Kruszywa do betonów

Kruszywa do betonów

lekkich

lekkich

i ciężkich oraz kruszywa

i ciężkich oraz kruszywa

z recyklingu

z recyklingu

Dr hab. inż. Krzysztof Zieliński

2

Kruszywa ciężkie

Materiał wyjściowy to najczęściej skały magmowe,
wylewne.

Najczęściej stosowanym surowcem są rudy metali:

- limonit – w temp. > 180

o

C przechodzi w getyt,

- hematyt,
- magnetyt,
- ilmenit,
- galena (galenit),
oraz baryt

Często stosuje się śrut lub wióry stalowe oraz
różnego rodzaju spieki

3

Kruszywa lekkie

Kruszywem lekkim nazywamy kruszywo
pochodzenia mineralnego o gęstości ziarn nie
większej niż 2,0 kg/dm

3

lub gęstości nasypowej w stanie luźnym nie
większej niż
1,2 kg/dm

3

.

W zależności od pochodzenia kruszywa lekkie można
podzielić na:

- naturalne (otrzymane w wyniku rozdrobnienia
porowatych
skał występujących w przyrodzie,

- sztuczne (otrzymywane w wyniku obróbki cieplnej
naturalnych syrowców mineralnych lub odpadów
przemysłowych.

4

Charakterystyka struktur kruszyw sztucznych:

a) równomierny rozkład porów o owalnym kształcie (np.
keramzyt),
b) pory zróżnicowane co do wielkości i kształtu (np.
łupkoporyt),
c) pory o dużym zróżnicowaniu wielkości (np. pumeks
hutniczy).

5

Zestawienie

podstawowych

właściwości

kruszyw lekkich

6

a

b

Kruszywa lekkie

a – naturalny pumeks 0–8 mm,
b – keramzyt 4–8 mm

7

Keramzyt (polska nazwa: gliniec, lub angielski
akronim leca - light exponded clay agregate), to
sztuczne kruszywo lekkie otrzymywane przez
wypalanie niskotopliwych
i zgrudkowanych surowców ilastych.

W roku 1913, N.T. Hayde (USA) otrzymał patent na
„wypalanie glin ilastych, aż do wystąpienia zjawiska
termicznego pęcznienia”.

Baza surowcowa do produkcji keramzytu to: skały
ilaste, łupki ilaste, zwarte i plastyczne iły, gliny
ciężkie, zwiększające swoją objętość pod wpływem
wysokiej temperatury, tzn. charakteryzujące się
termicznym pęcznieniem.

8

Podstawowe cechy techniczne

keramzytu

9

Orientacyjne składy betonu z keramzytu

(konsystencja betonu gęstoplastyczna)

10

Kruszywa lekkie otrzymuje się także w
wyniku obróbki termicznej odpadów
przemysłowych (algoporyty)

- łupkoporyt (spiekanie łupków przywęglowych i
następnie
przekruszenie spieku),

- popiołoporyt (granulowanie, a następnie spiekanie
z dodatkiem skał ilastych popiołów lotnych),

- pumeks hutniczy (poryzacja płynnego żużla
hutniczego
parą wodną i następnie przekruszenie spienionego
materiału),

- żużel granulowany (gwałtowne schładzanie wodą
płynnego
żużla hutniczego).

Niektóre odpady przemysłowe bez dodatkowej obróbki
można używać jako kruszywa lekkie do wykonywania
betonów (elporyt, łupkoporyt ze zwałów oraz
żużel paleniskowy).

11

Współczynnik przewodności cieplnej 

(W/m·K)

12

Kruszywa lekkie naturalne

Tuf wulkaniczny to lekkia, porowata skała osadowa
należąca do skał okruchowych. Składa się głównie z
popiołu wulkanicznego.

Pumeks to wulkaniczna skała magmowa zbudowana
z porowatego szkliwa wulkanicznego powstałego z
silnie gazującej, pienistej lawy. Ma szklistą,
drobnoziarnistą strukturę i porowatość sięgającą 50%.

Perlit (nazywany także obsydianem) jest skałą
magmową, kwaśną, wylewną, złożoną ze szkliwa
wulkanicznego (kolor: brunatny, ciemnoszary lub
czarny). Obsydian powstaje
w wyniku natychmiastowego stygnięcia magmy pod
wodą. Charakterystyczną cechą obsydianu jest
termiczne pęcznienie.

13

Wermikulitoporyt otrzymuje się przez termiczne
(w temperaturze około 100

o

C) ekspandowanie minerału

o nazwie wermikulit. Uzyskane ziarna mają
charakterystyczny wydłużony, harmonijkowy kształt i
gęstość nasypową
w granicach 80–150 kg/m

3

.

14

Kruszywa z recyklingu

Porównanie podstawowych cech technicznych kruszywa
naturalnego i recyklingowego

15

Porównanie podstawowych cech fizyko-
mechanicznych dla betonów wykonanych przy użyciu
kruszywa naturalnego
i recyklingowego