Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
1
KRUSZYWA (wg PN-EN 12620 Kruszywa do betonu)
Kruszywo - ziarnisty materiał stosowany w budownictwie; główny składnik betonu, średnio
zajmuje od 60 do 70% objętości betonu; najtańszy i najpowszechniej dostępny składnik
betonu; nie wchodzi w reakcje chemiczne pod wpływem wody; określane jest często jako
wypełniacz do betonu, jednak własności kruszyw takie jak ich kształt, uziarnienie,
porowatość, nasiąkliwość, wilgotność czy wytrzymałość na rozdrabnianie mają zasadniczy
wpływ na urabialność mieszanki betonowej oraz cechy charakterystyczne betonu, zatem nie
należy opisywać kruszyw jedynie mianem wypełniacza.
KLASYFIKACJA KRUSZYW
Klasyfikacja kruszyw z uwagi na pochodzenie
Z uwagi na pochodzenie rozróżniamy trzy rodzaje kruszyw:
kruszywo naturalne – kruszywo pochodzenia mineralnego, które poza obróbką
mechaniczną (np. kruszenie, płukanie) nie zostało poddane żadnej innej obróbce
(przykłady kruszyw naturalnych niełamanych: piasek, żwir, otoczaki, pospółka oraz
kruszyw naturalnych łamanych: miał, grys, tłuczeń, kliniec)
kruszywo sztuczne – kruszywo pochodzenia mineralnego, uzyskane w wyniku
procesu przemysłowego obejmującego termiczną lub inną modyfikację (przykłady:
pollytag, keramzyt)
kruszywo z recyklingu – kruszywo powstałe w wyniku przeróbki nieorganicznego
materiału (przykłady: gruz ceglany, gruz betonowy).
Przedmiotem tego opracowania są jedynie kruszywa naturalne, gdyż stanowią one około 90%
kruszyw używanych w budownictwie.
Kruszywa naturalne mogą zostać rozdrobnione dzięki siłom przyrody, takim jak mróz, wiatr
lub prądy wodne. Efektem tych zjawisk są luźne, zaokrąglone ziarna o gładkiej powierzchni.
W przypadku celowego kruszenia skały litej, otrzymujemy kruszywo łamane o
charakterystycznych ostrych krawędziach i szorstkiej powierzchni. Dzięki tym cechom
kruszywo łamane ma lepszą przyczepność do zaprawy.
Właściwości mechaniczne, fizyczne i chemiczne kruszyw naturalnych odpowiadają cechom
skał, z których pochodzą. Rozróżniamy trzy grupy skał:
skały magmowe – powstałe w wyniku stygnięcia lawy wulkanicznej; charakteryzuje je
wysoka wytrzymałość na ściskanie
skały osadowe – powstałe na skutek sedymentacji składników organicznych
skały metamorficzne – przeobrażone skały magmowe lub osadowe.
Klasyfikacja kruszyw z uwagi na wielkość ziaren
Istnieje kilka podziałów kruszyw ze względu na wielkość ziaren. Wymiar ziarna opisany
symbolem d/D oznacza, że ziarno zatrzymało się na dolnym sicie (d) a przeszło przez górne
sito (D) zestawu sit normowych. Opierając się na definicji wymiaru ziarna, Polska Norma
dzieli generalnie kruszywa na:
kruszywo drobne – kruszywo o wymiarach ziaren D mniejszych lub równych 4 mm
kruszywo grube – kruszywo o wymiarach ziaren D większych lub równych 4 mm
oraz d większych lub równych 2 mm.
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
2
Dodatkowo norma dopuszcza jako osobny rodzaj kruszywa mieszane:
kruszywo naturalne 0/8 – pospółka pochodzenia lodowcowego lub rzecznego
kruszywo o ciągłym uziarnieniu – mieszanka kruszyw grubych i drobnych od 0 do
45 mm.
Norma wyróżnia również kruszywo wypełniające – pyły przechodzące przez sito 0,063 mm.
W budownictwie powszechny jest podział kruszyw niełamanych na piasek (0/2) i żwir (2/63)
oraz kruszyw łamanych na piasek łamany (0/2) i grys (2/63).
BADANIA KRUSZYW
Producent kruszywa zobowiązany jest prowadzić następujące badania:
wstępne badania kruszyw – odpowiednie do zamierzonego zastosowania, powinny
być przeprowadzane w celu sprawdzenia zgodności z wyspecyfikowanymi
wymaganiami w następujących przypadkach:
a) wykorzystywane jest nowe źródło kruszyw
b) wystąpiły większe zmiany w charakterze surowców lub w procesie przeróbki,
mogące wpłynąć na właściwości kruszyw
fabryczna kontrola produkcji – zakładowy system fabrycznej kontroli produkcji.
OPIS PETROGRAFICZNY
Badanie to polega na określeniu procentowego udziału w kruszywie grup skał czy minerałów.
Przeprowadza się je oddzielnie dla kruszywa grubego i kruszywa drobnego, po przesianiu
przez sito # 4 mm.
W przypadku kruszywa grubego należy ręcznie posortować określoną masę kruszywa na
rodzaje skał czy minerałów posługując się lupą, igłą lub kwasem solnym. Poszczególne grupy
należy zważyć i określić ich procentową zawartość:
100
s
sk
sk
m
m
Z
[%]
gdzie:
m
sk
– masa wybranej grupy
m
s
– ogólna masa próbki.
W przypadku kruszywa drobnego określa się tylko zawartość kwarcu. Próbkę kruszywa
rozsypuje się na papierze milimetrowym. W wybranych polach, np. o powierzchni 1cm
2
należy policzyć ziarna kwarcu i łączną liczbę ziaren (zwykle przy pomocy lupy). Zawartość
kwarcu określa się wg wzoru:
100
l
l
Z
k
k
[%]
gdzie:
l
k
– liczba ziaren kwarcu
l – ogólna liczba ziaren.
Jako wynik traktujemy średnią z kilku pól.
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
3
BADANIE ZAWARTOŚCI ZANIECZYSZCZEŃ OBCYCH
Przez zanieczyszczenia obce należ rozumieć ciała nie będące kruszywem kamiennym, takie
jak kawałki drewna, gruzu, muszli itp., które zostały wprowadzone do kruszywa w wyniku
niewłaściwego transportu, składowania lub procesu wytwórczego.
Badanie polega na ręcznym wybraniu obcych zanieczyszczeń z rozsypanej na płaskiej
powierzchni próbki kruszywa z znanej masie, zważeniu ich i obliczeniu wskaźnika
procentowego:
100
m
m
Z
o
o
[%]
gdzie:
m
o
– masa zanieczyszczeń obcych
m – ogólna masa próbki.
BADANIE ZAWARTOŚCI ZANIECZYSZCZEŃ ORGANICZNYCH
Jest to badanie o charakterze jakościowym, pozwalające stwierdzić fakt obecności związków
organicznych bez określania jakie to związki i ile ich jest. Polega ono na porównaniu barwy
roztworu wodorotlenku sodowego, którym zalano próbkę kruszywa z barwą roztworu
wzorcowego (słomkowożółta).
Umieszczoną w szklanym cylindrze próbkę kruszywa zalewa się 3% roztworem NaOH i po
24 godzinach porównuje się barwę roztworu nad kruszywem z barwą cieczy wzorcowej.
Barwa ciemniejsza świadczy o nadmiernym zanieczyszczeniu kruszywa substancjami
organicznymi.
OZNACZANIE SKŁADU ZIARNOWEGO
Metoda przesiewania
Metoda polega na rozdzieleniu materiału za pomocą zestawu sit na kilka frakcji ziarnowych,
klasyfikowanych wg zmniejszających się wymiarów.
Wymiary otworów i liczbę sit dobiera się w zależności od rodzaju próbki i wymaganej
dokładności. Do oznaczenia należy stosować tylko sita z kwadratowymi otworami o
wymiarach: 0,063mm; 0,125mm; 0,250mm; 0,500mm; 1mm; 2mm; 4mm; 8mm; 16mm;
31,5mm; 63mm; 125mm. Sita, w których wymiary otworów wynoszą 4mm i więcej powinny
być wykonane z perforowanych płyt o otworach kwadratowych (jednakowych, symetrycznie
rozmieszczonych). Sita badawcze o otworach mniejszych niż 4mm powinny być plecione z
drutu.
Oznaczanie przeprowadza się na próbce analitycznej wysuszonej do stałej masy (M
1
) poprzez
jej ogrzewanie w temp. (110±5)ºC.
Badanie może być wykonywane dwiema metodami: na mokro (przemywanie) i na sucho
(przesiewanie).
Przemywanie ma na celu zbadanie ilości pyłów. Umieszczoną w pojemniku próbkę
kruszywa zalewamy wodą i mieszamy intensywnie w celu całkowitego odprowadzenia pyłów
do zawiesiny. Zwilżamy obie strony sita o otworach 63μm (przeznaczonego wyłącznie do
tego badania) i nakładamy na wierzch sito ochronne (np. 1mm lub 2mm). Wlewamy
zawartość pojemnika na górne sito i kontynuujemy przemywanie do czasu, aż woda
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
4
przepływająca przez sito 63μm będzie klarowna. Pozostałość na sicie 63μm suszymy w temp.
(110±5)ºC do stałej masy, ochładzamy, ważymy i zapisujemy jako (M
2
).
W metodzie przesiewania przemyty i wysuszony materiał (lub bezpośrednio suchą próbkę)
na zestaw sit złożony z kilku sit zmontowanych, ułożonych od góry do dołu wg malejących
wymiarów oraz denka i pokrywy.
Zestaw sit wstrząsamy mechanicznie lub ręcznie. Proces przesiewania może być uznany za
zakończony, gdy masa zatrzymywanego materiału nie zmienia się więcej niż o 1,0% po 1 min
przesiewania.
Następnie ważymy materiał pozostający na sicie o największych wymiarach otworów i
zapisujemy jego masę jako R
1
.Tę samą operację powtarzamy dla sita położonego niżej i
zapisujemy jego masę jako R
2
. Kontynuujemy tę samą operację dla wszystkich sit zestawu w
celu uzyskania mas pozostających na poszczególnych sitach i zapisujemy te masy jako R
3
, R
4
,
R
5
,..., R
n
. Na koniec ważymy przesiany materiał pozostający na denku i zapisujemy jego masę
jako P.
Obliczmy masy pozostające na każdym sicie w procentach w stosunku do suchej masy M
1
,
następnie obliczamy procentową zawartość wyjściową suchej masy kruszywa przechodzącej
przez każde sito z wyjątkiem masy przechodzącej przez sito 63μm. Procentową zawartość
pyłów (f) przechodzących przez sito 63μm obliczamy ze wzoru:
100
1
2
1
M
P
M
M
f
[%]
gdzie:
M
1
– masa suchej próbki analitycznej, w kilogramach
M
2
– masa suchej pozostałości na sicie 63μm, w kilogramach
P – masa przesianego materiału znajdującego się na denku, w kilogramach.
Jeżeli suma mas R
i
, M
2
i P różni się więcej niż 1% od masy M
1
, badanie należy powtórzyć.
OZNACZANIE GĘSTOŚCI NASYPOWEJ
Gęstość nasypowa – stosunek masy próbki do jej objętości wraz z porami w ziarnach oraz
przestrzeniami międzyziarnowymi. Jest to wielkość charakteryzująca wszelkie materiały
sypkie. Określa się ją w stanie luźnym i zagęszczonym.
Gęstość nasypowa w stanie luźnym
Cylinder o masie (m
1
) i objętości (V) wypełnia się kruszywem sypanym czerpakiem opartym
o górną krawędź aż do przesypania, przy czym krawędź czerpaka nie powinna w żadnym
przypadku znaleźć się wyżej niż 50 mm od brzegu pojemnika. Po ostrożnym usunięciu
nadmiaru kruszywa za pomocą stalowego zgarniaka należy zważyć wypełniony kruszywem
cylinder (m
2
) z dokładnością do 0,1%.
Gęstość nasypową w stanie luźnym
b
oblicza się ze wzoru :
b=
V
m
m
1
2
[Mg/m
3
]
gdzie:
b
–
gęstość nasypowa w stanie luźnym, w megagramach na metr sześcienny
m
1
– masa pustego pojemnika, w kilogramach
m
2
– masa pojemnika z próbką do badania, w kilogramach
V – pojemność pojemnika, w litrach.
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
5
Gęstość nasypowa w stanie zagęszczonym
Wypełniony kruszywem cylinder należy postawić na stoliku wibracyjnym i wibrować przez 3
minuty, następnie uzupełnić kruszywo z „nadmiarem” i wibrować jeszcze przez 1 minutę. Po
zakończeniu wibrowania usuwa się nadmiar kruszywa, wyrównując powierzchnię i waży
cylinder wypełniony kruszywem (m
3
).
Gęstość nasypową w stanie zagęszczonym
bz
oblicza się ze wzoru :
bz=
V
m
m
1
3
[Mg/m
3
]
gdzie:
bz
– gęstość nasypowa w stanie zagęszczonym, w megagramach na metr sześcienny
m
1
– masa pustego pojemnika, w kilogramach
m
3
– masa pojemnika z próbką po zagęszczaniu, w kilogramach
OZNACZANIE JAMISTOŚCI
Jamistość –objętość wolnych przestrzeni między ziarnami kruszywa znajdującego się w
pojemniku, obliczona zgodnie ze wzorem:
v=
100
p
b
p
gdzie:
v – jamistość wyrażona w procentach
b
– gęstość nasypowa w stanie luźnym, w megagramach na metr sześcienny
p
– gęstość cząstek wysuszonych w suszarce lub wstępnie suszonych, w megagramach na
metr sześcienny.
OZNACZANIE GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ (POZORNEJ) I GĘSTOŚCI
Gęstość objętościowa (pozorna) – jest to stosunek masy kruszywa w stanie suchym do jego
całkowitej objętości wraz z porami wewnętrznymi, bez przestrzeni międzyziarnowych.
Gęstość – jest to stosunek masy kruszywa w stanie suchym (dopuszcza się również badanie
na próbkach powierzchniowo osuszonych lub nasyconych do stałej masy) do jego objętości
(bez przestrzeni międzyziarnowych i porów wewnątrz ziaren).
W zależności od wielkości ziaren kruszywa i od jego rodzaju badania te wykonuje się jedną z
siedmiu metod opisanych w normie (PN-EN 1097-6 Badania mechanicznych i fizycznych
właściwości kruszyw – część 6). Jest to kilka wariantów metody „drucianego kosza” i metody
piknometrycznej.
Przykładowo dla kruszywa o wymiarach ziaren od 31,5 mm do 63 mm stosuje się metodę
drucianego kosza. Przygotowaną próbkę umieszcza się w drucianym koszu i zanurza w
wodzie o temp. (22
3)
C tak, aby woda sięgała co najmniej 50 mm powyżej górnej części
kosza. Niezwłocznie po zanurzeniu podnieść kosz na wysokość 25 mm ponad podstawę
zbiornika i ponownie zanurzyć 25 razy, z częstotliwością jedno zanurzenie na sekundę. Kosz
z kruszywem pozostawić całkowicie zanurzony w wodzie przez (24
0,5) h. Następnie
potrząsnąć koszem z próbką i zważyć w wodzie (na wadze hydrostatycznej) . Zapisać masę
(M
2
) i temperaturę wody. Kruszywo usunąć z kosza i umieścić na suchej ściereczce, w razie
potrzeby przenieść na drugą suchą ściereczkę i pozostawić na powietrzu, z dala od słońca lub
innego źródła ciepła, do czasu , aż dostrzegalna błonka wody zostanie usunięta, lecz
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
6
kruszywo zachowa jeszcze wilgotny wygląd. Zważyć kruszywo (M
1
). Pusty kosz umieścić w
wodzie potrząsając 25 razy i zważyć (M
3
).
Kruszywo umieścić w suszarce w temperaturze (110
5)
C do osiągnięcia stałej masy (M
4
).
Gęstość objętościową obliczamy ze wzoru:
100
)
(
3
2
4
4
M
M
M
M
w
a
Gęstość (ziaren wysuszonych w suszarce) obliczamy ze wzoru:
100
)
(
3
2
1
4
M
M
M
M
w
rd
Gęstość (ziaren nasyconych i powierzchniowo osuszonych) obliczamy ze wzoru:
100
)
(
3
2
1
1
M
M
M
M
w
ssd
gdzie:
M
1
– masa nasyconego i powierzchniowo osuszonego kruszywa, w gramach;
M
2
– masa objętościowa kosza z nasyconym kruszywem w wodzie, w gramach;
M
3
– masa objętościowa pustego kosza w wodzie, w gramach;
M
4
– masa wysuszonej w suszarce próbki kruszywa, w gramach;
b
– gęstość wody w temperaturze zapisanej podczas oznaczania M
2
, w megaramach na metr
sześcienny.
Gęstości obliczamy z dokładnością do 0,01 Mg/m
3
OZNACZANIE KSZTAŁTU ZIAREN
Ziarno nieforemne charakteryzuje się wskaźnikiem kształtu (stosunek długości dwóch
boków o skrajnych wymiarach) większym niż 3. Pomiary ziaren wykonuje się za pomocą
suwmiarki Schultza. Wynikiem badania jest procentowy wskaźnik kształtu:
100
1
2
M
M
SI
gdzie:
M
1
– masa próbki analitycznej, w gramach
M
2
– masa ziaren nieforemnych, w gramach
Wskaźnik ten wywiera wpływ na większość cech eksploatacyjnych betonu, zwłaszcza
mrozoodporność i wodoszczelność. Szkodliwy wpływ ziaren nieforemnych uwidacznia się w:
konieczności zwiększania zawartości cementu w betonie, ze względu na mniej szczelne
układanie się w stosie kruszywowym niż ziarna krępe oraz ze względu na większy moduł
powierzchniowy kruszywa (stosunek powierzchni do objętości)
posiadaniu wyższego wskaźnika rozkruszenia niż ziarna krępe
układaniu się poziomo ziaren płaskich w mieszance betonowej, co powoduje gromadzenie
się pod nim wody oraz pustek powietrznych.
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
7
OZNACZANIE SZCZELNOŚCI
Polega na obliczeniu stosunku objętości materiału szczelnego do całkowitej objętości próbki
kruszywa, czyli obliczeniu ilorazu gęstości pozornej i gęstości. Dla kruszyw nieporowatych
szczelność s = 1.
OZNACZANIE POROWATOŚCI
Polega na obliczeniu stosunku objętości porów ziaren kruszywa do całkowitej objętości
próbki kruszywa
0
0
100
1
100
s
p
a
gdzie:
- gęstość
a
– gęstość objętościowa (pozorna)
s – szczelność
OZNACZENIE NASIĄKLIWOŚCI
Nasiąkliwość jest to zdolność kruszywa do chłonięcia wody. Cechę tę bada się dla kruszyw
grubych.
Próbkę kruszywa należy umieścić w koszu drucianym w wodzie o temperaturze (22
3)
C tak,
aby woda sięgała co najmniej 50 mm powyżej górnej części kosza. Niezwłocznie po
zanurzeniu podnieść kosz na wysokość 25 mm ponad podstawę zbiornika i ponownie
zanurzyć 25 razy, z częstotliwością jedno zanurzenie na sekundę. Kosz z kruszywem
pozostawić całkowicie zanurzony w wodzie przez (24
0,5) h. Po 24 h kruszywo usunąć z
kosza i umieścić na suchej ściereczce, w razie potrzeby przenieść na drugą suchą ściereczkę i
pozostawić na powietrzu, z dala od słońca lub innego źródła ciepła, do czasu , aż dostrzegalna
błonka wody zostanie usunięta, lecz kruszywo zachowa jeszcze wilgotny wygląd. Zważyć
kruszywo (M
1
).
Kruszywo umieścić w suszarce w temperaturze (110
5)
C do osiągnięcia stałej masy (M
4
).
100
4
4
1
M
M
M
W
OZNACZANIE WILGOTNOŚCI
Wilgotność jest to zawartość wody w masie kruszywa, możliwa do usunięcia w procesie
suszenia.
Próbkę analityczną o znanej masie (M
1
) suszymy w suszarce w temperaturze (110
5)
C do
uzyskania stałej masy (M
3
)
100
3
3
1
M
M
M
w
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
8
OZNACZANIE MROZOODPORNOŚCI
Mrozoodporność – odporność ziaren kruszywa na niszczące działanie wielokrotnego
zamrażania i rozmrażania kruszywa nasyconego wodą. Nie oznacza się mrozoodporności
kruszyw drobnych (próbkę należy przesiać przez sito #4mm). Zalecane wymiary frakcji
powinny być zawarte w przedziale od 8mm do 16 mm. Do badania należy użyć trzech
pojedynczych próbek.
Zasada metody.
Próbka analityczna kruszywa jednofrakcyjnego nasączana wodą w warunkach ciśnienia
atmosferycznego jest poddawana 10 cyklom zamrażania i rozmrażania. Cykl obejmuje
zamrażanie pod wodą do temperatury –17,5
C, a następnie rozmrażane w kąpieli wodnej, w
temperaturze około 20
C. Po wykonaniu wymaganej liczby cykli zamrażania i rozmrażania
bada się zmiany kruszywa (powstałe pęknięcia, straty masy i zmiany wytrzymałości).
Wykonanie badania.
Próbki do badania należy oczyścić, wysuszyć do stałej masy w temperaturze (110
5)
C,
ostudzić do temperatury otoczenia i natychmiast zważyć (M
1
). Tak przygotowane próbki
powinny być przechowywane w warunkach ciśnienia atmosferycznego przez (24
1) h, w
odpowiednich pojemnikach (metalowe wytłoczone, odporne na korozję, o gr. ścianek
ok.0,6mm, o nominalnej pojemności 2000ml, wew. średnicy 120 do 140 mm i wew.
wysokości odpowiednio 170 do 200 mm, wyposażone w pokrywę) w temperaturze (20
3)
C,
w destylowanej lub zdejonizowanej wodzie, której poziom sięga co najmniej 10 mm nad
poziom zanurzonej próbki analitycznej, przez cały okres nasączania 24 h. Pojemniki zamknąć
i umieścić w zamrażarce tak, aby odległość pomiędzy pojemnikami i ścianami bocznymi
zamrażarki nie była mniejsza niż 50 mm i aby pojemniki wzajemnie się nie stykały. Próbki
poddać 10 cyklom zamrażania i rozmrażania.
a) Zmniejszać temp. z (20
3)
C do 0
C w czasie (150
30) min i utrzymywać temp.0
C
przez (210
30) min.
b) Zmniejszać temp. z 0
C do (-17,5
2,5)
C w czasie (180
30) min i utrzymywać temp. (-
17,5
2,5)
C przez minimum 240 min.
c) Na żadnym etapie badania temp. powietrza nie zmniejszać poniżej -22
C.
d) Po zakończeniu każdego cyklu zamrażania-rozmrażania zanurzyć pojemniki w wodzie o
temp. ok. 20oc. Rozmrażanie uważa się za zakończone, kiedy temp. osiąga (20
3)
C.
e) Po zakończeniu każdego etapu rozmrażania pojemniki pozostawić w wodzie o temp.
(20
3)
C przez ok. 10 h. Każdy pełny cykl zamrażania-rozmrażania powinien być wykonany
w ciągu 24 h.
Po zakończeniu dziesiątego cyklu zawartość każdego pojemnika przenieść na sito badawcze
o wymiarze otworów równym połowie dolnego wymiaru sita, stosowanego do przygotowania
próbki . Przemyć i przesiać badaną próbkę ręcznie na określonym sicie. Pozostałość na sicie
suszyć w temp. (110
5)
C do osiągnięcia stałej masy, następnie ochłodzić do temperatury
otoczenia i natychmiast zważyć (M
2
).
Obliczanie i przedstawianie wyników.
a) Oznaczanie ubytku masy, wyrażonego w procentach
Zawartość podziarna obliczyć ważąc połączone pozostałości z trzech próbek do badania i
wyrazić uzyskaną masę jako procent masy połączonych próbek do badania. Wynik obliczamy
ze wzoru:
100
1
2
1
M
M
M
F
gdzie:
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
9
M
1
– początkowa całkowita masa trzech wysuszonych próbek, w gramach
M
2
– końcowa całkowita masa trzech wysuszonych próbek, jaka pozostała na określonym
sicie, w gramach
F – ubytek masy trzech próbek po cyklicznym zamrażaniu-rozmrażaniu, wyrażony w
procentach
b) Oznaczanie spadku wytrzymałości po badaniu mrozoodporności
Obliczyć (w %) różnicę między wynikami wytrzymałości uzyskanymi dla próbek
poddawanych i nie poddawanych badaniu mrozoodporności, a następnie spadek
wytrzymałości (w %), z dokładnością do 0,1% ze wzoru(1) lub (2)
100
0
0
1
LA
LA
LA
LA
S
S
S
S
(1)
gdzie:
S
LA
– spadek wytrzymałości, w %
S
LA0
– współczynnik Los Angeles, oznaczany dla próbki przed badaniem mrozoodporności
S
LA1
– współczynnik Los Angeles, oznaczany dla próbki po badaniu mrozoodporności
100
0
0
1
SZ
SZ
SZ
SZ
S
S
S
S
(2)
gdzie:
S
SZ
– spadek wytrzymałości, w %
S
SZ0
– wskaźnik wytrzymałości na uderzenie, oznaczany dla próbki przed badaniem
mrozoodporności
S
SZ1
– wskaźnik wytrzymałości na uderzenie, oznaczany dla próbki po badaniu
mrozoodporności.
OZNACZANIE ODPORNOŚCI NA ROZDRABNIANIE
Dotyczy ono kruszywa grubego. Może być wykonywane dwoma metodami:
a) badanie metodą Los Angeles (met. zalecana) – próbka kruszywa wraz ze stalowymi
kulami jest obtaczana w obracającym się bębnie (500 obrotów ze stałą prędkością 31-33
obr/min). Po zakończeniu pełnego cyklu obrotów określa się ilość materiału pozostającego na
sicie 1,6 mm. Współczynnik Los Angeles (LA) oblicza się ze wzoru:
50
5000
m
LA
gdzie:
m – masa pozostająca na sicie 1,6 mm, w gramach
b) badanie odporności na uderzenia (met. alternatywna) – miara mechanicznej kruszywa
odporności na uderzenia jest wartość (SZ). Ziarna frakcji 8-12,5 mm są kruszone w
urządzeniu badawczym w wyniku 10 uderzeń z wysokości 370 mm. Stopień rozdrobnienia
określany jest metodą analizy sitowej z wykorzystaniem 5 sit badawczych: 0,2 mm; 0,63 mm;
2 mm; 5 mm; 8 mm (rozpoczynając od sita 8 mm). Oblicza się % mas przechodzących przez
każde z sit. Wartość odporności na uderzenia (SZ) oblicza się ze wzoru:
5
M
SZ
[%]
gdzie:
M – suma mas w % przechodzących przez każde z 5 sit badawczych.
Politechnika Gdańska
Laboratorium z Technologii Betonu
Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu
WILiŚ, rok II, semestr 4
Opracowała: Lucyna Grabarczyk
10
OZNACZANIE ODPORNOŚCI NA ŚCIERANIE ABRAZYJNE PRZEZ OPONY Z
KOLCAMI (BADANIE SKANDYNAWSKIE)
Próbka kruszywa o wymiarze ziaren od 11,2 do 16 mm jest obracana w stalowym bębnie
razem z kulami stalowymi i wodą. Trzy żebra, zamontowane wewnątrz bębna, polepszają
mieszanie ziaren kruszywa i kul stalowych. Podczas obrotów bębna zawartość ściera się. Po
określonej liczbie obrotów zawartość wyjmuje się z bębna i kruszywo przesiewa się przez sita
14 mm, 8 mm, 2 mm w celu określenia zużyci wyrażającego ubytek w %.
Wartość ścieralności wg badania skandynawskiego A
N
oblicza się ze wzoru:
i
i
N
m
m
m
A
)
(
100
2
gdzie:
m
i
– początkowa masa suchej próbki do badania, w gramach
m
2
– suma mas trzech suchych frakcji, pozostających na 3 sitach (14, 8, 2 mm) po badaniu, w
gramach.
BADANIA WG STAREJ NORMY PN-86/B-06712 (nieujęte w nowej normie PN-EN 12620)
OZNACZANIE WYTRZYMAŁOŚCI NA MIAŻDŻENIE
Badanie ma na celu ustalenie procentowego ubytku masy kruszywa w wyniku
zmiażdżenia określoną siłą próbki kruszywa umieszczonej w sztywnym naczyniu
cylindrycznym. Polega ono na zmiażdżeniu wysuszonej próbki kruszywa o masie m
określoną siłą (150 kN) oraz przesianiu zmiażdżonego kruszywa przez sito kontrolne
#2mm. Po skończonym przesiewie waży się pozostałość na sicie kontrolnym (m
1
).
Miarą wytrzymałości na miażdżenie jest wskaźnik rozkruszenia X, obliczany ze wzoru:
0
0
1
100
m
m
m
X
r
OZNACZANIE ŚCIERALNOŚCI
Badanie polega na określeniu ubytku masy kruszywa w wyniku wzajemnego ścierania
się ziaren ( w bębnie Devala) lub w wyniku wzajemnego ścierania się ziaren z
udziałem kul stalowych (w bębnie Los Angeles).
OZNACZANIE ZAWARTOŚCI ZIAREN SŁABYCH
Polega na określeniu procentowego udziału w kruszywie masy ziaren, które uległy
zniszczeniu w wyniku ściskania pojedynczych ziaren miedzy dwoma sztywnymi i
równoległymi płaszczyznami określoną siłą, prostopadłą do tych płaszczyzn. Ziarna,
które ulegną zniszczeniu należy odrzucić, a pozostałe zważyć (m
1
). Następnie oblicza
się wskaźnik procentowy:
0
0
1
100
m
m
m
Z
s