Kruszywa do betonu
Definicje:
• zaczyn cementowy
- cement + woda
• zaprawa
- cement + woda + kruszywa o max.
wymiarze ziaren 2mm
• mieszanka betonowa
– mieszanina wszystkich
składników betonu przed początkiem związania
zaczynu (cementu, wody, kruszywa drobnego i
grubego oraz ewentualnych domieszek i
dodatków)
Kruszywa do betonu
• beton
– to sztucznie otrzymany
materiał,
posiadający
w
pełni
ukształtowaną strukturę i właściwości,
powstały ze zmieszania cementu, wody,
kruszywa drobnego i grubego oraz
ewentualnych domieszek i dodatków,
który uzyskuje wymagane właściwości
w wyniku hydratacji cementu.
Kruszywa do betonu
W skład betonu zwykłego wchodzi objętościowo
65-80% kruszywa, które znacząco decyduje o jego
właściwościach.
Jakość zastosowanego kruszywa ma bardzo
duże znaczenie dla otrzymania betonu o założonych
parametrach technicznych, ale przede wszystkim
wpływa na zużycie cementu, urabialność mieszanki
betonowej i trwałość betonu.
Kruszywa do betonu
Podział kruszyw ze względu na
grupy
:
naturalne
- powstałe w wyniku naturalnych
procesów przyrodniczych (wietrzenie skał, erozyjne
działanie wody); Do kruszyw naturalnych zalicza się
piaski, żwiry i mieszanki piaskowo – żwirowe
(pospółka).
łamane
- powstałe w wyniku mechanicznego
kruszenia skał, np. granity, sjenity, bazalty wapienie,
dolomity, gabro, diabazy, melafiry.
Kruszywa do betonu
Kruszywo naturalne
Kruszywo łamane
Kruszywa do betonu
Klasa kruszywa
– to symbol liczbowy, określający
jakość kruszywa, gwarantujący otrzymanie betonu
klasy co najmniej równej klasie kruszywa.
Wyróżnia się następujące klasy kruszyw:
-
10
; stosowane do betonów klasy 12/15
- 20
; stosowane do betonów klasy 20/25
- 30
; stosowane do betonów klasy 35/45
- 50
; stosowane do betonów klasy 50/60
Kruszywa do betonu
Podział kruszyw ze
względu na surowce:
• naturalne:
kruszywo ze skal mineralnych poddane jedynie
obróbce mechanicznej (uzyskane ze skał zwięzłych i
luźnych tj. żwirów, piasków itd. – w wyniku
naturalnego rozdrobnienia skał wskutek wietrzenia i
działania wody) oraz także kruszywo łamane
(powstałe w wyniku przekruszenia naturalnych
materiałów kamiennych).
Kruszywa do betonu
• pochodzenia sztucznego:
produkt procesu przemysłowego, powstałe na skutek
termicznej
lub
innej
modyfikacji
materiału
mineralnego
(żużel
paleniskowy,
żużel
wielkopiecowy,
• z recyklingu:
powstałe w wyniku przeróbki nieorganicznego
materiału zastosowanego uprzednio w budownictwie,
• wypełniające:
przechodzące przez sito 0,063 mm, które mogą być
dodawane do materiałów budowlanych w celu
uzyskania pewnych właściwości.
Kruszywa do betonu
Podział kruszywa ze
względu na wymiar ziaren:
• drobne
D<4 mm;
D – wymiar górnego sita ;
Kruszywo o uziarnieniu 0,063 – 2mm lub 0,063-4mm
kruszywem drobnym (piaskiem).
•Grube
D>4 mm, oraz d >2 mm;
D – wymiar górnego sita, d
– wymiar dolnego sita.
Kruszywo grube posiada ziarna o wymiarze 2-63mm.
Kruszywa do betonu
Ze względu na
rodzaj betonu
wyróżnia się
kruszywa do betonu:
Ciężkiego
– baryt ( 4,5 t/m
3
),
magnetyt ( 5,2 t/m
3
limonit ( 3,6 t/m
3
)
Zwykłego
– żwir
Kruszywa do betonu
Lekkiego
–
naturalne:
pumeksoporyt,
węglanoporyt,
sztuczne spieniane: pumeks
hutniczy,
sztuczne spiekane: keramzyt,
popiołoporyt,
glinoporyt
sztuczne granulowane: żużel
wielokpiecowy
Kruszywa do betonu
W
celu
uzyskania
wymaganych
wytrzymałości i innych cech betonu musi być
odpowiednia jakość cementu i kruszywa.
Wzrost ilości cementu ma od pewnej
wartości drugorzędne znaczenie. Cechy betonu
można poprawić poprzez dobór odpowiedniego
kruszywa (mieszanki kruszyw).
O wpływie kruszywa na beton decyduje nie
tylko rodzaj skały, z której ono pochodzi, ale
przede
wszystkim
właściwości
poszczególnych ziaren oraz cechy stosu
okruchowego
.
Kruszywa do betonu
Ziarna słabe i zwietrzałe
– dopuszcza się
od 5 do 15 % zawartości ziaren słabych (ziarna
zwietrzałe)
Zanieczyszczenia
– drewno, gruz, muszle
oraz zanieczyszczenia organiczne: humus, torf,
próchnica roślinna, korzenie roślin.
Pyły mineralne
– dopuszczalna zawartość
w zależności od klas kruszyw
Kruszywa do betonu
Ziarna nieforemne
– to ziarna wydłużone i
płaskie. Ziarna wydłużone to te, których
długość jest co najmniej 3 razy większa od
szerokości i grubości. Ziarna płaskie to te,
których szerokość jest co najmniej 3 razy większa
od grubości.
Ziarna te w porównaniu do ziaren krępych
układają się mniej ściśle w stosie okruchowym,
przez co zwiększa się ilość pustych miejsc między
ziarnami. Ziarna płaskie mają tendencję do
poziomego układania się w mieszance betonowej,
co powoduje, że pod nimi gromadzą się soczewki
wody.
Dopuszczalna zawartość ziaren nieforemnych w
zależności od klasy kruszyw (10-30%).
Kruszywa do betonu
Nasiąkliwość
– najczęściej dopuszczalna wartość
do 4% (w praktyce do 1,5% wyjątkowo 3%).
Nasiąkliwość obrazuje ilość porów otwartych,
dostępnych dla wody. Najbardziej szkodliwe są
pory o średnicy od 7 do 25 nm. Woda wnika w nie
bardzo szybko, całkowicie je wypełnia, co
prowadzi do małej odporności mrozowej.
Mrozoodporność
– najczęściej dopuszczalne
wartości do 90%.
Kruszywa do betonu
Przyjmuje się, że
optymalnym
uziarnieniem
kruszywa do betonu
jest taki stos ziarnowy, który
charakteryzuje
się
minimalną
jamistością w stanie zagęszczonym
przy możliwie jak największych
ziarnach kruszywa.
Jamistość
– procentowa zawartość
wolnych
przestrzeni
w
stosie
okruchowym kruszywa.
Kruszywa do betonu
Należy dążyć do tego, aby w całej mieszance kruszyw
obecne były (w odpowiednich proporcjach) wszystkie
frakcje ziarnowe. Brak lub niedobór pewnych frakcji
ziarnowych prowadzi do wyraźnego pogorszenia
urabialności świeżej mieszanki betonowej oraz obniża
jakość betonu.
Kruszywa do betonu
Przyjmuje się, że jamistość mieszanki kruszyw
powinna być zawarta między 23-28%.
Proces komponowania mieszanki kruszyw
polega na doborze odpowiedniej proporcji zmieszania
dwóch, lub więcej rodzajów kruszyw o różnym
uziarnieniu.
Mieszanka kruszyw
= kruszywo grube + kruszywo
drobne, zmieszane ze sobą w odpowiedniej proporcji.
Skomponowana mieszanka kruszyw powinna
uzyskać jamistość nie większą niż 28%, a jej krzywa
uziarnienia powinna mieścić się w
polu krzywych
granicznych.