UZIARNIENIE
Drobne, D ≤4 mm,
Grube, D≥4mm oraz d ≥2mm,
Kruszywo naturalne pochodzenia lodowcowego i/lub rzecznego o D ≤8mm
Kruszywo o uziarnieniu ciągłym, będące mieszankąkruszyw grubych i drobnych.
UKŁADY GRANULOMETRYCZNE
o uziarnieniu ciągłym, czyli zawierającym wszystkie frakcje w swoim zestawie
o uziarnieniu nieciągłym, czyli z brakującymi frakcjami
DOBÓR OPTYMALNEGO UZIARNIENIA
Stosuje sięzasadę, aby w mieszance było jak najmniej zaczynu cementowego, czyli żeby było to kruszywo najszczelniejsze przy zastosowaniu jak najmniejszej ilości drobnych frakcji kruszywa.
Wyróżnia siędwa zasadnicze sposoby postępowania:
-wg granic krzywych przesiewu
-dobór metodąkolejnych przybliżeń
KRZYWE UZIARNIENIA
W przeciętnych warunkach betonowania, za
najlepsze uważa sięuziarnienie, dla którego
krzywa przesiewu znajduje sięw środku pola
zalecanego uziarnienia.
Zalecane punkty piaskowe
dla granicznych krzywych uziarnienia
0-16 mm PP = 25 -50%
0-31,5 mm PP = 20 -45%
0-63 mm PP = 20 -40%
PRZYKŁAD 1
DANE:
Kruszywo K1ma punkt piaskowy PP1= 5 %
Kruszywo K2ma punkt piaskowy PP2= 65 %
SZUKANE:
Kruszywo o PP = 30 %
X = K1:K2
X = (PP2–PP)/(PP–PP1)
X = (65 –30)/(30–5) = 35/25 = 1,4
K1:K2= 1,4
K1 –1,4 części ciężarowo
K2 -1 częśćciężarowo
Sprawdzenie: (1,4 ·5% + 1 ·65%) = (1,4 + 1) ·30%
PRZYKŁAD 2
Miesza siękruszywo drobne i grube kolejno w różnych proporcjach, określając każdorazowo jamistośćmieszanki i wodożądnośćkruszywa
Najlepsza jest mieszanka dla której suma jamistości i wodożądnościjest najmniejsza czyli jest to mieszanka o największej szczelności, zawierająca najmniej drobnych ziaren.
POWIERZCHNIA WŁAŚCIWA KRUSZYWA
Jest to suma powierzchni wszystkich ziarnzawartych w jednostce masy danego stosu.
Im większa powierzchnia właściwa kruszywa, tym więcej trzeba wody, żeby zwilżyćpowierzchnięziarni więcej zaczynu cementowego, żeby go otulić.
Im drobniejsze ziarna w danej objętości kruszywa, tym większa jest powierzchnia właściwa tego kruszywa.
ODPORNOŚĆNA REAKCJĘALKALIA-KRZEMIONKA
Niektóre kruszywa mogązawieraćpewne odmiany krzemionki podatne na działanie alkaliów (Na2O i K2O) pochodzących z cementu lub innych źródeł.
W obecności wilgoci może wówczas nastąpićreakcja powodująca pęcznienie, w wyniku której mogąpowstaćspękania lub zniszczenie struktury betonu.
WODA ZAROBOWA
NORMY
Dotychczasowa
PN-88/B-32250 „Woda do betonu i
zapraw”
Nowa
PN–EN1008:2003 „Woda zarobowado
betonu. Specyfikacja pobierania
próbek, badanie i ocena przydatności
wody zarobowejdo betonu, w tym wody
uzyskiwanej z produkcji betonu”
RODZAJE WODY DO BETONU
Woda wodociągowa (pitna)
Norma poza tym dopuszcza wodę:
Odzyskiwanąz procesów produkcji betonu
Ze źródełpodziemnych
Naturalnąwodępowierzchniowąi wodęze ścieków przemysłowych
Morskąlub zasoloną
Z kanalizacji
WYMAGANIA OGÓLNE
Dotycząwg „starej normy”:
Barwy
Zapachu
Zawiesiny
pH(>4)
Dodatkowo wg „nowej normy”dotyczą:
...
aresn14