Kostka brukowa
z betonu
wibroprasowanego
Witold Brylicki
Polski Cement Sp. z o.o.
Kraków 1998
ISBN: 83-907640-2-4
Wydawca:
Polski Cement Sp. z o.o.
ul. Morawskiego 5
30-102 KRAKÓW
e-mail: [e-mail]
http://www.polskicement.com.pl
Zdjęcia okładka: Michał Braszczyński
Rysunki: SGK  AM-Studio
Opracowanie graficzne: Artur Darłak
2
Spis treści:
Wstęp ........................................................................................................... 5
Co to jest wibroprasowana kostka brukowa? ............................................... 6
Wibroprasowanie betonu .............................................................................. 7
Metody produkcji kostki brukowej ................................................................. 8
Zasady produkcji betonowej kostki brukowej ............................................ 11
Formy do produkcji betonowej kostki brukowej ....................................... 15
Palety produkcyjne i transportowe .......................................................... 19
Surowce do produkcji betonowej kostki brukowej ...................................... 19
Cementy .................................................................................................. 19
Kruszywa ................................................................................................. 23
Dodatki mineralne ................................................................................... 28
Domieszki chemiczne ............................................................................. 31
Pigmenty do barwienia betonu ................................................................ 36
Skład mieszanki betonowej do produkcji kostki brukowej .......................... 38
Wykwity na powierzchni betonowej kostki brukowej - przyczyny
powstawania, sposoby zapobiegania i metody usuwania .......................... 48
Badania jakości betonowej kostki brukowej ............................................... 54
Podstawowe badania fizykomechaniczne ............................................... 55
Przyspieszone metody oceny jakości betonowej kostki brukowej........... 62
Wymagania jakościowe dla betonowej kostki brukowej .......................... 63
Asortymenty betonowej kostki brukowej..................................................... 65
Układanie betonowej kostki brukowej......................................................... 66
Projektowanie nawierzchni...................................................................... 67
Tyczenie projektu .................................................................................... 68
Korytowanie oraz ułożenie kolejnych warstw nawierzchni ...................... 68
Wykonanie wykopów pod krawężniki lub obrzeża .................................. 70
Wyznaczenie górnego poziomu nawierzchni .......................................... 71
Literatura .................................................................................................... 72
Wykaz norm związanych z produkcją betonowej kostki brukowej.............. 74
3
4
Wstęp
Dokonujący się w ostatnich latach postęp techniczny w produkcji mate-
riałów budowlanych zaowocował wprowadzeniem do praktyki przemysłowej
całego szeregu maszyn i urządzeń, technologii a także nowych asortymen-
tów materiałów o najwyższej jakości.
Można śmiało powiedzieć, że beton wibroprasowany jest materiałem, który
spełnia wszystkie wymagania współczesnej techniki bowiem produkowany
jest na urządzeniach najnowszej generacji technicznej i jego jakość,
a szczególnie trwałość, estetyka i funkcjonalność zasługują na najwyższe
uznanie.
Betonowa kostka brukowa stanowi jeden z asortymentów betonu wibropra-
sowanego i choć często jest on postrzegany jako materiał mało skompliko-
wany, a nawet wręcz prymitywny, to jednak jego produkcja jest dość skom-
plikowana i wymaga znajomości wielu specyficznych cech technologii
takiego betonu.
Warunkiem uzyskania najwyższej jakości betonu wibroprasowanego jest
jego prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie, a środkami do osiągnięcia
pełnego powodzenia technicznego są:
" skrupulatne przestrzeganie zasad technologii,
" wysoka jakość surowców wyjściowych,
" rzetelna kontrola jakości wyrobów,
" utrzymywanie w bardzo dobrym stanie maszyn i urządzeń.
Betonowa kostka brukowa produkowana z betonu wysoko-
wytrzymałościowego najwyższej jakości, wypełnia z powodzeniem funkcję
kostki granitowej i klinkieru drogowego, używanych dawniej do najbardziej
odpowiedzialnych robót w drogownictwie i małej architekturze, a których
produkcja jest o wiele bardziej kosztowna.
Niniejsze opracowanie ma pomóc producentom w uzyskaniu najwyższej
jakości wyrobów, a użytkownikom uzyskać możliwości właściwego ich wy-
korzystania.
5
Co to jest wibroprasowana kostka brukowa?
Kostka brukowa jest prefabrykowanym elementem budowlanym wykona-
nym z betonu niezbrojonego metodą wibroprasowania, przeznaczonym do
budowy nawierzchni drogowych, placów, parkingów, podjazdów, ciągów ruchu
pieszego, hal fabrycznych oraz dróg i pasaży w obiektach sportowych
i rekreacyjnych. To co betonową kostkę brukową czyni atrakcyjną dla prywat-
nego, przemysłowego czy komunalnego budownictwa, to wielość jej form
i kształtów, duża trwałość, możliwość ponownego wbudowania po rozbiórce
oraz znacznie mniejszy koszt w porównaniu z kamieniem naturalnym, czy
wypalanym klinkierem drogowym.
W zależności od metody produkcji może być ona wytwarzana z jednej lub
dwu warstw betonu. W kostce dwuwarstwowej warstwa wierzchnia powinna
mieć grubość minimum 5 mm i być silnie związana z warstwą dolną - kon-
strukcyjną. Betonowe kostki brukowe produkowane w technologii jedno-
warstwowej wykonywane są z jednego rodzaju betonu. Z tego też względu
mogą być wytwarzane szybciej niż dwuwarstwowe. Ich wadą jest koniecz-
ność stosowania do produkcji mieszanek betonowych o znacznie wyższym
punkcie piaskowym, co z kolei powoduje wzrost zużycia cementu. Ponadto
wzrasta zużycie barwnika, gdyż zachodzi konieczność barwienia całej masy
betonu. Pomimo różnych zabiegów technologicznych kostki produkowane w
technologii jednowarstwowej są z wyglądu zazwyczaj mniej estetyczne.
Kształt podstawowy kostki stanowi kwadrat, prostokąt lub sześciokąt. Istnieje
także kilkadziesiąt innych form oraz kostek łącznikowych i połówkowych.
Powierzchnia użytkowa kostki może podlegać modelowaniu (profilowaniu)
oraz barwieniu. Podstawowy kolor to szary wynikający z barwy cementu.
Istnieje jednak możliwość barwienia kostki, pozwalająca uzyskać wiele ko-
lorów i odcieni. Krawędzie powierzchni użytkowej mogą być sfazowane lub
niesfazowane. Ścianki boczne powinny zachować równoległość jak również
posiadać frez zewnętrzny, który stanowi naturalną dylatację.
Dobrze ułożona nawierzchnia z betonowych kostek brukowych jest równa,
nie zatrzymuje wody opadowej i nie wypadają z niej pojedyncze kostki. Ta-
ka też powinna pozostać przez 40 - 50 lat eksploatacji.
6
Wibroprasowanie betonu
Wibroprasowanie jest jedną z najnowocześniejszych metod zagęszczania
mieszanek betonowych, pozwalającą na uzyskanie odpowiednio wysokiego
stanu szczelności betonu przy zachowaniu możliwie najniższego współczyn-
nika wodno-cementowego (odpowiadającego konsystencji wilgotnej mieszanki
betonowej).
Osiągnięcie określonego stanu zagęszczenia mieszanki betonowej wy-
maga użycia odpowiednich obciążeń zagęszczających. Mieszanka beto-
nowa poddana takim obciążeniom zmniejsza swoją objętość w wyniku od-
prowadzenia z niej nadmiaru powietrza, a na jego miejsce wprowadzone
zostają składniki stałe betonu.
Metoda wibroprasowania jest połączeniem dwóch procesów zagęszczania
mieszanki betonowej:
" wibrowania,
" prasowania.
Podczas zagęszczania mieszanka betonowa stawia opór wewnętrzny W,
utrudniający zajęcie przez cząstki stałe minimalnej przestrzeni. Na opór
wewnętrzny W mieszanki betonowej składa się opór tarciowy ź, opór lepki
��1 i opór spójnościowy (kohezyjny) Cs:
W = f ( ź, ��1, Cs ) (1)
W trakcie zagęszczania wibracyjnego mieszanki betonowej tarcie i lepkość
pokonywane są dzięki przyłożeniu zwielokrotnionej siły ciążenia i wywoła-
niu szybkiego ruchu cząstek. Dzięki temu ruchowi mieszanka betonowa
zachowuje się jak gęsta ciecz ze względu na to, że tarcie wewnętrzne po-
między cząstkami betonu znacznie maleje. Natomiast przy zagęszczaniu
drogą prasowania tarcie wewnętrzne mieszanki jest pokonywane przez
przyłożenie wysokiego ciśnienia.
Na proces wibroprasowania betonowej kostki brukowej składają się dwie
fazy: w pierwszej następuje tylko wibracja objętościowa, w drugiej fazie
również wibracja objętościowa z jednoczesnym dociskiem aktywnym lub
pasywnym. Czas poszczególnych faz może być regulowany w określonym
zakresie. Możliwość ta pozwala ustalić optymalny zakres pracy maszyny,
odpowiedni do właściwości mieszanki betonowej i wielkości zastoso-
wanego kruszywa. Dostosowanie częstotliwości oraz amplitudy drgań do
danej maszyny pozwala na kontrolowane upłynnienie zaprawy oraz wła-
ściwe zagęszczenie mieszanki betonowej.
Siła wzbudzająca, niezbędna do wprowadzenia w drganie formy, okre-
ślona jest nośnością (udz
wigiem) stołu wibracyjnego. Siła ta może mieć
różną wartość i najczęściej to właśnie ona charakteryzuje daną maszy-
nę, decydując także o możliwościach uzyskania maksymalnego ciśnie-
nia prasowania.
7
Metody produkcji kostki brukowej
Znane są trzy podstawowe technologie produkcji betonowych ele-
mentów wibroprasowanych:
Metoda stacjonarna A - polega na tym, że każda wyprodukowana warstwa
kostek na palecie jest automatycznie usuwana z obszaru pracy maszyny,
a druga warstwa kostek jest formowana na następnej palecie itd. W tej meto-
dzie produkcji każda warstwa rozformowanych kostek spoczywa na oddzielnej
palecie i jest na niej transportowana podczas całego cyklu produkcyjnego.
Dla zmniejszenia po-
wierzchni produkcyjnej
palety są sztaplowane w
stosy, przewożone do
dojrzewalni i układane
na odpowiednich rega-
łach. Zwykle po 24-
godzinnym dojrzewaniu
następuje rozsztaplo-
wanie stosów, przełoże-
nie kostek z palet pro-
dukcyjnych na palety
transportowe, oczysz-
czenie palet produkcyj-
nych i ich powrót do
maszyny formującej.
Rys.1. Stacjonarna maszyna produkująca metodą A.
Kostki brukowe na paletach transportowych po spakowaniu przewożone są
do magazynu wyrobów gotowych. Metoda ta posiada szereg zalet, z których
najważniejsze to:
" duża wydajność (rytm produkcyjny wytworzenia jednej warstwy
w nowoczesnych zautomatyzowanych wibroprasach wynosi 12 - 30
sekund, natomiast wibropras z zasypem ręcznym - około 60 sekund),
" nieskomplikowana technologia,
" możliwość bieżącej kontroli jakości kostek podczas całego cyklu
produkcyjnego,
" bardzo dobre warunki dojrzewania betonu.
Zalety tej metody powodują, że jest najczęściej stosowana, tym bardziej, że
stwarza najlepsze warunki do uzyskania wysokiej jakości betonowej kostki
brukowej i ogranicza do minimum straty produkcyjne.
8
Do niewątpliwych wad tej metody należy zaliczyć:
" konieczność dysponowania dużą powierzchnią produkcyjną,
" wysokie koszty inwestycyjne z tytułu dużej liczby palet technolo-
gicznych (1800 - 2000 palet krążących w obiegu zamkniętym), ko-
nieczność zakupu maszyn towarzyszących do transportu, sztaplo-
wania i rozsztaplowania palet, a także budowy dojrzewalni
wysokiego składowania.
Metoda stacjonarna B - różni się od metody A tym, że każda wyproduko-
wana warstwa kostek jest układana na warstwie poprzedniej, aż do wyso-
kości ograniczonej możliwością maszyny i nośnością stosu kostek. Po uło-
żeniu na palecie produkcyjnej określonej liczby warstw kostki jest ona
zabierana z zasięgu
pracy maszyny za po-
mocą wózków widło-
wych, którymi palety
przewożone są na
miejsce dojrzewania
wyrobów.
Zwykle po 24 godzi-
nach dojrzewania,
kostki wywożone są do
magazynu wyrobów
gotowych i sprzedawa-
ne na tych samych pa-
letach produkcyjnych.
Rys. 2. Stacjonarna maszy-
na produkująca metodą B.
Do najważniejszych zalet tej metody należy zaliczyć:
" wysoką wydajność urządzenia formującego
(rytm produkcyjny 35 - 40 sekund),
" niedużą powierzchnię produkcyjną,
" stosunkowo niskie nakłady inwestycyjne.
Natomiast wady metody B to:
" brak możliwości kontroli produkcji,
" możliwość powstawania dużej liczby braków,
" najgorsze warunki dojrzewania kostki (a szczególnie dolnych
warstw narażonych na uszkodzenia mechaniczne),
" wysoki stopień skomplikowania technologii.
9
Pomimo swoich wad metoda ta - przede wszystkim ze względu na niższe
nakłady inwestycyjne - jest atrakcyjna dla producentów zaczynających pro-
dukcję betonowej kostki brukowej.
Metoda przejezdna C - polega na tym, że wibroprasa przemieszcza się
po szynach lub przechodzi ruchem kroczącym nad ułożonymi na po-
wierzchni terenu paletami produkcyjnymi, rozformowując na każdej z nich
warstwę kostki brukowej. Po zapełnieniu wszystkich palet następuje powrót
maszyny do pozycji wyjściowej, podniesienie urządzeń formujących do wy-
sokości pozwalających na rozformowanie na pierwszej warstwie wykona-
nych kostek warstwy drugiej, przejazd maszyny nad wszystkimi paletami,
aż do wysokości ograniczonej zdolnością produkcyjną maszyny.
Przy tym sposobie produkcji dysponujemy niezbędnym czasem na prze-
prowadzenie kontroli poszczególnych warstw rozformowanych kostek.
Kostki ułożone na paletach pozostają przez 24 godziny na miejscu, a na-
stępnie przewożone są do magazynu wyrobów gotowych.
Zalety metody przejezdnej to:
" niskie nakłady inwestycyjne,
" możliwość stosunkowo szybkiego uruchomienia produkcji,
" możliwość bieżącej kontroli wyrobów.
Do wad tej metody produkcji należy zaliczyć:
" niską wydajność wibroprasy (rytm produkcyjny ok. 60 sekund),
" zmienne warunki dojrzewania wyrobów (podobnie jak w metodzie B),
" wysoki stopień skomplikowania wibroprasy i samej technologii,
" konieczność dostarczania mieszanki betonowej do miejsca formo-
wania wyrobów.
Aktualnie niemal całkowicie odchodzi się od produkcji betonowej kostki
brukowej w tej technologii, jednakże stosowana jest ona chętnie nadal w
produkcji innych wibroprasowanych elementów dla budownictwa drogowe-
go i komunalnego takich jak: obrzeża, krawężniki, płytki chodnikowe, koryta
ściekowe i inne.
W zależności od warunków logistycznych, a więc posiadanej powierzchni
produkcyjnej, kształtu działki oraz położenia sieci komunikacyjnych, wza-
jemne usytuowanie poszczególnych urządzeń linii technologicznych może
być różne, pod warunkiem, że będzie zachowany ciąg technologiczny.
Z uwagi na newralgiczny charakter maszyn głównych linii technologicznych
czyli wibropras, wszystkie pozostałe węzły technologiczne takie jak np. be-
tonownie, dojrzewalnie, środki transportu wewnątrzzakładowego, są im
podporządkowane.
10
Rys. 3. Schemat produkcji betonowej kostki brukowej metodą stacjonarną.
Zasady produkcji betonowej kostki brukowej
Aby wyprodukować dobrą kostkę betonową należy przestrzegać sze-
regu następujących zasad:
Wszystkie węzły technologiczne, a także wszystkie części maszyn
tych węzłów, stykające się z mieszanką betonową, należy utrzy-
mywać w idealnej czystości.
Oznacza to, że powierzchnia wewnętrzna zbiorników mieszanki betonowej,
szuflad podających mieszankę, krat rozdzielających, zasuw, płyty stołu wi-
bracyjnego, blachy leżącej na stole wibracyjnym, formy, stempli docisko-
wych i innych części stanowiących wyposażenie maszyny, powinny być
zawsze czyste. Objętościowy sposób dozowania mieszanki betonowej po-
woduje konieczność zapełnienia formy w każdym cyklu formowania taką
samą ilością mieszanki. Jakiekolwiek zabrudzenie części maszyny powo-
duje zmiany ilości mieszanki betonowej podawanej do formy, co odbija się
bardzo negatywnie na prawidłowym jej zagęszczeniu, co z kolei powoduje
duże różnice właściwości i obniżenie jakości wyrobów. Zabrudzone formy
i stemple utrudniają również zaformowanie i rozformowanie kostek, a także
powodują powstawanie wad estetycznych, dyskwalifikujących betonową
kostkę brukową.
11
 Zbiorniki operacyjne mieszanki betonowej usytuowane nad wibro-
prasą winny być wypełnione na możliwie stałym poziomie, a na-
pełnianie zbiorników nie powinno się odbywać za pomocą przeno-
śników taśmowych, powodujących segregację składników -
głównie kruszywa.
Mieszanka betonowa z węzła betoniarskiego powinna być transportowana
do zbiorników operacyjnych nad wibroprasę w pojemnikach zawieszonych
na szynach jezdnych (transport podwieszony) lub jeżdżących po pochyl-
niach skipowych. Zdarza się - i to stosunkowo często - że z różnych powo-
dów mieszanka betonowa transportowana jest przenośnikami taśmowymi.
Taki transport jest dopuszczalny, ale może być przyczyną różnych pertur-
bacji technologicznych, wynikających z segregacji kruszywa, co prowadzić
może do obniżenia jakości kostki (zmienne właściwości użytkowe i obniżo-
ny poziom estetyki).
Do wibroprasy powinna być podawana mieszanka betonowa
o tych samych lub mało różniących się właściwościach.
Przestrzeganie wyżej opisanych zasad niestety nie eliminuje wszystkich
problemów techniczno-technologicznych, towarzyszących produkcji beto-
nowej kostki brukowej.
W tabeli 1 przedstawiono najczęściej występujące problemy podczas pro-
dukcji betonowej kostki brukowej a także wskazano przyczyny ich wystę-
powania oraz metody ich usuwania.
12
Tabela 1.
Rodzaj zakłó- Przyczyna zakłóceń procesu Sposób eliminacji zakłóceń pro-
cenia procesu technologicznego cesu technologicznego
technologicz-
nego
Nierównomier- 1. Zanieczyszczenie resztkami 1. Dokładnie oczyścić ścianki zbiornika
ne wypełnienie betonu przedniej ścianki i mieszanki betonowej, ruszt rozdzie-
formy mieszan- rusztu rozdzielającego szu- lający szuflady.
ką betonową na flady podającej mieszankę 2. Poprawić jednorodność mie-
warstwę kon- betonową. szanki betonowej i utrzymywać
strukcyjną i 2. Niejednorodna lub zbyt wil- stałą i właściwą ilość wody zaro-
fakturową gotna mieszanka betonowa, bowej.
(wierzchnią). powodująca zbrylenie się jej 3. Wyregulować położenie listwy
w zasypniku. zagładzającej nad formą tak, aby
3. Nierówno ustawiona listwa odległość pomiędzy listwą a for-
zagładzająca. mą wynosiła na całej długości li-
4. Zbyt długa droga ruchu wa- stwy 1mm.
hadłowego zasypnika. 4. Wyregulować (skrócić) drogę
5. Zasypnik wraca pod zbiornik ruchu wahadłowego zasypnika.
mieszanki betonowej przed 5. Zwiększyć liczbę przejazdów
zakończeniem wibrowania zasypnika nad formą.
wstępnego. 6. Uzupełnić brak mieszanki beto-
6. Zbyt mało mieszanki beto- nowej w zasypniku
nowej w zasypniku.
Zmienna 1. Zmienny stopień zapełnienia 1. Sposób eliminacji takich zakłóceń
(zbyt wysoka formy mieszanką betonową. omówiono powyżej.
lub niska) 2. Niewłaściwie dobrany czas 2. W celu regulacji wysokości ko-
wysokość ko- wibrowania wstępnego i stek można wydłużyć (w przy-
stek. głównego oraz czas wibro- padku kostek zbyt wysokich) lub
wania pod obciążeniem. skrócić (w przypadku kostek zbyt
niskich) czas wibrowania wstęp-
nego i / lub głównego. Czas wi-
browania pod dociskiem prasują-
cym w obu przypadkach nie
powinien być zmieniany, nie
wpływa on bowiem w sposób za-
sadniczy na wysokość produko-
wanych elementów. Zwykle wa-
runki wibroprasowania są
następujące:
" wibrowanie wstępne warstwy
konstrukcyjnej - 1,5 - 2,0 sek,
" wibrowanie wstępne warstwy
wierzchniej - 1,0 - 1,5 sek,
" wibrowanie główne - 4 - 6 sek,
" wibrowanie pod dociskiem
prasującym - 1,5 - 2,0 sek.
13
Nierówna 1. Nieprawidłowo ustawione 1. Regulacja położenia listw zagła-
wysokość ko- listwy zagładzające na za- dzających.
stek sypnikach mieszanki beto- 2. Dokładnie oczyścić zasypniki
w kierunku nowej na warstwę konstruk- mieszanki betonowej.
lewo-prawo cyjną i fakturową. 3. Prawidłowo ustawić formę wzglę-
i przód-tył. 2. Zanieczyszczone zasypniki mie- dem stołu wibracyjnego tak, aby
szanki betonowej (szuflady). dokładnie przylegały do siebie.
3. Nieprawidłowo ustawiona 4. Wymienić amortyzatory stołu
forma względem stołu wi- wibracyjnego.
bracyjnego. 5. Wyregulować pracę zasypnika
4. Zużyte amortyzatory stołu piasku.
wibracyjnego. 6. Wyregulować ustawienie prowad-
5. Nierównomierne posypywanie nic rolek zasobników.
piaskiem rozdzielającym po- 7. Wymienić rolki jezdne za-
szczególne warstwy kostek. sypników.
6. Nieprawidłowe ustawienie 8. Wyregulować ustawienie stempli
prowadnic, po których prze- względem formy i stołu wibracyj-
suwają się rolki zasobników. nego.
7. Zniekształcone rolki jezdne 9. Usunąć przyczyny nieprawi-
zasypników. dłowości przez zmianę składu
8. Nieprawidłowo ustawione, mieszanki betonowej oraz na-
nierównoległe stemple wzglę- prawę lub wymianę formy.
dem formy i stołu wibracyjnego. 10. Wyregulować drogi zasypników
9. Nieprawidłowo rozformowane mieszanki betonowej.
i wypychane kostki. 11. Uzupełnić braki mieszanki beto-
10. Nieprawidłowo uregulowane nowej w zbiornikach operacyj-
drogi zasypników mieszanki nych.
betonowej.
11. Zbyt małe ilości mieszanek
betonowych w zbiornikach.
Zgniatanie 1. Nieprawidłowo wypełniona for- 1. Sposoby eliminacji omówiono
kostek ma i zmienna wysokość kostek. wcześniej.
ułożonych 2. Nieprawidłowe ustawienie 2. Wyregulować ustawienie śrub
w dolnych war- śrub oporowych. oporowych.
stwach stosu. 3. Nieprawidłowe ustawienie 3. Regulacja położenia stołu odbie-
stołu odbierającego w pozycji rającego.
do przyjęcia nowej warstwy 4. Skorygować ustawienie wyłącz-
kostek. ników czasowych wibratorów roz-
4. Nieprawidłowe ustawienie formowania.
wyłączników czasowych wi- 5. Sprawdzić i skorygować skład
bratorów rozformowania. mieszanki betonowej.
5. Nieprawidłowe zagęszczenie 6. Naprawić uszkodzone palety oraz
kostek. kontrolować ich położenie na sto-
6. Nieprawidłowe palety i ich złe le odbierającym.
położenie na stole odbierającym. 7. Oczyścić szyny i klocki ha-
7. Zanieczyszczone szyny i mulcowe oraz wyregulować
klocki hamulcowe mechani- ustawienie klocków hamul-
zmu rozformowania i ich nie- cowych.
prawidłowe ustawienie.
14
Wypadanie 1. Nierównomierne napełnienie 1. Sposoby eliminacji omówiono
kostek z formy. formy mieszanką betonową. wcześniej.
2. Niewłaściwie dobrane para- 2. Dobrać prawidłowe parametry
metry procesu zagęszczania procesu zagęszczania.
mieszanki betonowej. 3. Skorygować skład mieszanki
3. Nieprawidłowa konsystencja betonowej.
mieszanek betonowych. 4. Wymienić płytę stołu wibra-
4. Uszkodzona płyta stołu wi- cyjnego.
bracyjnego. 5. Dokonać regulacji wadliwie pra-
5. Zbyt wczesne ruszenie stołu cujących mechanizmów.
wibracyjnego po wibrowaniu 6. Dokonać regulacji wadliwie pra-
głównym. cujących mechanizmów.
6. Zbyt długi czas luzowania 7. Dokonać regulacji wadliwie pra-
i dociążenia formy. cujących mechanizmów.
7. Zbyt duży luz śrub głównej 8. Oczyścić szyny i klocki ha-
płyty dociążenia. mulcowe oraz wyregulować
8. Zanieczyszczone i z
le usta- ustawienie klocków hamulcowych
wione szyny i klocki hamul- mechanizmu rozformowania.
cowe mechanizmu rozfor-
mowania.
Przylepianie 1. Zbyt wilgotna mieszanka 1. Skorygować skład mieszanki
się kostek betonowa warstwy konstruk- betonowej.
do stempli. cyjnej i/lub fakturowej. 2. Skorygować skład mieszanki
2. Za duży udział frakcji drobnej betonowej.
w składzie mieszanki betono- 3. Prawidłowo zhomogenizować
wej warstwy konstrukcyjnej i mieszankę betonową.
fakturowej. 4. Dobrać prawidłowy czas zagęsz-
3. Nieprawidłowo wymieszana czania mieszanki betonowej.
mieszanka betonowa. 5. Oczyścić stemple.
4. Zbyt długi czas wibrowania
zasadniczego.
5. Nie oczyszczone sfazowania
powierzchni stempli.
Podczas produkcji betonowych kostek brukowych mogą wystąpić także inne
problemy technologiczne, które nie będą omawiane szczegółowo ze względu
na ograniczoną objętość niniejszego poradnika. Ich przyczyn należy jednak
szukać w zakłóceniach procesu technologicznego omawianych powyżej oraz
w jakości surowców i błędach projektowania mieszanki betonowej.
Formy do produkcji betonowej kostki brukowej
Właściwie wykonana i eksploatowana forma ma zasadniczy wpływ na
jakość, wygląd estetyczny i efektywność ekonomiczną produkcji betonowej
kostki brukowej. Forma składa się zasadniczo z części dolnej - ramy formy,
w której umieszczony jest wkład z gniazdami w kształcie formowanych
elementów oraz części górnej, gdzie do sztywnej płyty mocowane są stopki
stempli przez pionowe wsporniki. Stopki stempli w kształcie formowanych
15
elementów wchodzą w gniazda dolnej części formy. Jeśli stopki stempli są
płaskie, wówczas otrzymujemy kostki o powierzchni górnej gładkiej, jeśli są
natomiast odpowiednio uformowane, otrzymujemy kostki z fazami na gór-
nej powierzchni. Wysokość dolnej części formy zależy od rodzaju wibropra-
sy. Jeśli zasypywanie mieszanki betonowej następuje podczas wibrowania
wstępnego, wysokość
ta wynosi 70 mm przy
produkcji kostki o wy-
sokości minimalnej 60
mm. Przy produkcji
kostki o wysokości no-
minalnej 80 mm, wyso-
kość dolnej części for-
my wynosi 90 mm.
Warunki pracy formy
są ekstremalnie trudne,
bowiem poddana jest
ona intensywnym od-
działywaniom sił sta-
tycznych i zmiennych -
dynamicznych.
Rys. 4. Rama formy z gniaz-
dami oraz stempel dociskowy.
Często, nawet dokładne obliczenia statyczne nie gwarantują zaprojektowa-
nia i wykonania formy, która spełniałaby dobrze swoją rolę w eksploatacji
tak pod względem jakości zagęszczania mieszanki betonowej jak i trwało-
ści formy.
W praktyce produkcyjnej obserwuje się często zjawisko różnego zagęsz-
czania mieszanki betonowej w różnych miejscach formy. Niekiedy następu-
je prawie całkowite wytłumienie drgań i amplituda drgań jest bliska zeru, w
innych zaś miejscach drgania powodują widoczne przemieszczenia mie-
szanki betonowej, co spowodowane jest zjawiskiem rezonansu drgań.
Podczas zagęszczania mieszanki betonowej w warunkach wibroprasowa-
nia znacznie zwiększa się jej ciśnienie na elementy formy. Wielkość sił od-
działywujących na formę i ich przyłożenie (szczególnie niekorzystne przy
formach z
le zamocowanych, lub wcale nie zamocowanych do urządzenia
wibracyjnego) może doprowadzić do nieodwracalnych odkształceń formy,
a także np. do zerwania śrub mocujących. Zniszczenia tego typu spowo-
dowane są nadmiernym obciążeniem dynamicznym lub zmęczeniem mate-
riału formy i jej połączeń.
16
Formy do betonu wibroprasowanego powinny spełniać następujące wyma-
gania:
" ich wymiary wewnętrzne po złożeniu formy powinny odpowiadać
wymiarom betonowych kostek (z uwzględnieniem dopuszczalnych
odchyłek),
" ich sztywność i wytrzymałość powinna być taka, aby podczas pro-
cesów technologicznych zmiany wymiarów form nie przekraczały
odchyłek dopuszczalnych,
" powinny być lekkie, łatwe w montażu, składaniu i rozkładaniu, zuni-
fikowane, a także mieć minimalne wymiary zewnętrzne,
" winny być dostosowane do współpracy ze wszystkimi urządzeniami
stanowiącymi wyposażenie linii technologicznej,
" powinny stwarzać warunki do dokładnego czyszczenia (zwłaszcza
powierzchni stykającej się ze świeżym betonem),
" powinny być dostosowane do prawidłowego oparcia i zamocowania
na urządzeniach wibracyjnych lub prawidłowego zamocowania do
nich wibratorów przyczepnych; nieprawidłowe podparcie formy po-
woduje przeciążenie urządzeń wibracyjnych i ich szybkie zużycie
(palenie się wibratorów), dodatkowy hałas wynikający z uderzeń
formy o stanowisko wibrowania, a także zmniejszenie siły wymusza-
jącej zagęszczenie mieszanki betonowej.
" dla prawidłowego przebiegu zagęszczania mieszanki betonowej
powinien być przestrzegany warunek, aby ugięcie formy nie obcią-
żonej było nie większe od 1/10 wielkości amplitudy drgań stosowa-
nych podczas zagęszczania mieszanki betonowej.
Przystępując do produkcji lub kupna form należy zwrócić uwagę na nastę-
pujące elementy:
" formy powinny posiadać prawidłowe skosy technologiczne we
wszystkich swoich częściach, co zabezpiecza przed wypadaniem
kostki przed jej rozformowaniem; (wielkość przeciwskosu gniazda
w formie wynosi 0,2 - 0,5 mm),
" wszystkie powierzchnie stykające się z betonem powinny być bar-
dzo równe i pozbawione pęknięć, nacieków, odprysków i skroplin
metalu, powstających podczas produkcji lub regeneracji formy,
" ścianki formy stykające się z mieszanką betonową winny być na
głębokość 5 mm utwardzone powierzchniowo, a ich twardość nie
może być niższa niż 60 HRC.
Czas eksploatacji formy uzależniony jest od rodzaju materiału z jakiego jest
wykonana, rodzaju wibroprasy, rodzaju kruszywa używanego do produkcji
mieszanki betonowej, a także kultury technicznej użytkownika. Symptomem
17
zużycia się lub uszkodzenia formy są tzw.  wąsy wystające poza po-
wierzchnię licową lub występowanie w podstawie warstwy konstrukcyjnej
kostki lejowatego rozpłaszczenia, zwanego potocznie  słoniowymi stopami .
Producenci form oceniają liczbę zaformowań na 80 000 - 100 000, co
w praktyce oznacza, że można na nich pracować ok. 255 dni, czyli 1 rok pro-
dukcyjny. Jak wynika jednak z doświadczeń firm wytwarzających formy do
produkcji kostek, wymiana stopek stempli powinna nastąpić po 40 000 
45 000 cykli w przypadku stosowania kruszyw żwirowo-otoczakowych, lub po
25 000 do 35 000 cykli przy stosowaniu kruszyw łamanych.
Dla prawidłowej eksploatacji formy powinny być spełnione następujące wa-
runki:
" siła docisku śrub, którymi forma jest zamocowana do urządzenia
podnoszącego, powinna być jednakowa, gdyż zmienna siła powo-
duje zakłócenia w prawidłowym przenoszeniu drgań,
" powierzchnia górna i dolna ramy zewnętrznej formy powinna być
utrzymana w idealnej czystości, bowiem nagromadzone na górnej
powierzchni resztki betonu utrudniają prawidłowe napełnianie formy;
podobne zanieczyszczenia na powierzchni dolnej nie pozwalają na
prawidłowe postawienie formy na palecie czy płycie stołu wibracyj-
nego, a tym samym powodują podpływanie mieszanki betonowej
między formę i paletę podczas wibrowania,
" każdy wzór formy powinien mieć własną płytę stołu wibracyjnego,
ponieważ każda płyta dopasowuje się do jej kształtów,
" płyta stołu powinna być utrzymana w czystości oraz wykonana
z materiału odpornego na ścieranie i nie podatnego na odkształcenia.
Przyczyn szybkiego zużycia, kosztownych przecież, form jest wiele, a do
najczęściej występujących zaliczyć należy:
" zbyt duży odstęp pomiędzy stopkami stempli a gniazdami w formie
(właściwy odstęp powinien wynosić 0,4 - 0,5 mm),
" niewłaściwy materiał wkładu formy i stopek stempli,
" uszkodzona lub niewłaściwa paleta robocza, bądz
płyta stołu wibra-
cyjnego,
" niewłaściwe czyszczenie i konserwacja formy.
W ekstremalnych przypadkach formy pękają, co spowodowane jest niewła-
ściwym doborem materiału formy, stosowaniem zbyt dużej siły wymuszającej
zagęszczenie mieszanki betonowej, długotrwałym wibrowaniem pustej formy
(jako niewłaściwej metody jej oczyszczania), zmęczeniem materiału formy
lub wprowadzeniem formy w rezonans podczas zatrzymywania wibratorów.
Forma wibroprasy powinna być szczególnie pieczołowicie czyszczona
i konserwowana. Po każdorazowym zastosowaniu formę należy zmyć
strumieniem wody pod ciśnieniem oraz zakonserwować środkiem antyko-
18
rozyjnym. Podczas pracy górną część formy między stemplami należy czy-
ścić sprężonym powietrzem, co wykluczy dostawanie się resztek stwardnia-
łego betonu pomiędzy ścianki formy i stopki stempli. Ponadto przed rozpo-
częciem pracy wibroprasy należy każdorazowo sprawdzać prawidłowość
dokręcenia wszystkich śrub mocujących formę w urządzeniu.
Każdej wymianie formy powinno towarzyszyć kontrolowanie stanu formy
w zakresie ewentualnych deformacji, rys, pęknięć, wielkości odstępu mię-
dzy stopkami stempli i gniazdami formy, a także stanu powierzchni stykają-
cych się z mieszanką betonową.
Palety produkcyjne i transportowe
Palety produkcyjne i transportowe odgrywają bardzo ważną rolę
w kształtowaniu jakości produkcji betonowych kostek brukowych oraz de-
cydują o zmniejszeniu liczby braków produkcyjnych. Wszelkie uszkodzenia
trwałe powstałe na powierzchni palet (wgłębienia, pęknięcia i rozejścia się
desek, narośla stwardniałego betonu, zwichrowania, uniesienia naroży,
deformacje krawędzi) decydują o wyglądzie gotowego wyrobu. Należy
zwrócić uwagę na stosowanie specjalnych środków antyadhezyjnych. Czas
eksploatacji zaimpregnowanych palet znacznie się wydłuża, a wszelkie
pozostałości betonu mają utrudniony kontakt z drewnem lub blachą, tracąc
całkowicie przyczepność.
Surowce do produkcji betonowej kostki brukowej
Do produkcji betonowej kostki brukowej stosowane są następujące su-
rowce:
a) cementy portlandzkie, krzemionkowe oraz żużlowe wysokich klas,
b) kruszywa drobne piaskowe o uziarnieniu 0 - 2 mm,
c) kruszywa frakcjonowane żwirowo-otoczakowe
i łamane bądz
ich mieszaniny o uziarnieniu 2 - 8 i 2 - 16 mm,
d) dodatki mineralne,
e) domieszki chemiczne,
f) pigmenty,
g) woda.
W stosunku do wszystkich surowców wyjściowych stawiane są najwyższe
wymagania jakościowe.
Cementy
Do produkcji betonowej kostki brukowej zaleca się stosowanie cemen-
tów portlandzkich klas 42,5 i 52,5 (wg starej normy PN-88/B-30000 - ce-
menty marek 45, 50, 55).
19
Obowiązująca nowa norma PN-B-19701 (zgodna z normą europejską) wy-
różnia następujące rodzaje cementów, które są zalecane w produkcji beto-
nowej kostki brukowej:
" cement portlandzki CEM I 42,5 i CEM I 52,5,
" cement portlandzki o wysokiej wytrzymałości wczesnej CEM I 42,5 R
i CEM I 52,5 R,
" cement portlandzki krzemionkowy CEM II/A-D 42,5 i CEM II/A-D 52,5,
" cement portlandzki żużlowy o wysokiej wytrzymałości wczesnej
CEM II/A-S 42,5 R,
" cement portlandzki niskoalkaliczny CEM I 42,5 NA i CEM I 52,5 NA,
" cement portlandzki niskoalkaliczny o wysokiej wytrzymałości wcze-
snej CEM I 42,5 R NA.
Wybór rodzaju cementu uzależniony jest od szeregu czynników, z których
wymienić należy:
" warunki organizacyjno-techniczne producenta kostki
(rodzaj technologii i nowoczesność linii, warunki dojrzewania),
" pora roku (warunki temperaturowe),
" koszty transportu od producenta cementu,
" możliwości pozyskania odpowiednich dodatków mineralnych,
" cena.
Generalnie można powiedzieć, że cementy stosowane do produkcji kostki
betonowej, oprócz wysokiej wytrzymałości końcowej, powinny charaktery-
zować się wysoką dynamiką narastania wytrzymałości, wysokim lub umiar-
kowanym ciepłem hydratacji oraz wysoką trwałością. Najczęściej stosowa-
ne są cementy portlandzkie CEM I 42,5 i CEM I 52,5. Cementy portlandzkie
o wysokiej wytrzymałości wczesnej (portlandzki, portlandzki żużlowy i port-
landzki niskoalkaliczny) powinny być stosowane w niskich temperaturach
póz
nej jesieni, zimy i wczesnej wiosny, a także wówczas, gdy zależy nam
na skróceniu czasu uzyskania przez kostkę tzw. wytrzymałości transporto-
wej (przy małej powierzchni komór dojrzewania oraz ograniczonych możli-
wościach magazynowania).
Cementy portlandzkie żużlowe o wysokiej wytrzymałości wczesnej CEM
II/A - S 42,5 R oraz cementy portlandzkie krzemionkowe CEM II/A - D 42,5
i CEM II/A - D 52,5 zawierają w swoim składzie dodatki mineralne granulo-
wanego żużla wielkopiecowego i pyłu krzemionkowego (ang. silica fume),
przy zachowaniu zespołu właściwości cementów portlandzkich bez dodat-
ków. Obecność dodatków mineralnych w tych cementach wpływa korzyst-
nie na trwałość betonu, ale również poprawia właściwości reologiczne mie-
szanki betonowej, co ma szczególne znaczenie przy zagęszczaniu
mieszanek betonowych o niskim współczynniku wodno-cementowym (z
20
takimi mamy do czynienia w betonie wibroprasowanym). Cementy niskoal-
kaliczne zachowują podstawowe zalety cementów wysokowytrzymałościo-
wych, wyróżniają się natomiast ograniczoną do 0,60 % zawartością alka-
liów w przeliczeniu na Na2Oe (Na2O + 0,658 K2O). Mają one zastosowanie
do produkcji betonów zawierających kruszywa o podwyższonej reaktywno-
ści alkalicznej (niektóre kruszywa węglanowe oraz żwirowo-otoczakowe
zawierające bezpostaciową krzemionkę w postaci opalu czy chalcedonu).
Wymagania dla cementów stosowanych do produkcji betonowej kostki bru-
kowej podaje tabela 2.
Tabela 2.
Wytrzymałość na ściskanie [MPa] Czas wiązania Stałość
Klasa wczesna po normowa po początek koniec objętości
2 dniach 7 dniach 28 dniach [min] [h] [mm]
42,5 -
e" 10
e" 42,5 d" 62,5 e" 60 d" 12 d" 10
42,5 R -
e" 20
52,5 -
e" 20
e" 52,5 - e"45 d" 10 d" 10
52,5 R -
e" 30
Rys. 5. Wymagania wytrzy-
małościowe dla cementów
klasy 42,5.
Rys. 6. Wymagania wytrzy-
małościowe dla cementów
klasy 52,5.
21
Cementy stosowane w produkcji betonowej kostki brukowej powinny cha-
rakteryzować się podwyższonym stopniem rozdrobnienia (powierzchnią
właściwą powyżej 3300 cm2/g wg Blaine a), bowiem wpływa to korzystnie
na urabialność mieszanki betonowej, powoduje wzrost ciepła twardnienia
w początkowym okresie hydratacji cementu, jak również zapewnia odpo-
wiednią dynamikę narastania wytrzymałości początkowych.
Jedną z bardzo istotnych cech cementów, decydujących o ich efektywnym
stosowaniu, jest ciepło twardnienia. Uzależnione jest ono głównie od składu
mineralnego cementu, stopnia rozdrobnienia i współczynnika wodno-
cementowego zaczynu. Ciepło twardnienia cementu w betonie uzależnione
jest dodatkowo od rodzaju i zawartości dodatków mineralnych oraz charak-
teru chemicznego, rodzaju i zawartości domieszek chemicznych.
Ciepło twardnienia cementu ma istotny wpływ na samoogrzewanie się be-
tonu w procesie dojrzewania (nawet do temp. 40 - 50�C), co stwarza wa-
runki zbliżone do warunków przyspieszonego dojrzewania i w efekcie pro-
wadzi do skrócenia czasu niezbędnego do uzyskania wytrzymałości
transportowej i eksploatacyjnej.
Podwyższone ciepło twardnienia cementu nabiera szczególnego znaczenia
podczas produkcji betonowej kostki brukowej w obniżonych temperaturach
póz
nej jesieni, zimy
i wczesnej wiosny. W
tym okresie zaleca się
więc stosować cementy
o wy-sokiej wytrzymało-
ści wczesnej, wyróżnia-
jące się wysokim cie-
płem twardnienia.
Rys. 7. Ciepło twardnienia
niektórych cementów wyso-
kowytrzymałościowych.
Należy również stwierdzić, że w stosowaniu cementu do produkcji betono-
wej kostki brukowej należy przestrzegać kilku zasad ogólnych, które mogą
bardzo istotnie wpływać na jakość produkcji:
" należy stosować cementy od tego samego producenta, bowiem, jak
wiadomo, każda cementownia produkuje różne asortymenty cemen-
tów, bazując zwykle na tym samym klinkierze, który ma określony
skład mineralny i zespół specyficznych właściwości takich jak: wo-
dożądność, czas wiązania, barwa, powierzchnia właściwa, zdolność
do współpracy z domieszkami chemicznymi i inne,
22
" każda zmiana cementu wymaga przeprowadzenia badań optymali-
zacyjnych, głównie w zakresie składu mieszanki betonowej,
a szczególnie doboru domieszek chemicznych,
" nie należy stosować cementów o zbyt wysokiej temperaturze, po-
nieważ może to prowadzić to poważnych perturbacji technologicz-
nych; szczególnie dotyczy to pełni sezonu budowlanego i wysokich
letnich temperatur, gdy z cementowni dostarczony jest cement jesz-
cze gorący, wprost po zmieleniu,
" należy przestrzegać terminów trwałości cementu określonych przez
producenta oraz właściwych warunków jego przechowywania,
" dozowanie cementu do miksera mieszanki betonowej powinno od-
bywać się poprzez urządzenia ważąco-dozujące (poddawane sys-
tematycznej homologacji), a nie przez dozowniki objętościowe, gdyż
tą drogą można popełnić błędy dozowania cementu w granicach
dochodzących nawet do 10 - 20 %.
Kruszywa
Do produkcji betonowej kostki brukowej należy stosować najlepszej ja-
kości kruszywa płukane frakcjonowane, żwirowo-otoczakowe i łamane (lub
ich mieszaniny) o uziarnieniu 2 - 8 mm i 2 - 16 mm. Kruszywa łamane pro-
dukowane są: ze skał magmowych (granity, porfiry, diabazy, bazalty), ze
skał osadowych pochodzenia organogenicznego (wapienie i dolomity) oraz
ze skał metamorficznych (kwarcyty, marmury). Kruszenie, a następnie frak-
cjonowanie kruszyw łamanych i pozyskanie odpowiednich frakcji kruszywa
pozwala na złożenie ciągłego stosu okruchowego - podstawowego warun-
ku uzyskania dobrego betonu.
Niewątpliwymi zaletami kruszyw łamanych jest ich chropowatość po-
wierzchni oraz niekiedy zdolność do tworzenia z zaczynem produktów hy-
dratacji - uwodnionych
węglanoglinianów wap-
niowych na granicy kru-
szywo - zaczyn (jak to
ma miejsce w przypad-
ku kruszyw węglano-
wych), co zwiększa
przyczepność zaczynu
do kruszywa.
Rys. 8. Kruszywa mineralne do
betonu. Piasek. PN-86/B-06712.
Wymagania dla gatunku I i II.
23
Jako kruszywa drobne
stosowane są: piasek
uszlachetniony płukany i
frakcjonowany lub łama-
ny o uziarnieniu 0 - 2 mm
i 0 - 4 mm w gatunku I
lub II wg normy PN-86/B-
06712  Kruszywa mine-
ralne do betonu .
Wymagania techniczne
dotyczące kruszyw
stosowanych do pro-
dukcji betonowej kostki
brukowej przedstawio-
no w tabeli 3.
Reakcja alkaliczna kruszyw z cementem (oznaczana wg normy PN-78/B-
06714/34) nie powinna wywołać zmian liniowych większych od 0,1%.
Na rysunku 8 przedstawiono wymagania dla uziarnienia piasków jako kru-
szyw do betonów w gatunku I i II.
Rys. 9. Wymagania dla uziarnienia piasków stosowanych do betonów zwykłych.
24
 25
Tabela 3.
Producenci betonowej kostki brukowej winni domagać się od producenta
kruszyw orzeczeń o ich jakości w zakresie wszystkich podanych wyżej wy-
magań. Niespełnienie bowiem wymagań, prowadzi w najlepszym przypad-
ku, do wahań jakości, a w najgorszym do zupełnej dyskwalifikacji wyrobów.
Dlatego też celowym jest aby służby technologiczne zakładów produkujących
kostkę betonową poprzez ocenę wizualną dokonywały odbioru jakościowego
kruszyw. Stosunkowo łatwo jest dostrzec zwiększone ilości zanieczyszczeń
ilastych, zanieczyszczeń organicznych, ziaren zwietrzałych i płaskich.
Ponadto należy kontrolować i obserwować zmiany składu ziarnowego kru-
szyw tak w zakresie udziału podziarna i nadziarna jak i udziału poszczegól-
nych frakcji ziarnowych. Powszechną bowiem praktyką jest, że skutkiem
złego stanu technicznego sit sortujących u producentów kruszyw oraz ich
rozkalibrowania pod koniec sezonu produkcyjnego, skład ziarnowy kruszyw
ulega istotnym zmianom, co ma duży wpływ na zmiany stosu okruchowego
mieszanki kruszywowej.
Na komentarz zasługuje również ograniczenie w kruszywach zawartości
pyłów o wielkości ziaren poniżej 0,063 mm, na które składają się przede
wszystkim zanieczyszczenia ilaste. Ich obecność bardzo niekorzystnie
wpływa na jakość stwardniałego betonu, gdyż w obecności wody wykazują
pęcznienie. Jednocześnie w składzie mieszanki kruszywowej do betonu wi-
broprasowanego zalecana jest zawartość drobnej frakcji piaskowej o wielko-
ści ziaren < 0,125 mm na poziomie 6 - 7%, co korzystnie wpływa na urabial-
ność. Ponieważ w piasku zwykle obserwuje się brak tej frakcji, jej
niedostatek uzupełnić można dodatkami mineralnymi.
Do produkcji betonowej kostki brukowej wg technologii jednowarstwowej
należy stosować mieszanki kruszywa oparte o piaski oraz żwiry i grysy
o uziarnieniu 2-8 mm. Ograniczenie maksymalnej wielkości ziaren do 8 mm
wynika zarówno z przyczyn estetycznych jak i jakościowych, ponieważ grubsze
ziarna kruszywa w procesie zagęszczania mieszanki betonowej mają tendencję
do podchodzenia w górę, co powoduje pogorszenie estetyki nawierzchni i naru-
szenie mikrostruktury zagęszczanego betonu. Może to powodować także
zmniejszenie trwałości betonu, a szczególnie mrozoodporności w obecności
środków odladzających.
Do produkcji betonowej kostki brukowej w technologii dwuwarstwowej należy
stosować dwie mieszanki betonowe o odmiennych stosach okruchowych:
" na warstwę konstrukcyjną (dolną) mieszanki kruszywowe oparte
o piaski oraz żwiry i grysy o uziarnieniu 2 - 8 mm i 2 - 16 mm,
" na warstwę fakturową (górną) piasek o uziarnieniu 0 - 3 mm.
Punkt piaskowy mieszanek kruszywowych o uziarnieniu 0 - 8 mm (czyli
zawartości frakcji drobnej - piaskowej < 2 mm w mieszance kruszywowej),
może wahać się w dopuszczalnych granicach od 36 - 70%. Zwykle w tech-
26
nologii dwuwarstwowej punkt piaskowy warstwy konstrukcyjnej waha się
w granicach 45 - 55%, natomiast w przypadku technologii jednowarstwowej
wynosi on 55 - 65%. Należy zawsze dążyć do obniżenia punktu piaskowe-
go mieszanek betonowych, gdyż powoduje to wydatny wzrost wytrzymało-
ści stwardniałego betonu i zmniejszenie zużycia cementu. Punkt piaskowy
mieszanek kruszywowych o uziarnieniu 0 - 16 mm może wahać się w do-
puszczalnych granicach 22 - 63%. Za najkorzystniejszy w warunkach prak-
tycznych uważa się jednak punkt piaskowy w granicach 38 - 42%.
Na rysunku 10 i 11 przedstawiono zalecane graniczne krzywe uziarnienia
grupy frakcji kruszywa od 0 do 8 mm oraz frakcji 0 do 16 mm do produkcji
betonowej kostki brukowej.
Wielkość punktu piaskowego - jak już wspomniano - ma istotny wpływ na
kształtowanie się cech wytrzymałościowych stwardniałego betonu i zużycie
cementu, więc warto go optymalizować. Jednakże jego wielkość uzależnio-
na jest od szeregu takich czynników jak:
" skład ziarnowy dostępnych kruszyw i możliwość  złożenia z nich
ciągłego i bliskiego optymalnemu stosu okruchowego,
" jednorodność składu ziarnowego kruszywa,
" warunki techniczno-technologiczne przygotowania i zagęszczania
mieszanki betonowej (jakość wibroprasy).
Jak widać betonową
kostkę brukową w tech-
nologii dwuwarstwowej
można produkować z
mieszanki kruszywowej
0 - 16 mm przy niskim
punkcie piaskowym (ok.
40%), jednakże w tym
przypadku należy szcze-
gólnie zwracać uwagę
na:
" prawidłowe zapro-
jektowanie składu
mieszanki betono-
wej,
" kontrolowanie skła-
du ziarnowego kru-
szywa grubego 2 -
Rys. 10. Zalecane graniczne krzywe uziarnienia grupy frak-
16 mm.
cji 0 - 8 mm do produkcji betonowej kostki brukowej.
Zdarza się często, że w zależności od warunków odbioru z hałdy pro-
ducenta, kruszywo bardzo się różni, wówczas lepiej zamówić kruszy-
wo frakcjonowane 2 - 8 mm i 8 - 16 mm.
27
Dodatki mineralne
W produkcji beto-
nowej kostki brukowej
mogą być stosowane
dodatki mineralne o
właściwościach hydrau-
liczno - pucolanowych,
pucolanowych oraz
obojętne wypełniacze,
spełniające funkcję do-
datku uszczelniającego
(uzupełniającego nie-
dobór frakcji <0,125 mm
w mieszance kruszy-
wowej).
Dodatki mineralne kształ-
tują wiele pozytywnych
cech świeżego i stward-
Rys. 11. Zalecane graniczne krzywe uziarnienia grupy frak-
cji 0 - 16 mm do produkcji betonowej kostki brukowej.
niałego betonu.
Wymienić tutaj można
między innymi:
" lepszą urabialność mieszanki betonowej (co ma szczególne znaczenie
w przypadku mieszanek betonowych o konsystencji wilgotnej),
" zwiększoną odporność betonu na korozję chemiczną (wskutek wią-
zania przez te dodatki wodorotlenku wapniowego Ca(OH)2),
" mniejszą porowatość stwardniałego betonu (a szczególnie zmniej-
szenie udziału porów kapilarnych, co prowadzi do zmniejszenia na-
siąkliwości, obniżenia współczynnika filtracji i przepuszczalności
oraz poprawy mrozoodporności),
" zwiększoną wytrzymałość w początkowym i po dłuższym okresie
twardnienia betonu,
" mniejsze koszty produkcji dzięki oszczędności cementu.
Dodatki pucolanowe i hydrauliczno-pucolanowe, do których należą przede
wszystkim mielone żużle wielkopiecowe, popioły lotne oraz pyły krzemion-
kowe, wydatnie zmniejszają zawartość Ca(OH)2 w stwardniałym zaczynie
cementowym, ponieważ wiążą go tworząc dodatkowe ilości uwodnionego
krzemianu wapniowego - fazę CSH I.
Wodorotlenek wapniowy, którego zawartość w stwardniałym zaczynie ce-
mentowym może dochodzić nawet do 20% (w przypadku gdy cement za-
wierał dużo alitu), wymywany jest najłatwiej z betonu, a także jest z
ródłem
postępującej korozji siarczanowej, chlorkowej i siarczanowo - magnezowej.
Wiązanie Ca(OH)2 oraz utworzenie się dodatkowych ilości fazy CSH I pro-
28
wadzi do zmiany struktury porów w stwardniałym zaczynie. Zmniejsza się
udział porów kapilarnych - szczególnie niepożądanych dla trwałości betonu,
a rośnie udział porów żelowych o średnicy <2 nm. Wieloletnie badania pro-
wadzone w Pracowni Betonów Zakładu Materiałów Budowlanych Wydziału
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH pozwoliły na zdobycie dużego do-
świadczenia w zakresie stosowania - jako dodatku mineralnego - zmielo-
nego granulowanego żużla wielkopiecowego. Najkorzystniejsze rezultaty
otrzymuje się wówczas, gdy żużel zmielony jest do powierzchni właściwej
przekraczającej 3500 cm2/g wg Blaine a. Granulowany żużel wielkopiecowy
powinien spełniać wymagania normy PN-72/B-23002  Żużel wielkopiecowy
granulowany do produkcji cementu , podane w tabeli 4.
Innym dodatkiem mineralnym może być popiół lotny ze spalania węgla ka-
miennego, jednakże winien on spełniać wymagania normy europejskiej
EN 450, dotyczącej składu chemicznego i niektórych właściwości fizycz-
nych. Wymagania dla takich popiołów lotnych stosowanych jako dodatek
pucolanowy przy wytwarzaniu betonów konstrukcyjnych są następujące:
" straty prażenia określone wg normy EN-186-2 - nie większe niż 5%
(można również stosować popioły lotne o stratach prażenia do 7%
wagowych, jeżeli badania sprawdzające właściwości betonu po-
twierdzają ich przydatność),
" zawartość chlorków podawana jako Cl- określona wg normy
EN-196-21 - nie więcej niż 0,10% wagowych,
" zawartość siarki w przeliczeniu na SO3 określona wg normy
EN-196-2 - nie więcej niż 3,0% wagowych,
" zawartość CaOw - wolnego wapna - nie więcej niż 1,0% wagowych
(popiół lotny o zawartości CaOw większej niż 1,0% wagowych, ale
nie przekraczający 2,5% może być również stosowany pod warun-
kiem, że zostaną spełnione wymagania stałości objętości cementu
o składzie 50% popiołu lotnego i 50% cementu porównawczego wg
metody pierścienia Le Chateliera, zgodnie z EN-196-3),
" uziarnienie - pozostałość na sicie 0,045 mm nie większa niż 40%
(przy przesiewaniu na mokro wg EN-451-2),
" gęstość pozorna określona wg EN-196-6 nie powinna różnić się
więcej niż ą 150 kg/m3 od wartości średniej podawanej przez do-
stawcę popiołu,
" wskaz
nik aktywności pucolanowej po 28 i 90 dniach powinien osią-
gnąć odpowiednio 75 i 85% (jest to procentowy stosunek wytrzyma-
łości na ściskanie beleczek z zaprawy normowej wykonanych przy
użyciu mieszaniny 75% wagowych cementu porównawczego i 25%
popiołu, do wytrzymałości badanych w tym samym wieku normo-
wych beleczek wykonanych przy użyciu samego cementu porów-
nawczego).
29
Tabela 4.
Zawartość
Klasa
Składniki
Lp. I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
i cechy
Gatunek
A B C D
Wilgoci, % wag.,
1. 10 15 20 25 10 15 20 25 10 15 20 25 10 15 20 25
nie więcej niż
Tlenku wapnio-
wego (CaO)1),
2. 39 38
% wag.,
nie mniej niż
Tlenku magne-
zowego (MgO),
3. 10
% wag.,
nie więcej niż
Tlenku manga-
nowego (MnO),
4. 4
% wag.,
nie więcej niż
Całkowita za-
wartość żelaza
5. 3
(Fe), % wag.,
nie więcej niż
Siarki siarczko-
6. wej (S), % wag., 3
nie więcej niż
Fazy szklistej 2),
7. % obj., 90 85 80 70
nie mniej niż
Współczynnik
8. aktywności Z, 1,6 1,4 1,2
nie mniej niż
Współczynnik
9. glinowy G, 0,40 0,20 nie normalizuje się
nie mniej niż
1. Od całkowitej zawartości tlenku wapniowego (CaO) należy odjąć ilość tlenku wapniowego
(CaO)S, odpowiadającego zawartości siarki siarczkowej, obliczoną wg wzoru:
(CaO)S = S �" 1,174, w którym: S - zawartość siarki siarczkowej, 1,749 - współczynnik przeli-
czeniowy wyrażający stosunek masy cząsteczkowej CaO do masy atomowej S.
2. W przypadku zawartości MgO w żużlu do 8%, fazy szklistej nie określa się.
Ponadto do betonowej kostki brukowej nie należy stosować popiołów lot-
nych o wysokiej zawartości alkaliów, a szczególnie siarczanów, azotanów,
chlorków sodu i potasu. Mogą być one powodem powstawania wykwitów oraz
obniżonej mrozoodporności w obecności środków odladzających. Stosowanie
popiołów lotnych powoduje istotny wzrost wodożądności mieszanki betonowej,
dlatego niezbędne jest również stosowanie dobrych i skutecznych plastyfikato-
rów lub domieszek plastyfikująco-napowietrzających.
30
Jeśli popiół lotny spełnia podane wyżej wymagania, można dodawać go do
mieszanki betonowej w ograniczonych ilościach (nie przekraczających 15 -
20%), ponieważ zwiększenie jego ilości może powodować zmniejszenie
mrozoodporności betonu w soli.
Na rysunku 12 przedstawiono zależność mrozoodporności w obecności
środków odladzających od dodatku popiołu lotnego z węgla kamiennego.
Rys. 12. Zależność mrozoodporności w obecności środków odladzających od dodatku po-
piołu lotnego z węgla kamiennego
Jeśli spełnione są wyżej opisane wymagania, dodatki mineralne mogą być
stosowane zarówno do warstwy konstrukcyjnej jak i fakturowej.
Na rynku dodatków mineralnych do betonów można nabyć również, mielo-
ne do powierzchni właściwej ok. 5500 cm2/g wg Blaine a, mieszaniny popio-
łów lotnych i granulowanych żużli wielkopiecowych, które również z powo-
dzeniem można stosować do betonów zwykłych i wibroprasowanych, pod
warunkiem, że zostaną spełnione wymagania dla popiołu i żużla.
Domieszki chemiczne
Zgodnie z Polską Normą PN-85/B-23010 oraz normą europejską
EN 934 - 2 za domieszkę chemiczną do betonu uważa się taki dodatek od-
powiedniej substancji, który nie przekracza 5% masy cementu. Domieszki
chemiczne wprowadza się w celu modyfikacji cech technologicznych mie-
31
szanki betonowej lub zaprawy przed jej związaniem, albo też w celu modyfi-
kacji cech użytkowych stwardniałego betonu, zaprawy czy zaczynu.
W technologii betonu wibroprasowanego największe znaczenie posiada-
ją domieszki chemiczne o działaniu upłynniająco-plastyfikującym
i hydrofobizującym. Mechanizm ich działania polega na tym, że cząstki
plastyfikatora absorbują się na ziarnach cementu, co prowadzi do ich
deflokulacji i nadania powierzchniowego ładunku, a w efekcie powoduje
odpychanie się ziaren. Aktywne cząstki plastyfikatora nadają ziarnom
właściwości hydrofilowe, dzięki czemu są one łatwo zwilżane przez wo-
dę, co decyduje o zwiększeniu płynności mieszanki betonowej.
32
Rys. 13. Mechanizmy upłynniania mieszanki betonowej:
Domieszki chemiczne oprócz upłynnienia spełniają szereg istotnych funkcji
w technologii betonu wibroprasowanego:
" oddziaływują dyspergująco na cement, poprawiając zwilżalność zia-
ren oraz wywołują małą oporność poślizgową między ziarnami, co
zdecydowanie poprawia zdolność do homogenizacji mieszanek be-
tonowych konsystencji wilgotnej,
" polepszają zdolność do lepszego zagęszczenia mieszanek betono-
wych o niskim współczynniku wodno-cementowym (0,25 - 0,36),
" poprawiają stopień zagęszczenia mieszanki betonowej, co powodu-
je zmniejszenie ogólnej porowatości betonu (eliminując szczególnie
pory kapilarne) oraz poprawę cech wytrzymałościowych, mrozood-
porności i nasiąkliwości stwardniałego betonu,
" dzięki tworzeniu mikroporowatej struktury mieszanki betonowej za-
pobiegają zbyt szybkiemu odsychaniu wody zarobowej, co sprzyja
utrzymaniu prawidłowej zdolności do zagęszczania oraz hydratacji
cementu w betonie,
" poprzez dobre zagęszczenie mieszanki betonowej oraz oddziały-
wanie lekko napowietrzające, przyczyniają się do tworzenia odpo-
wiedniej struktury porów (wzrostu udziału porów żelowych o średni-
cy <2 nm), co poprawia mrozoodporność i odporność stwardniałego
betonu na działanie środków odladzających,
" poprawiają zwartość mieszanki betonowej podczas wibroprasowania,
co ogranicza klejenie się mieszanki betonowej do stempla i formy,
" polepszając stopień zagęszczenia mieszanki betonowej i zwartość
stwardniałego betonu oraz obniżając współczynnik filtracji betonu
poprawiają jego odporność na korozję chemiczną oraz ograniczają
powstawanie wykwitów,
33
" oddziaływują dyspergująco na pigmenty powodując lepsze
 wybarwienie betonu, poprawę propagacji pigmentu w zaczynie
i jedno-rodność barwy betonu, a także obniżają zużycie
kosztownych pigmentów.
Stosowanie domieszek chemicznych ma również istotny wpływ na
skrócenie czasu zagęszczania mieszanek betonowych, co korzystnie
wpływa na żywotność urządzeń wibroprasujących.
Należy podkreślić, że wymienione wyżej korzyści ze stosowania domieszek
chemicznych nie są w stanie wyeliminować błędów projektowania składu
mieszanki betonowej, ponieważ właściwie dobrany skład mieszanki spełnia
rolę kluczową w kształtowaniu jakości betonu.
Rys. 14. Wyniki badań wytrzymałości na ściskanie kostek betonowych z udziałem 0,2%
plastyfikatora oraz bez udziału plastyfikatora, w wieku 7 i 28 dni. Skład betonu: 50% piasku
0 - 2 mm, 30% grysu 2 - 5 mm, 20% grysu 5 - 8 mm. Zawartość cementu portlandzkiego
42,5 - 360 kg/m3 betonu.
Specyfika produkcji betonu wibroprasowanego wymaga stosowania spe-
cjalnych domieszek chemicznych zalecanych do mieszanek betonowych
konsystencji wilgotnej.
Domieszki chemiczne winny być dostosowane do:
" rodzaju stosowanego cementu,
" warunków organizacyjno-technicznych produkcji mieszanek beto-
nowych (czas przerobu mieszanki betonowej, sposób dozowania
i postać domieszki, warunki jej homogenizacji).
34
Skuteczność działania
domieszek chemicz-
nych uzależniona jest
od ich charakteru che-
micznego, a redukcja
ilości wody zarobowej
po ich zastosowaniu
może osiągnąć poziom
nawet 30%.
Warunkiem osiągnięcia
skuteczności działania
domieszek chemicznych
jest:
" ścisłe przestrze-
ganie ilości do-
dawanej do-
mieszki podanej
przez producen-
Rys. 15. Zależność gęstości pozornej zagęszczonego beto-
ta (ponieważ
nu o konsystencji wilgotnej od czasu jego zagęszczania.
wprowadzenie
zbyt małej ilości
domieszki lub jej przedozowanie powoduje zwykle skutek wręcz od-
wrotny i przyczynia się do obniżenia jakości stwardniałego betonu),
" przestrzeganie kolejności dozowania składników mieszanki betono-
wej oraz zapewnienie właściwego stopnia jej homogenizacji,
" stworzenie odpowiednich warunków technicznych dozowania do-
mieszek chemicznych,
" przestrzeganie prawidłowych warunków magazynowania domieszek
w zimie (ogrzewane magazyny w celu zapobiegania przemrożeniu
domieszek),
Domieszki chemiczne dostarczone są przez producentów w postaci cieczy,
pasty lub proszku. Mogą być one dozowane ręcznie, za pomocą odpo-
wiednio przygotowanych miarek (którymi podaje się domieszki do części
wody zarobowej), jednak coraz częściej używa się nowoczesnych urządzeń
dozujących, dostosowanych do postaci domieszki. Wówczas dozowanie
następuje za pośrednictwem pompy z przekaz
nikiem czasowym lub przez
sterowanie poziomem napełniania cylindra dozującego. Bardziej nowocze-
snymi urządzeniami dozującymi są sterowane komputerem elektromecha-
niczne wagi do cieczy.
35
Pigmenty do barwienia betonu
Do barwienia betonu stosowane są pigmenty tlenkowe nieorganiczne
w postaci proszków, wodnych zawiesin i granulatów. Barwienie polega na
otoczeniu ziaren cementu i kruszywa pigmentem. Z tego powodu zalecane
jest takie zużycie pigmentów, które zapewnia odpowiednie zabarwienie
Rys. 16. Wzrost wodożądności mieszanki betonowej w zależności od ilości i rodzaju pig-
mentu proszkowego.
kostek betonowych. Ilość dodawanych pigmentów należy dobrać w zależ-
ności od wymagań kolorystycznych klienta oraz od barwy cementu, dodat-
ków mineralnych i kruszyw. Nie można zapomnieć, że zużycie nadmiernej
ilości pigmentów nie tylko zwiększa koszty produkcji, ale może spowodo-
wać wzrost wodożądności mieszanki betonowej, co wymusza z kolei
zwiększenie w/c dla uzyskania właściwej konsystencji roboczej mieszanki
betonowej. Może to spowodować niepożądany wzrost nasiąkliwości
i zmniejszenie wytrzymałości stwardniałego betonu.
Optymalne zużycie najpopularniejszych pigmentów czerwonych i innych
pigmentów pastelowych wynosi ok. 4% masowych w stosunku do cementu,
natomiast czarnych 2 - 3%. W przypadku betonowej kostki brukowej wy-
tworzonej w technologii dwuwarstwowej, można ilość pigmentu w warstwie
konstrukcyjnej obniżyć do 1% lub całkowicie zrezygnować z barwienia mie-
szanki betonowej; wówczas intensywnego wybarwienia wymaga warstwa
fakturowa - wierzchnia.
36
W technologii jednowarstwowej takiej możliwości obniżenia kosztów nie ma
i cała mieszanka betonowa musi być zabarwiona jednolicie.
Efekt zabarwienia be-
tonu uzależniony jest
od jakości stosowanych
pigmentów, tj. stopnia
czystości (szczególnie
zawartości szkodliwych
soli rozpuszczalnych),
stopnia rozdrobnienia
i zdolności do dysper-
gacji podczas przygo-
towania mieszanki be-
tonowej. W procesie jej
przygotowywania pig-
menty proszkowe po-
winny być wprowadza-
ne po wymieszaniu
kruszywa z cementem
i dodatkiem mineralnym,
a przed dodaniem do-
mieszek plastyfikują-
cych (które spełniają
także funkcję dodatku
dyspergującego pig-
Rys. 17. Dozownik do barwników ciekłych działających na
menty w mieszance
zasadzie opadania grawitacyjnego.
betonowej) i wody w
ilości zapewniającej
uzyskanie właściwej konsystencji roboczej. Pigmenty proszkowe powinno
się wprowadzić po zdyspergowaniu w części wody zarobowej przed doda-
niem domieszki plastyfikującej. Taki sposób przygotowania zawiesiny pig-
mentu z wodą zarobową nie może być stosowany, gdy kruszywa są silnie
zawilgocone, ponieważ istnieje wówczas obawa , że dodatek wody może
spowodować nadmierny wzrost współczynnika w/c mieszanki betonowej,
a w efekcie duże kłopoty technologiczne podczas wibroprasowania betonu.
Stosowanie pigmentów proszkowych jest najtańsze, ale wiąże się z utrud-
nionym i trudno odtwarzalnym dozowaniem oraz znacznym zapyleniem.
Wodne zawiesiny pigmentów z dodatkiem dyspergatorów i środków antyse-
dymentacyjnych ułatwiają rozprowadzenie pigmentu i doskonałe krycie kru-
szywa, a ponadto łatwo je dozować dozownikami sterowanymi automatycz-
nie z centralnej sterowni węzła betoniarskiego.
W przypadku pigmentów ciekłych zaleca się przestrzeganie następującej
kolejności dozowania: kruszywo, pigment, plastyfikator, cement, woda.
37
Optymalne zużycie pigmentów ciekłych wynosi od 3 do 5% masowych
w stosunku do cementu (przy 70% udziale substancji stałej w zawiesinie).
Pigmenty ciekłe należy stosować w temperaturach dodatnich lub w tempe-
raturze do -7�C, gdy zawierają domieszkę przeciwmrozową.
Zalety proszków i ciekłych zawiesin łączą granulaty pigmentowe, które za-
chowują się jak pseudociecz, dzięki czemu możliwe jest ich dokładne do-
zowanie bez pylenia i strat. Granulowane pigmenty posiadają dużą siłę
barwienia, a ich zużycie jest niższe - ok. 10 - 15% dla czerwonych, a nawet
70% dla czarnych odpowiedników proszkowych, co w znacznym stopniu
rekompensuje koszty zakupu.
Dozowanie odmierzonej ilości granulatu następuje wprost do kruszywa na su-
cho, które następnie jest wymieszane. Mieszanie trwa zwykle 20 - 30 sekund
przed dodaniem cementu, plastyfikatora i wody. W czasie mieszania na sucho
uzyskuje się  zmielenie ziaren granulatu i właściwe, duże rozwinięcie po-
wierzchni pigmentu, co gwarantuje wysoką skuteczność barwienia.
Skład mieszanki betonowej do produkcji kostki brukowej
Prawidłowe ustalenie składu mieszanki betonowej - czyli jej zaprojek-
towanie - oraz przygotowanie i transport na stanowisko formowania ma
decydujący wpływ na jakość betonowej kostki brukowej.
Projektowanie składu betonu przy założonych jego właściwościach w stanie
stwardniałym można sprowadzić do następujących podstawowych zagadnień:
" odpowiedniego jakościowego doboru podstawowych składników, tj.
cementu, kruszywa i wody;
" odpowiedniego doboru ilościowego składników zaczynu (cementu
i wody), zapewniającego po określonym czasie odpowiednie wła-
ściwości tego zaczynu w stanie stwardniałym, a przez to i odpo-
wiednie właściwości betonu;
" odpowiedniego doboru ilościowego zaczynu i kruszywa, pozwalają-
cego uzyskać tworzywo zwarte przy minimalnych kosztach jego wy-
tworzenia.
Oprócz wymagań stawianych betonowi stwardniałemu konieczne jest także
określenie wymagań dla mieszanki betonowej. Właściwości te muszą za-
pewnić poprawne wykonanie elementu betonowego, czyli:
" umożliwić transport mieszanki betonowej na stanowisko formowania
bez segregacji składników (wskutek ich zróżnicowanej gęstości),
" umożliwić jej zagęszczenie, czyli jak najściślejsze ułożenie ziaren
cementu i kruszywa, połączone z możliwie najdokładniejszym usu-
nięciem powietrza.
Reasumując, projektowanie składu betonu ma na celu taki jakościowy
i ilościowy dobór składników, żeby zarówno mieszanka betonowa jak i be-
38
ton stwardniały posiadały założone właściwości. W odniesieniu do mie-
szanki betonowej chodzi o takie podstawowe jej właściwości jak konsy-
stencja i urabialność.
Poniżej omówione zostaną podstawowe zasady projektowania betonów
metodą analityczno-doświadczalną tzw.  trzech równań Bukowskiego.
W metodzie tej, chcąc określić skład 1 m3 betonu musimy rozwiązać układ
trzech równań: wytrzymałości Bolomey a, szczelności i konsystencji. Rów-
nania te otrzymujemy wychodząc z następujących warunków:
" powiązania liczbowego wytrzymałości betonu ze stosunkiem licz-
bowym w/c (współczynnika wodno-cementowego),
" szczelności mieszanki betonowej po zagęszczeniu,
" zależności między wodożądnością mieszanki a konsystencją i uziar-
nieniem kruszywa,
" właściwego stosunku piasku do kruszywa grubego (poziomu punktu
piaskowego).
1. Równanie wytrzymałości Bolomey a:
(2)
c
�# ś#
R = A ś# ą aź#
�# #
w
gdzie: - średnia wytrzymałość betonu na ściskanie po 28 dniach dojrzewania
R
w warunkach naturalnych, zapewniająca uzyskanie założonej klasy betonu
G
Rb
(jego wytrzymałości gwarantowanej ), przyjmowana przy projektowaniu ja-
G
ko równa 1,3 Rb ; dla celów projektowania betonu wibroprasowanego należy
przyjmować wytrzymałość gwarantowaną odpowiadającą klasie betonu B40 
R
B45, a więc winno wynosić 52 - 58,5 MPa, A - współczynnik uwzględniający
wpływ rodzaju kruszywa i klasy cementu na wytrzymałość R , zależny od c/w:
c/w < 2,5 �! A = A1,
c/w > 2,5 �! A = A2,
a - współczynnik zależny od c/w; dla c/w > 2,5 wynosi 0,5.
W przypadku mieszanek betonowych dla betonu wibroprasowanego kon-
systencji wilgotnej o w/c < 0,40 do obliczeń stosuje się A2.
Tabela 5. Przybliżone wartości współczynnika A2 [MPa].
Klasa cementu 32,5 42,5 52,5
Kruszywo naturalne 12,0 14,5 15,0
Kruszywo łamane 13,5 16,0 17,5
Wytrzymałość stwardniałego betonu na ściskanie zależeć więc będzie od:
" wytrzymałości obydwu jego składników (stwardniałego zaczynu
i kruszywa),
" objętościowych udziałów wspomnianych składników w betonie,
" przyczepności między zaczynem i ziarnami kruszywa.
39
Wytrzymałość zaczynu zależy w sposób oczywisty od klasy zastosowane-
go cementu oraz współczynnika wodno-cementowego, natomiast przy-
czepność zaczynu do kruszywa zależy od rodzaju i klasy cementu, w/c za-
czynu oraz ukształtowania powierzchni ziaren kruszywa.
2. Równanie szczelności mieszanki betonowej.
Równanie to zakłada, że mieszanka betonowa po zagęszczeniu jest w peł-
ni szczelna (suma absolutnych objętości składników jest równa 1000 dm3,
czyli, że w mieszance nie ma porów):
C K Dm
[dm3]
+ + + W = 1000 dm3
�C �K �Dm
(3)
gdzie: C - ilość cementu kg/m3 betonu,
K - ilość kruszywa kg/m3 betonu,
Dm. - ilość dodatku mineralnego kg/m3 betonu,
W - ilość wody dm3/m3 betonu,
�C - gęstość właściwa cementu (przyjmowana zwykle jako 3,1 g/cm3),
�K - gęstość właściwa kruszywa, g/cm3,
�Dm - gęstość właściwa dodatku mineralnego (przyjmowana zwykle dla
mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego 2,92  2,97 g/cm3,
dla popiołu lotnego 2,2 g/cm3).
Gęstość właściwą kruszyw naturalnych żwirowo-otoczakowych i piasków
przyjmuje się zwykle równą 2,65 g/cm3 (szczególnie gdy nie ma możliwości
technicznych wykonania badań gęstości kruszywa); natomiast średnie gę-
stości kruszyw łamanych wynoszą:
granit - 2,69 g/cm3,
sjenit - 2,83 g/cm3,
diabaz - 2,79 g/cm3,
porfir - 2,60 g/cm3,
bazalt - 3,00 g/cm3,
andezyt - 2,76 g/cm3,
melafir - 2,72 g/cm3,
wapień zbity - 2,70 g/cm3,
marmur - 2,70 g/cm3,
dolomit - 2,84 g/cm3,
kwarcyt - 2,50 g/cm3.
Równanie szczelności wiąże się ściśle z urabialnością mieszanki betono-
wej, czyli jej zdolnością do dokładnego przyjęcia kształtu formy pod wpły-
wem - możliwie najsłabszych - oddziaływań zewnętrznych, przy równoczesnym
braku segregacji jej składników. Spełnienie warunku najszczelniejszego
ułożenia się składników mieszanki betonowej po jej zagęszczeniu można
utożsamić z zupełnym brakiem w niej powietrza.
40
Ponieważ praktycznie nie jest możliwe uzyskanie pełnej szczelności mie-
szanki betonowej (choćby przez fakt występowania porów w ziarnach kru-
szywa), norma PN-88/B-06250  Beton zwykły dopuszcza, żeby zawartość
powietrza w mieszance betonowej bez domieszek napowietrzających wy-
nosiła nie więcej niż 2% objętości, czyli 20 dm3/m3 mieszanki betonowej.
Norma ta podaje również warunki wyboru konsystencji dla warunków za-
gęszczania, odpowiednie ilości zaprawy w mieszance betonowej (czyli za-
wartości zaczynu i frakcji 0 - 2 mm stosu okruchowego) oraz objętościowe
ilości cementu i najdrobniejszych ziaren kruszywa < 0,125 mm.
Dla uzyskania właściwej urabialności mieszanek betonowych konsystencji
K1 - czyli wilgotnej - przy stosowaniu kruszyw o maksymalnej wielkości
ziaren do 16 mm, ilość zaprawy winna wynosić 500 - 550 dm3/m3 betonu,
natomiast najmniejsza objętość absolutna ziaren poniżej 0,125 mm wraz
z cementem winna wynosić 95 dm3/m3 betonu.
3. Równanie konsystencji.
Według równania konsystencji całkowita ilość wody zarobowej stanowi su-
mę ilości wody jaką należy dodać do cementu oraz wody jaką należy dodać
do kruszywa, aby uzyskać założoną konsystencję mieszanki betonowej:
C �" WC + K �" WK + Dm �" WDm = W (4)
gdzie: WC - wodożądność cementu, dm3/kg, wynosząca dla konsystencji
wilgotnej 0,23,
WK - wodożądność kruszywa, dm3/kg, obliczona przez Sterna wg
wskaz
ników podanych w tabeli 6, które dotyczą kruszywa
otoczakowego o gęstości 2,65 kg/dm3,
WDm- wodożądność dodatku mineralnego.
W przypadku kruszyw o innej gęstości wskaz
nik wodożądności WK te nale-
ży mnożyć przez współczynnik równy 2,65/�K. Dla kruszyw łamanych, ze
względu na większą powierzchnię ich ziaren, wartości wskaz
ników wodo-
żądności należy dodatkowo zwiększyć o 10%.
Wodożądność WK danego kruszywa o znanym uziarnieniu oblicza się jako
wodożądność mieszaniny poszczególnych frakcji ziaren przy znanych ich
proporcjach:
fi�"Wi
"
[dm3kg]
WK = ,[dm3 / /kg
100
(5)
gdzie: fi - procentowa zawartość ziaren i-tej frakcji w kruszywie,
Wi - wskaz
nik wodożądności w dm3/kg ziaren i-tej frakcji kruszywa.
41
Tabela 6. Wskaz
niki wodożądności dla różnych frakcji kruszywa otoczakowego o gęstości
2,65 kg/dm3
Wskaz
niki wodożądności dla mieszan-
Frakcja kruszywa [mm] ki betonowej o konsystencji wilgotnej
[dm3/kg]
0,00 - 0,125 0,160
0,125 - 0,25 0,082
0,25 - 0,5 0,056
0,5 - 1,0 0,039
1,0 - 2,0 0,029
2,0 - 4,0 0,022
4,0 - 8,0 0,017
8,0 - 16,0 0,013
16,0 - 31,5 0,011
31,5 - 63,0 0,0085
Obliczona ilość wody zarobowej (ilość wody potrzebnej do uzyskania od-
powiedniej konsystencji) jest zwykle znacznie większa od ilości wody po-
trzebnej cementowi do hydratacji. Teoretycznie zapotrzebowanie na wodę
dla pełnej hydratacji cementu waha się zwykle od 23 - 30% jego masy.
Stąd też celowym jest stosowanie domieszek chemicznych, które zapew-
niają odpowiednią konsystencję i urabialność mieszanki betonowej przy
najmniejszej ilości wody zarobowej.
Po rozwiązaniu układu trzech równań - wytrzymałości, szczelności i konsy-
stencji - otrzymujemy szukane ilości poszczególnych składników:
C R
m = = + a
W A1
(6)
1000
C =
Ą# ń#
1 1-WC �"m 1
+
ó#1+
m WK �"�K Ą# �C
Ł# Ś#
(7)
C 1-Wc �"m
( )
K =
WK �"m
(8)
C
W =
m
(9)
Ponieważ w metodzie tej dysponujemy tylko trzema równaniami, kruszywo
K traktowane musi być jako jeden składnik, mimo, że w rzeczywistości
składa się ono z piasku i kruszywa grubego. Rozdziału kruszywa dokonać
można po przyjęciu odpowiedniego punktu piaskowego i obliczeniu propor-
cji w jakich należy zmieszać te kruszywa metodą krzyża.
42
Przykład:
Kruszywo K1 posiada punkt piaskowy P1 = 6%.
Kruszywo K2 posiada punkt piaskowy P2 = 96%.
Założony punkt piaskowy wynosi P = 48%.
Wykonujemy następujące obliczenie:
K1 P2 - P 96- 48 48
= xx = = = 115
= ,
K2 P - P1 48- 6 42
Zatem kruszywa te należy zmieszać w proporcji: 1,15 części wagowe kruszywa
K1 i 1 część wagowa kruszywa K2, co po przeliczeniu na udziały procentowe
daje następujące proporcje: kruszywo K1 - 53,5%, kruszywo K2 - 46,5%.
Uzyskane wyniki obliczeń w postaci ilości składników na 1m3 mieszanki beto-
nowej należy traktować jako wstępną jej recepturę laboratoryjną, ponieważ nie
bierze ona pod uwagę zawilgocenia kruszywa. Korekta polega na uwzględnie-
niu ilości wody wprowadzonej wraz z kruszywem, którą należy odjąć od obli-
czonej ilości wody zarobowej, uzyskując wartość W - skorygowaną ilość wody
- przy równoczesnym uzupełnieniu masy kruszywa o masę zawartej w nim
wody. Recepta taka nazywana jest roboczą i powinna ona uwzględniać dodat-
kowo użytkową pojemność betoniarki oraz kolejność dozowania składników.
Na przykład, w wyniku uwzględnienia zawilgocenia kruszywa K1 o wilgotności
Wp jego ilość w recepcie roboczej powinna wynosić:
Wp
�# ś#
� 33
ś# ź#
K R =K1ś#1+ [kg / m] ]
1
ź#,[kg/m
100
�# #
Pojemność użytkową betoniarki - uwzględniając fakt, że suche składniki
luz
no wsypane do misy betoniarki posiadają objętość większą niż wykona-
na z nich mieszanka betonowa - oblicza się wg wzoru:
Vu = V �" ą, [dm3]
gdzie: V - objętość nominalna betoniarki, dm3,
ą - współczynnik uwzględniający spulchnienie suchych składników, ilo-
ściowo równy stosunkowi objętości mieszanki betonowej np. 1000 dm3,
do objętości luz
no usypanych składników suchych, w ilościach po-
trzebnych do wykonania takiej objętości betonu:
1000
ą =
C K1 K2
+ +
l l l
�nc �np �nż
gdzie: �lnc - gęstość nasypowa cementu w stanie luz
nym - ok. 1,10 kg/dm3,
�lnp - gęstość nasypowa piasku w stanie luz
nym - ok. 1,30 kg/dm3,
�lnż - gęstość nasypowa żwiru w stanie luz
nym - ok. 1,46 kg/dm3.
43
Żeby suche składniki mieszanki betonowej nie wysypywały się z betoniarki
podczas mieszania, wyznacza się współczynnik ą, który w warunkach prak-
tycznych przyjmuje wartość 0,60 - 0,65. Znając wielkość współczynnika ą,
objętość nominalną betoniarki oraz udziały poszczególnych składników w
1m3 mieszanki betonowej, obliczamy zapotrzebowanie składników na zarób
roboczy:
Vu Vu Vu Vu
''
Cr = C ; Kr1 = K1 ; Kr 2 = K2 ; Wr = W'
1000 1000 1000 1000
gdzie: Cr - ilość cementu na jeden zarób, kg,
Kr1 - ilość wilgotnego kruszywa 1 na zarób, kg,
Kr2 - ilość wilgotnego kruszywa 2 na zarób, kg,
Wr - ilość wody zarobowej na zarób, uwzględniająca skorygowaną ilość
wody zarobowej W .
Opisana metoda projektowania betonu jest jedną z wielu, ale ze względu na
swą prostotę bardzo często jest stosowana. Wymaga ona jednak dodatkowych
korekt wynikających z korzystnych okoliczności jakie stwarza sama technologia.
Przyjęcie bowiem wszystkich wskaz
ników wyjściowych takich jak dla projekto-
wania betonów zwykłych lub wysokowartościowych zagęszczanych klasycznie
prowadziłoby do bardzo wysokiego zużycia cementu w granicach 450 - 500
kg/m3 betonu. Wykorzystując więc atuty wibroprasowania należy skorygować
skład zaprojektowanej mieszanki betonowej wg następujących zasad:
" przy zawartości frakcji najdrobniejszych kruszywa < 0,125 mm
w ilości 6 - 7% oraz ciągłych krzywych uziarnienia zbliżonych do
optymalnych zużycie cementu nie może być niższe niż 16% maso-
wych w stosunku do kruszywa w stanie suchym, tj. ok. 320 kg;
" dla spełnienia warunku szczelności i urabialności mieszanki betonowej
przy obniżonym zużyciu cementu celowym jest stosowanie dodatków
mineralnych, których kryteria przydatności omówiono wcześniej;
" ograniczenie ilości dodatków mineralnych do maksimum 20%
w stosunku do cementu, przy zbyt małej ilości frakcji < 0,125 mm
w stosie okruchowym kruszywa, nie pozwala obniżyć ilości używa-
nego cementu do poziomu 320 kg/m3, ponieważ muszą być speł-
nione warunki szczelności i urabialności, co nakazuje podwyższyć
ilość cementu do odpowiedniego poziomu.
Metoda trzech równań jest jedną z wielu metod projektowania składu mie-
szanek betonowych, a ze względu na swą prostotę bardzo popularna.
W ostatnim czasie często stosowana jest metoda projektowania oparta
o objętość pustej przestrzeni w stosie kruszywowym. Jest ona zalecana
szczególnie dla mieszanek betonowych o konsystencji wilgotnej, stosowa-
nych do wytwarzania elementów prefabrykowanych takich jak: betonowa
kostka brukowa, krawężniki, rury betonowe.
44
Metoda projektowania betonów w oparciu o objętość pustej przestrzeni
w kruszywie jest metodą empiryczną, która została wprowadzona do tech-
nologii betonu przez Zipeliusa. Bierze ona pod uwagę charakterystykę kru-
szywa, tj. kształt i powierzchnię ziaren, udział nadziarna i podziarna.
Metoda ta wymaga zastosowania mieszalnika doświadczalnego, tzw. apa-
ratu Economa, który składa się z okrągłego wibratora wyposażonego
w stalową płytkę. Do płytki przymocowane jest cylindryczne naczynie sta-
lowe o powierzchni podstawy 400 cm2. Materiał umieszczony w naczyniu
jest zagęszczany pod wpływem wibracji pod dodatkowym obciążeniem.
Obciążenie może być ustawione na żądaną wielkość, a przenoszone jest
przez okrągłą płytkę stalową na całą swobodną powierzchnię materiału.
Zagęszczenie materiału odczytywane jest na wskaz
niku wysokości.
Doświadczalne projektowanie mieszanek betonowych przy pomocy aparatu
Economa odbywa się w następujący sposób:
" odważamy 10 kg wysuszonego powierzchniowo kruszywa o odpo-
wiednio dobranym uziarnieniu,
" kruszywo wrzucamy do aparatu i wibrujemy pod dodatkowym obcią-
żeniem, aż wskaz
nik wysokości zatrzyma się w stałym położeniu;
wówczas odczytujemy wysokość napełnienia naczynia h [cm],
" poprzez powolne napełnianie naczynia wodą określamy objętość
wolnej przestrzeni V [cm3] w mieszaninie zagęszczonego kruszywa,
" wyznaczoną objętość wody V [cm3] zastępujemy taką samą ilością
zaczynu cementowego o wstępnie określonym współczynniku wod-
no-cementowym i ponownie dodajemy identyczną jak poprzednio
mieszaninę kruszywową w ilości 10 kg, a następnie całość dokładnie
mieszamy,
" mieszankę betonową przenosimy do naczynia cylindrycznego i za-
gęszczamy wibracyjnie pod dodatkowym obciążeniem do stałej wy-
sokości, co powoduje w efekcie wzrost objętości; następnie na skali
wysokości odczytujemy nowe wskazania h [cm].
Różnica objętości w porównaniu z suchą mieszaniną wynosi:
"V = (h - h) A, [cm3] (10)
gdzie: h - nowa wysokość wypełnienia naczynia, cm,
h - wysokość wypełnienia naczynia, cm,
A - powierzchnia podstawy cylindra (ustalona na 400 cm2), cm2.
Aby zapobiec powstaniu porów w betonie o sumarycznej, wyżej wspomnia-
nej objętości, konieczne jest wprowadzenie do mieszanki takiej ilości za-
czynu cementowego, która odpowiada wyliczonemu wzrostowi objętości
tak, aby doprowadzić do  nasycenia zaczynem cementowym:
Vcałk = V + "V, [cm3] (11)
45
W ten doświadczalny sposób, stosując kruszywo o różnym uziarnieniu,
otrzymuje się ekonomiczną recepturę, która przy założonej wytrzymałości
betonu zapewnia optymalne zużycie zaczynu cementowego.
Znając objętość zaczynu cementowego Vcałk oblicza się jego masę:
m = Vcałk �" �1, [kg] (12)
gdzie: �1 - gęstość zaczynu cementowego wyliczona ze wzoru:
1,0+�
�1 =
1
(13)
+ �
�c
gdzie: � - wskaz
nik wodno-cementowy zaczynu,
�c - gęstość właściwa cementu.
Ze wzorów tych można wyliczyć udział poszczególnych składników mie-
szanki betonowej:
C = m �" 1.0 (1.0 + w/c), [kg] (14)
W = m �" w/c (1.0 + w/c), [kg] (15)
K = 10.0, [kg]
Gęstość objętościowa świeżego betonu wynosi:
10,0+I
m
�MB = ,[kg / dm3]
[kg/dm3]
A�"h�
A�" h
(16)
Rys. 18. Aparat Economa do doświadczalnego
projektowania składu betonu o niskim w/c.
Metoda ta może stanowić bardzo do-
bre uzupełnienie klasycznych metod
projektowania składu mieszanek be-
tonowych.
Po zaprojektowaniu mieszanki betono-
wej na jeden zarób (z uwzględnieniem
po-jemności betoniarki) należy ją odpo-
wied-nio przygotować. Zwykle dozowa-
nie składników odbywa się wagowo z
wyjątkiem wody zarobowej, której ilość
odmierzana jest za pomocą wodomie-
rza.
W przestarzałych węzłach betoniar-
skich spotyka się jeszcze dozowanie
objętościowe składników mieszanki
betonowej. W takich przypadkach
46
należy wcześniej określić gęstości nasypowe poszczególnych składników
suchych i wilgotnych w stanie luz
no usypanym. Dla piasku należy w tym
przypadku określić wskaz
niki spęcznienia, odpowiednio dla wilgotności 5,
10, 15 i 20%. Należy pamiętać, że przy dozowaniu objętościowym popeł-
nia się stosunkowo duże błędy sięgające nawet 15%, co czyni ten system
dozowania mało przydatnym w tej technologii.
Kolejność dozowania składników do betoniarki winna być następująca:
" kruszywo grube i drobne,
" cement,
" dodatki mineralne,
" pigment proszkowy,
" część wody zarobowej z domieszkami chemicznymi,
" reszta wody do żądanej konsystencji.
W tabeli 6 przedstawione zostały przykładowe składy mieszanek betono-
wych na warstwę konstrukcyjną i fakturową w różnych technologiach.
Tabela 6. Przykładowe składy mieszanek betonowych.
Rodzaje mieszanek betonowych
Warstwa kon- Warstwa kon- Warstwa fakturo-
Składniki
strukcyjna dla strukcyjna dla wa dla technologii
mieszanki betonowej
technologii technologii dwuwarstwowej
dwuwarstwowej jednowarstwowej
Cement portlandzki
16 - 18% wag. 18 - 22% wag. 20 - 25% wag.
CP 55 (CEM I 52,5)
3 - 3,5%
(nie zaleca się sto-
Dodatki mineralne 3 - 3,5% 3 - 4%
sowania popiołów
lotnych)
75 - 76%
Kruszywo - łącznie 73 - 76% 71 - 74%
(0-2 mm i 0-3 mm)
Ilość wody zarobowej 5 - 7% 6 - 8% 5 - 7%
w/c mieszanki beto-
nowej z kruszyw żwi-
0,30 - 0,34 0,30 - 0,34 0,30 - 0,34
rowo-otoczakowych
łamanych 0,34 - 0,36 0,34 - 0,36 0,34 - 0,36
Punkt piaskowy 47 - 50% 62 - 65% 85 - 95%
Gęstość objętościowa 2400 kg/m3 2400 kg/m3 2000 kg/m3
Ilość wody zarobowej odgrywa bardzo istotną rolę w technologii betonowej
kostki brukowej. Jak wspomniano wcześniej, generalnie obowiązuje zasada
dodawania możliwie najmniejszej ilości wody zarobowej i stosowanie pla-
styfikatorów poprawiających urabialność mieszanki betonowej. Dobór od-
powiedniego w/c mieszanki betonowej dla warunków zagęszczania ma
duże znaczenie praktyczne, ponieważ zarówno stosowanie nadmiernej
47
ilości wody jak i jej zaniżenie może być z
ródłem poważnych kłopotów tech-
nologicznych, a nawet dyskwalifikacji jakościowej wyrobów.
W przypadku zbyt małej ilości wody w mieszance betonowej występują
duże kłopoty z zagęszczeniem mieszanki betonowej, a uzyskany po wibro-
prasowaniu beton jest silnie porowaty, ma niską wytrzymałość i wykazuje
zbyt niską gęstość objętościową. W przypadku przedozowania wody na-
stępuje zjawisko klejenia się mieszanki betonowej do stempla, co uniemoż-
liwia eksploatację wibroprasy.
Należy także zwrócić uwagę na utrzymanie porównywalnej wilgotności
mieszanki betonowej w warstwie konstrukcyjnej i fakturowej, ponieważ nie-
dotrzymanie tego warunku może powodować brak współpracy obydwu
warstw i odspajanie się warstwy fakturowej od konstrukcyjnej, zarówno
podczas układania kostki jak i jej eksploatacji.
Wykwity na powierzchni betonowej kostki brukowej -
przyczyny powstawania, sposoby zapobiegania i metody
usuwania
Wykwity na powierzchni betonowej kostki brukowej mogą powstawać
w wyniku szeregu skomplikowanych procesów fizykochemicznych zacho-
dzących podczas dojrzewania betonu. Główną przyczyną powstawania
wykwitów jest karbonizacja wodorotlenku wapniowego powstającego
w wyniku hydrolizy krzemianów wapniowych zawartych w cemencie. Pro-
ces ten zachodzi zgodnie z reakcją:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
Zawartość wodorotlenku wapniowego w stwardniałym i dojrzałym zaczynie
cementowym może osiągnąć poziom nawet 25% wagowych.
W wyniku hydrolizy krzemianów wapniowych woda porowa twardniejącego
betonu szybko staje się roztworem nasyconym względem wodorotlenku
wapniowego w danej temperaturze. Rozpuszczalność bowiem Ca(OH)2 jest
bardzo dobra i wynosi w temperaturze 20 oC ok. 1300 mg/l. Woda porowa
nasycona jonami Ca2+ wypełnia częściowo mikroporowatą strukturę betonu,
ale przy prawidłowo zaprojektowanym i zagęszczonym betonie znajduje się
jako składnik zaczynu na jego powierzchni (w wyniku między innymi efektu
 ściany ). Wykwity tego rodzaju nazywane są pierwotnymi - ich powstawa-
nie przebiega bardzo szybko, nie powoduje jednak ujemnego wpływu na
jakość i estetykę betonu.
Wodorotlenek wapniowy u wylotu kapilar reaguje z CO2 tworząc CaCO3,
który zatykając kapilarę blokuje dalsze powstawanie wykwitów węglano-
wych. Wprawdzie spadek stężenia jonów Ca2+ w wodzie porowej u wylotu
kapilary powoduje ich dalszą dyfuzję z wnętrza betonu na jego powierzch-
48
nię, ale zablokowana kapilara ogranicza dalsze karbonizowanie Ca(OH)2
i reakcja nie postępuje.
Jeśli świeży beton:
" pokryty jest warstwą wilgoci po zagęszczeniu (tzw.  gęsią skórką ),
" zostanie poddany działaniom opadów atmosferycznych (śniegu lub
deszczu),
" będzie intensywnie pielęgnowany wodą,
a także na świeżym betonie wykropli się wilgoć kondensacyjna lub rosa,
wówczas karbonizacja Ca(OH)2 wystąpi na całej powierzchni, a nie tylko
u wylotu kapilar, chociaż zatykanie wylotu kapilar też będzie miało miejsce.
Rys. 19. Mechanizm powstawania wykwitów pierwotnych.
W związku z powyższym można sformułować wniosek, że im póz
niej po-
wierzchnia świeżego betonu pokryje się warstwą wody, tym słabiej zazna-
czą się wykwity pierwotne.
Rys. 20. SEM. Prawidłowa
mikrostruktura warstwy faktu-
rowej betonowej kostki bru-
kowej. Szczelny beton wy-
pełniają włókniste produkty
hydratacji cementu w postaci
fazy CSH I. Pow. 3500x (wyk.
Barbara Trybalska).
49
Rys. 21. SEM. Widoczne
naskorupienia węglanowych
wykwitów na powierzchni
kostki. Pow. 500x.
Powstający bardzo sła-
bo rozpuszczalny kalcyt
- węglan wapniowy (14
mg/l w temperaturze
200C), z biegiem czasu
reaguje z dwutlenkiem
węgla (CO2) zawartym
w powietrzu, przecho-
dząc w bardzo łatwo
rozpuszczalny w wo-
dzie kwaśny węglan wapniowy Ca(HCO3)2 wg reakcji:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
Reakcja ta przebiega
bardzo powoli (nawet
do 2 lat), ale zwykle
prowadzi do samoczyn-
nego usuwania wykwi-
tów.
Rys. 22. SEM. Widoczne
drobnokrystaliczne naskoru-
pienia węglanowe oraz po-
rowata tekstura betonu
w warstwie fakturowej. Pow.
1000x.
Rys. 23. SEM. Widoczne
słupowe kryształy kalcytu
tworzące naskorupienia
węglanowe oraz włókniste
kryształy uwodnionych krze-
mianów wapniowych CSH.
Pow. 3500x.
50
Obok wykwitów pierwotnych mogą występować wykwity wtórne, obserwo-
wane podczas eksploatacji betonu w póz
niejszym czasie. Ich powodem
może być:
" karbonizacja Ca(OH)2, który dyfunduje wskutek podciągania kapi-
larnego na powierzchnię betonu (jeśli stwardniały beton zawiera du-
żo porów kapilarnych - transportowych i nie zostały one zamknięte
podczas karbonizacji wykwitów pierwotnych),
" podciąganie kapilarne i krystalizacja na powierzchni łatwo rozpusz-
czalnych soli zawartych w betonie, np. siarczanów i chlorków alka-
licznych lub soli rozpuszczalnych podciąganych z podłoża, na któ-
rym ułożono kostkę,
" krystalizacja produktów korozji betonu, np. korozja ekstrakcyjna
wywołana przez wody miękkie, korozja chlorkowa i siarczanowa.
Najlepszym antidotum na powstawanie wykwitów wtórnych jest:
" prawidłowe zaprojektowanie i zagęszczenie mieszanki betonowej,
" stosowanie dodatków mineralnych hydrauliczno - pucolanowych, któ-
re obniżają porowatość ogólną, współczynnik filtracji i przepuszczal-
ności stwardniałego betonu, a także wiążą Ca(OH)2 z utworzeniem
fazy CSH I, która uszczelniając beton powoduje równocześnie prze-
rywanie ciągłych porów kapilarnych oraz wiązanie m.in. alkaliów,
" stosowanie do-
mieszek chemi-
cznych o działa-
niu hydrofobizu-
jąco - plastyfiku-
jącym, które po-
przez hydrofobi-
zację ścian porów
zapobiegają pod-
ciąganiu kapilar-
nemu soli roz-
puszczalnych na
powierzchnię be-
tonu, co ilustruje
rys. 24 i 25.
Rys. 24. Beton bez domie-
szek.
51
Rys. 25. Beton z domieszką.
Reasumując należy
stwierdzić, że:
1. Wykwity węglanowe
pierwotne powstają
zawsze na powierzch-
niach, z których odpa-
rowuje woda nasycona
Ca(OH)2. Wodorotlenek
wapniowy bardzo szyb-
ko ulega karbonizacji.
Prawidłowe warunki
dojrzewania kostki mo-
gą jednakże uczynić to
zjawisko margineso-
wym, nie obniżającym
zarówno jakości jak
i estetyki betonowej
kost-ki brukowej.
2. Czynnikami prowadzącymi do nasilenia zjawiska wykwitów są:
a) błędy projektowania i wykonawstwa betonu, np. nie spełnienie wa-
runku szczelności, zbyt duża lub zbyt niska ilość wody zarobowej,
zbyt duża zawartość zaczynu w mieszance betonowej, nieprawidło-
we jej zagęszczenie oraz stosowanie niewłaściwie dobranych do-
mieszek chemicznych,
b) zbyt wczesne zabudowanie świeżo wyprodukowanej kostki brukowej,
c) intensywna korozja chemiczna i działanie mrozu (np. w obecności
środków odladzających) na ułożone elementy.
3. Tendencje do powstawania wykwitów podczas dojrzewania świeżego
betonu wzmagają się jeśli dojrzewanie przebiega w zamkniętych zim-
nych halach lub na powietrzu, wskutek zbierania się wilgoci kondensa-
cyjnej lub rosy na powierzchni kostek, a także przy opadach deszczu
lub pielęgnacji wodą.
4. Betonowe kostki brukowe powinny dojrzewać w zamkniętych i ogrze-
wanych halach w normalnej temperaturze, najlepiej na paletach w jed-
nej warstwie. Czas komfortowego dojrzewania nie powinien być krótszy
niż 2 doby, a czas dojrzewania przed zabudowaniem nie powinien być
krótszy niż 7 dni.
52
Metody usuwania wykwitów można generalnie podzielić na dwie grupy:
" mechaniczne,
" chemiczne.
Sposoby mechaniczne:
Polegają na usunięciu wykwitów (szczególnie gdy występują w postaci do-
brze związanych z kostką naskorupień węglanowych) przez piaskowanie
lub/i szlifowanie powierzchni. Jest to sposób stosunkowo bezpieczny, gdyż
tylko w niewielkim stopniu narusza teksturę betonu. Jego skuteczność mo-
że być ograniczona, gdy naskorupienia węglanowe tworzą wżery w głąb
silnie porowatej kostki. Jest to również sposób kosztowny, gdyż po operacji
piaskowania i szlifowania pożądane jest wykonanie impregnacji powierzch-
niowej za pomocą np. wodorozcieńczalnej żywicy epoksydowej.
Sposoby chemiczne:
Polegają na usunięciu wykwitów przez ich ługowanie niskoprocentowymi
roztworami kwasów nieorganicznych i organicznych, np. 1 - 2% kwas solny,
1 - 2% kwas octowy, 1 - 2% kwas mrówkowy. Czas ługowania wykwitów
uzależniony jest od ich intensywności i stopnia związania z powierzchnią
kostki. Po kilku zabiegach zmywania lub wielogodzinnym kompresie ze
szmat nawilżonych roztworem ługującym, celowym jest dokładne zmycie
powierzchni betonu detergentami i dużą ilością wody. Tworzące się bo-
wiem produkty reakcji - chlorek wapniowy, mrówczan wapnia i octan wap-
nia muszą być dokładnie wypłukane.
Zastosowanie środków chemicznych wymaga odpowiednich środków
ostrożności ze strony osób wykonujących te czynności, ale również nie jest
obojętne dla trwałości betonu. Środki te bowiem wsiąkają w pewnym stop-
niu w rozgęszczony beton, powodując jego dalszą destrukcję.
Dostępne są również na krajowym rynku środki chemiczne do mycia po-
wierzchni betonowych, które charakteryzują się ustabilizowanym - buforo-
wanym pH - ok. 4 oraz zawierają w swym składzie detergenty do zmywania
produktów reakcji. Ceny takich preparatów są wysokie, a ich skuteczność
działania nie zawsze dobra.
Należy również zdecydowanie stwierdzić, że wykwity węglanowe stanowią
raczej problem wyłącznie estetyczny i nie powodują one istotnych zmian
destrukcyjnych w betonie prawidłowo zaprojektowanym i wykonanym. Pro-
ces samolikwidacji wykwitów węglanowych (2 - 3 lata) może wydawać się
odbiorcy zbyt długi i skłania go do reklamacji estetyki kostki brukowej. Dla-
tego też w ofercie producenta powinny się znalez
ć również betonowe kostki
brukowe powlekane natychmiast po zagęszczaniu preparatami żywicznymi,
które poprzez impregnację powierzchniową lub powierzchniowo-wgłębną
ograniczają możliwości powstawaniu wykwitów i poprawiają własności eks-
ploatacyjne betonowej kostki brukowej.
53
Badania jakości betonowej kostki brukowej
Zasady wykonywania badań jakości betonowej kostki brukowej zostały
zawarte w procedurach badawczych IBDiM w Warszawie oraz w projekcie
normy  Drogi samochodowe. Nawierzchnie z drobnowymiarowych elemen-
tów betonowych. Wymagania i badania .
Projekt normy został przekazany do Polskiego Komitetu Normalizacyjnego
i w najbliższym czasie zostanie zatwierdzony do powszechnego stosowania.
System kontroli jakości betonowej kostki brukowej
System kontroli jakości powinien być zgodny z normą europejską
PN/EN-29003/ISO 9003 oraz normami związanymi, według których należy:
" pobrać losowo próbki kostek betonowych w ilości podanej w przyję-
tym planie badania,
" zbadać każdą pobraną sztukę na zgodność z ustalonymi wymaga-
niami i stwierdzić, czy jest dobra czy niedobra,
" policzyć sztuki niedobre w próbce i porównać ich liczbę z liczbą kwalifi-
kującą i liczbą dyskwalifikującą, podaną w przyjętym planie badań,
" uznać partię za zgodną z wymaganiami ze względu na kontrolowa-
ne właściwości, jeżeli liczba sztuk niedobrych w próbce jest mniej-
sza lub równa liczbie kwalifikującej,
" uznać partię za niezgodną z wymaganiami ze względu na kontrolo-
wane właściwości, jeżeli liczba sztuk niedobrych w próbce jest rów-
na lub większa od liczby dyskwalifikującej.
Próbki do badań należy pobrać sposobem losowym zgodnie z normą PN-
83/N-03010  Statystyczna kontrola jakości. Losowy wybór jednostek pro-
duktu . Rząd palet wyprodukowanej kostki, paleta kostki w rzędzie, war-
stwa kostki na palecie oraz konkretna kostka w warstwie powinny być wy-
typowane bez ich wcześniejszego oglądania.
Podczas kontroli jakości betonowej kostki brukowej należy prowadzić ba-
dania pełne i niepełne na próbkach w wieku 28 dni.
Badania pełne powinno przeprowadzać się w przypadku:
" okresowej kontroli jakości każdego z asortymentów produkcji (co
najmniej 1 raz w roku, a przy dużej skali produkcji 1 raz na kwartał
przy założeniu, że przedmiotem badań za każdym razem będzie in-
ny asortyment produkcji co do kształtu i kolorystyki kostek),
" wprowadzenia w technologii produkcji zmian mogących mieć wpływ
na jakość elementów,
" wprowadzenia do produkcji nowego asortymentu wyrobów.
Badania niepełne przeprowadza się dla każdej przedstawionej do odbioru
partii kostki. Badania te przeprowadza służba kontroli w zakładzie produk-
cyjnym, natomiast badania pełne należy przeprowadzać w jednostce ze-
54
wnętrznej upoważnionej do wydawania orzeczeń o jakości, posiadającej
akredytację IBDiM w Warszawie.
Do zakresu badań niepełnych należy zaliczyć:
" sprawdzenie wyglądu zewnętrznego,
" sprawdzenie kształtu i wymiarów,
" sprawdzenie wytrzymałości na ściskanie,
Natomiast do badań pełnych zaliczamy:
" zakres badań niepełnych,
" sprawdzenie nasiąkliwości,
" sprawdzenie mrozoodporności,
" sprawdzenie ścieralności.
Aby pobrane do badań kostki mogły być uznane za reprezentatywne, winny
one nie tylko spełniać wymogi poboru losowego, ale również opróbowanie
partii powinno odbywać się w obecności przedstawiciela laboratorium ba-
dawczego. W przypadku wykonywania badań rozjemczych i pobierania
próbek do badań z budowy, powinni w tym uczestniczyć przedstawiciele
wykonawcy i inwestora.
Pobrane próbki powinny być w sposób jednoznaczny i trwały oznaczone.
Zainteresowane strony mogą uczestniczyć na własne życzenie w procesie
badawczym, np. podczas oceny cech wytrzymałościowych.
Ilość pobieranych próbek do badań laboratoryjnych zależy od wielkości
partii ocenianego wyrobu i zakresu badań jaki chcemy wykonać.
Jak wskazują doświadczenia krajowe i zagraniczne, badania niepełne wy-
konuje się dla każdej maszyny formującej i dla każdego asortymentu, po-
bierając losowo i jednorazowo 5 kostek na 5 dni produkcji.
Przy badaniach pełnych wykonywanych przez upoważnioną jednostkę ze-
wnętrzną, pobiera się dla celów wykonania badań jednorazowo 5 kostek na
10 dni produkcji z każdej wibroprasy.
Podstawowe badania fizykomechaniczne
Badania wyglądu zewnętrznego
Badanie wyglądu zewnętrznego kostek polega na wizualnym okre-
śleniu takich cech kostki jak: stan i uszkodzenia powierzchni licowej,
uszkodzenia krawędzi oraz naroży przylicowych i pionowych (obserwacje
nieuzbrojonym okiem oraz po pięciokrotnym powiększeniu).
Oznaczenia wyglądu zewnętrznego prowadzi się na próbce analitycznej
złożonej z co najmniej 8 kostek, w wieku 28 dni, dojrzewających co naj-
mniej 20 dni w warunkach laboratoryjnych.
55
W ocenie wyglądu zewnętrznego bierze się pod uwagę:
" określenie stanu powierzchni licowej, a w tym: szorstkość, obecność
rys i spękań, jednolitość kolorystyki, obecność przebarwień, obec-
ność plam i zabrudzeń niezmywalnych wodą, obecność wykwitów
wapiennych,
" określenie uszkodzeń (raków) powierzchni bocznych,
" określenie  szczerbów i uszkodzeń krawędzi i naroży przylicowych,
" określenie uszkodzeń krawędzi pionowych.
Pomiar długości i głębokości uszkodzeń należy wykonać za pomocą przy-
miaru stalowego lub suwmiarki z dokładnością do 1 mm, zgodnie z normą
PN-80/B-10021.
Badania kształtu i wymiarów
Badanie to polega na oznaczeniu kształtu i wymiarów kostek przez
bezpośredni ich pomiar, wraz z określeniem maksymalnej długości, szero-
kości i grubości kostki oraz minimalnego wymiaru w środku powierzchni
licowej kostki.
Badania kształtu i wymiarów prowadzi się na próbce analitycznej złożonej
z co najmniej 5 kostek w wieku 28 dni, dojrzewających co najmniej 20 dni
w warunkach laboratoryjnych.
Sprawdzenie kształtu i wymiarów przeprowadza się z dokładnością do
1 mm przy użyciu suwmiarki. Długość i szerokość mierzy się w połowie
wysokości badanej kostki. Równość powierzchni bocznych sprawdza się za
pomocą liniału krawędziowego o długości 100 mm. Sprawdzenie kątów
prostych w narożach elementu wykonuje się przez przyłożenie kątownika
do badanego naroża i zmierzenie odchyłek z dokładnością do 1 mm.
Badania wytrzymałości na ściskanie
Badanie to polega na określeniu wytrzymałości w warunkach ściskania
w prasie wytrzymałościowej. Mierzy się maksymalną siłę niszczącą beto-
nową kostkę brukową przy określonej powierzchni obciążenia.
Badania wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się na próbce anali-
tycznej złożonej z co najmniej 5 kostek w wieku 28 dni, dojrzewających co
najmniej 20 dni w warunkach laboratoryjnych. Wytrzymałość na ściskanie
należy badać na całych kostkach brukowych, obciążając powierzchnię gór-
ną i dolną kostki poprzez stalowe płyty dociskowe o grubości co najmniej
30 mm, wykonane ze stali o twardości HKC 58-62, umieszczone syme-
trycznie nad sobą. Płyty dociskowe mają kształt prostokąta, a ich wymiary
są dostosowane do wysokości badanej kostki. W tabeli 7 podano wymiary
płyt dociskowych.
56
Tabela 7. Wymiary płyty dociskowej.
Grubość kostki Płyta dociskowa [mm]
brukowej [mm] długość szerokość grubość
od 55 do 65 120 60
od 65 do 75 140 70
od 75 do 85 160 80
od 85 do 95 180 90 e" 30
od 95 do 105 200 100
od 105 do 115 220 110
powyżej 115 240 120
Powierzchnie kostki przenoszące obciążenia należy sprawdzić pod wzglę-
dem dopuszczalnego odchylenia ą 0,05/100 [mm/mm] od płaszczyzny, za
pomocą liniału i szczelinomierza. Próbki, które nie spełniają ww. wymagań
powinny być wyrównane lub zeszlifowane. Do wyrównania należy stosować
zaczyny z szybkotwardniejącego cementu portlandzkiego lub inne wypra-
wy, których wytrzymałość jest zbliżona do wytrzymałości badanego betonu.
W przypadku stwierdzenia nierówności powierzchni dennej i licowej, kostki
do badania powinny zostać zeszlifowane tak, aby zapewniona była gład-
kość i równość tych powierzchni.
W przypadku wzorku na powierzchni kostki wzorek należy wypełnić gipsem
dentystycznym lub innym zaczynem szybkotwardniejącego materiału, na
dzień przed terminem badania. Maksymalna grubość warstwy wyrównaw-
czej wynosi 5 mm.
Przy statystycznej ocenie wyników wytrzymałości na ściskanie i dla okre-
ślenia wartości gwarantowanej należy postępować zgodnie z zasadami
określonymi w PN-88/B-06250 p. 5.1  Beton zwykły . Wzrost siły obciążają-
cej próbkę powinien odpowiadać prędkości przyrostu naprężenia równej
0,5 ą 0,1 N/mm2 na 1 s. Za wynik badania przyjmuje się największe obcią-
żenie przeniesione przez próbkę w czasie próby ściskania.
Obliczanie wytrzymałości na ściskanie badanej próbki R1 w N/mm2 (czyli
MPa) wykonuje się z dokładnością do 0,1 N/mm2 (MPa) wg wzoru:
F
R =
A
(17)
w którym: F - siła niszcząca próbkę, N,
A - powierzchnia płyty dociskowej, mm2.
Ocenę statystyczną wyników badań wytrzymałości na ściskanie należy wy-
konać wg następujących zasad:
57
R
a) należy wyznaczyć wytrzymałość średnią próbek tej samej partii pod-
danych badaniom niepełnym lub pełnym, wg wzoru:
n
1
R = Ri
"
n
n=1
i =1
(18)
R- wytrzymałość średnia,
gdzie:
n - liczba kontrolowanych próbek,
Ri - wytrzymałość na ściskanie poszczególnych próbek.
R
b) po wyznaczeniu , oblicza się odchylenie standardowe s, wg wzoru:
n
1 2
s = Ri - R )
"(
n-1
n=1
i =1
(19)
Ostateczny wynik ba-
dania wytrzymałości na
ściskanie próbki anali-
tycznej stanowią:
- średnia wytrzymałość
na ściskanie,
- minimalna wytrzyma-
łość na ściskanie,
- odchylenie standar-
dowe wytrzymałości na
ściskanie, określonej
dla badanej serii pró-
bek.
Rys. 26. Badania wytrzyma-
łości na ściskanie betonowej
kostki brukowej.
Badania nasiąkliwości
Badanie nasiąkliwości przeprowadza się zgodnie z wymaganiami nor-
my PN-88/B-06250  Beton zwykły . Nasiąkliwość betonu określa się na
58
całych kostkach, w liczbie nie mniejszej niż 5 sztuk pobranych losowo
z danej partii wyrobów. Badania te prowadzi się po 28 dniach dojrzewania
(minimum 20 dni w warunkach laboratoryjnych).
Badanie próbek obejmuje:
" ułożenie próbek w wannie tak, aby wysokość ułożonej próbki nie
przekraczała 200 mm, podstawą zaś nie stykała się z dnem naczy-
nia (podpórki grubości do 10 mm),
" wlanie wody do naczynia, do poziomu równego połowie wysokości
próbek; temperatura wody 18 ą 2�C,
" dolanie po 24 godzinach wody do poziomu o 10 mm wyższego od
wysokości próbek i utrzymywanie tego poziomu do końca nasycania,
" co 24 godziny próbki wyjmuje się z wody i po wytarciu powierzchni
waży z dokładnością do 0,2%. Nasycanie trwa tak długo, aż dwa ko-
lejne ważenia nie wykażą przyrostu masy,
" nasycone całkowicie próbki umieszcza się w suszarce o temperatu-
rze 105 - 110�C i suszy do stałej masy,
" obliczenie nasiąkliwości betonu w %, z dokładnością do 0,1% wg wzoru:
G2 - G1
nw = �" 100
G1
(20)
w którym: G1 - średnia masa próbek suchych,
G2 - średnia masa próbek nasyconych wodą.
Ostateczny wynik badania nasiąkliwości stanowią:
" średnia nasiąkliwość próbki analitycznej,
" maksymalna nasiąkliwość próbki analitycznej,
" odchylenie standardowe dla nasiąkliwości.
Próbki analityczne po badaniu nasiąkliwości poddawane są badaniom cech
wytrzymałościowych na ściskanie wg wcześniej opisanej metody.
Badania mrozoodporności
Badania odporności betonowej kostki brukowej na działanie mrozu pro-
wadzone są wg różnych metod, z których wyróżnia się dwie najważniejsze:
a) badanie mrozoodporności metodą bezpośrednią w wodzie,
b) badanie mrozoodporności w soli.
Projekt normy przewiduje badania betonowej kostki brukowej metodą bez-
pośrednią w wodzie, jednakże powszechnie uważa się, że betonowa kost-
ka brukowa poddawana bardzo często działaniom środków odladzających
powinna być badana również po tym kątem.
Test mrozoodporności w soli uważa się za bardziej adekwatny dla oceny trwa-
łości kostki w warunkach oddziaływania mrozu i środków odladzających.
59
Badania mrozoodporności w soli przeprowadza się zmodyfikowaną metodą
bezpośrednią polegającą na tym, że próbki betonowej kostki brukowej
przed poddaniem ich cyklicznemu zamrażaniu w temperaturze -18 ą 20C
muszą być nasycone 3% roztworem NaCl i po każdym cyklu badawczym
odmrażane także w 3% roztworze NaCl.
Ocenę mrozoodporności w soli betonowych kostek brukowych dokonuje się
na podstawie:
" zmian powierzchni licowych takich jak pęknięcia i zarysowania
próbki zamrażanej i rozmrażanej,
" łącznej masy ubytków betonu próbki zamrażanej - rozmrażanej,
" średniego spadku wytrzymałości na ściskanie próbki zamrażanej-
rozmrażanej w stosunku do próbki - świadka nie poddawanej od-
działywaniom mrozu i dojrzewającej w wodzie do czasu badania.
Badania mrozoodporności w soli prowadzi się po 30 cyklach zamrażania
i rozmrażania próbek wg następujących zasad:
" wszystkie próbki analityczne dojrzewają w warunkach laboratoryj-
nych przez 21 dni,
" próbki-świadki w wieku 21 dni są układane w wodzie i tam dojrze-
wają do czasu zakończenia 30 cykli zamrażania - odmrażania pró-
bek badanych na mrozoodporność w soli,
" próbki przeznaczone do badań mrozoodporności w wieku 21 dni są
przenoszone do kuwety z 3% roztworem NaCl i 7 dni nasączane
roztworem soli,
" po osiągnięciu 28 dni, próbki nasączane solą poddawane są cy-
klicznemu zamrażaniu / rozmrażaniu (co najmniej 4 godziny w tem-
peraturze -18�C ą 2�C i rozmrażane przez co najmniej 2 godziny
w roztworze NaCl).
Oznaczenie mrozoodporności w soli przeprowadza się na próbce anali-
tycznej złożonej z 6 sztuk próbek-świadków i 6 sztuk próbek poddanych
badaniom mrozoodporności
A
ączną masę ubytków "G w próbce zamrażanej-rozmrażanej w stosunku
do próbki świadka oblicza się z dokładnością do 0,1% wg wzoru:
G1 - G2
"G = �" 100
G1
(21)
w którym: G1 - średnia masa próbek zamrażanych-rozmrażanych przed
pierwszym zamrożeniem, w stanie nasycenia wodą,
G2 - średnia masa próbek zamrażanych-rozmrażanych po ich
ostatnim zamrożeniu, w stanie nasycenia wodą.
Wytrzymałość na ściskanie próbek-świadków poddanych działaniu mrozu
bada się wg metodyki opisanej wcześniej.
60
Średni spadek wytrzymałości na ściskanie " R w próbkach zamrażanych -
rozmrażanych w stosunku do próbek - świadków oblicza się w % z dokład-
nością do 0,1% wg wzoru:
R1-R2
"G= �"100
R1
(22)
R
w którym: - średnia wytrzymałość na ściskanie próbek-świadków, MPa,
1
R
- średnia wytrzymałość na ściskanie próbek zamrażanych - roz-
2
mrażanych, MPa.
Podczas badania wytrzymałości obydwu rodzajów próbek należy również
dokonać oceny odchylenia standardowego.
Badania mrozoodporności można prowadzić również metodą bezpośrednią
zgodnie z normą PN-88/B-06250  Beton zwykły . Procedura badawcza po-
lega w tym przypadku na cyklicznym zamrażaniu i rozmrażaniu próbek
(każdorazowo po rozmrożeniu nasyconych wodą).
Oceny mrozoodporności np. po 125 cyklach w temperaturze -18 ą 2�C do-
konuje się także w oparciu o ubytek masy i spadek wytrzymałości próbek
w stosunku do próbek-świadków.
Badanie ścieralności
Badania ścieralności na tarczy Boehme go należy przeprowadzić na
kostkach w wieku 28 dni, przechowywanych co najmniej 20 dni w warun-
kach laboratoryjnych.
Sprawdzenie ścieralności betonowej kostki brukowej przeprowadza się na
tarczy Boehme go przy użyciu 3 próbek w kształcie sześcianu, o wymiarach
7,1 x 7,1 x 7,1 cm. W każdej próbce powierzchnia podstawy przeznaczona
do ścierania powinna być doszlifowana proszkiem elektrokorundowym.
Stopień doszlifowania należy sprawdzić na szklanej płytce. Każdą próbkę
należy w trwały sposób oznaczyć na powierzchni bocznej, a następnie wy-
suszyć do stałej masy w temperaturze 105 ą 2�C. Po wysuszeniu należy
próbkę zważyć z dokładnością do 0,01 g oraz oznaczyć jej gęstość objęto-
ściową wg PN-66/B-04100. Tak przygotowaną próbkę należy umocować
w uchwycie maszyny w taki sposób, aby cała powierzchnia próbki przezna-
czona do ścierania przylegała do powierzchni tarczy, a następnie próbkę
sześcienną obciążyć siłą 300 N. Powierzchnię tarczy na całej długości pasa
ścierania pokryć równomiernie proszkiem elektrokorundowym w ilości 20 g.
Po wsypaniu proszku należy uruchomić tarczę. W czasie ruchu tarczy pro-
szek należy stale zgarniać na pas ścierania. Po każdych 22 obrotach tar-
czę należy zatrzymać i zmieść starty materiał wraz z proszkiem. Następnie
nasypać powtórnie 20 gramów proszku ściernego na tarczę w pasie ście-
rania próbki i uruchomić tarczę.
61
Po każdych 110 obrotach tarczy próbkę należy wyjąć z uchwytu i obrócić o
900 wokół osi pionowej w stosunku do poprzedniego położenia. Po 440
obrotach tarczy należy zmierzyć wysokość próbki suwmiarką z dokładno-
ścią do 0,1 mm i zważyć próbkę z dokładnością do 0,01 g.
Ścieralność betonowej kostki brukowej na podstawie straty wysokości na-
leży obliczyć w mm z dokładnością do 0,1 mm jako różnicę przed bada-
niem i po badaniu średniej wysokości próbki wyliczonej ze średniej arytme-
tycznej wysokości mierzonej w mm, wg wzoru:
K1 + K2 + K3
s =
3
(23)
gdzie: K1, K2, K3 - różnice wysokości próbki mierzone wzdłuż prostych prostopa-
dłych do przyjętej podstawy.
Ścieralność s na podstawie straty masy należy obliczyć w mm z dokładno-
ścią do 0,1 mm wg wzoru:
M 1
s = �"
F Gp
(24)
gdzie: M - strata masy próbki po 440 obrotach tarczy, g,
F - powierzchnia próbki poddana ścieraniu, mm2,
Gp - gęstość objętościowa próbki obliczona wg PN-86/B-04100, g/mm3.
Poszczególne wyniki oznaczania ścieralności dla każdej badanej próbki nie
powinny różnić się więcej niż o 30% od wyniku końcowego. Jeśli różnica
wynosi więcej niż 30% badanie należy powtórzyć.
Ostateczny wynik badania ścieralności na tarczy Boehme go stanowią:
" ścieralność każdej próbki analitycznej,
" średnia ścieralność próbki analitycznej,
" maksymalna ścieralność próbki analitycznej.
Przyspieszone metody oceny jakości
Niekiedy istnieje potrzeba przyspieszonej oceny jakości betonowej
kostki brukowej przed upływem 28 dni, np. w przypadku zmiany składników
mieszanki betonowej, uruchomienia wibroprasy po awarii lub planowanym
remoncie, czy też potrzeby dokonania oceny doraz
nej jakości kostki
w obecności odbiorcy.
Jak wskazują doświadczenia praktyczne, już po 24 godzinach dojrzewania
można kontrolować takie cechy kostki jak:
" cechy zewnętrzne (jednorodność barwy, obecność rys, spękań, raków),
62
" kształt i wymiary (obecność tzw.  wąsów , równoległość płaszczyzn
powierzchni górnej i dolnej, ukształtowanie się powierzchni dolnej, za-
chowanie prostopadłości powierzchni bocznych i górnej lub dolnej),
" ciężar kostki i porównanie go z danymi katalogowymi,
" wytrzymałość na ściskanie, która po 24 godzinach może osiągnąć
60 - 70% wytrzymałości końcowej, a po 7 dniach - 90 - 95%.
Wyniki badań uzyskane podczas przyspieszonej oceny nie mogą stanowić
podstawy dla oceny niepełnej lub pełnej, ponieważ wykonywane są w zbyt
 młodym wieku betonu, ale mogą stanowić podstawę szybkiej korekty
technologii jeśli wyniki są niezadowalające.
Wymagania jakościowe
Wygląd zewnętrzny
Powierzchnie elementów powinny być pozbawione rys, pęknięć i ubyt-
ków betonu. Krawędzie elementów powinny być równe i proste. Tekstura
i kolor powierzchni górnej (licowej) powinny być jednorodne. Dopuszczalne
są niekontrastowe przebarwienia na pojedynczym elemencie. Dopuszczal-
ne są wykwity wapienno-węglanowe, niedopuszczalne są plamy i zabru-
dzenia niezmywalne wodą.
Dopuszczalne wady oraz uszkodzenia powierzchni nie powinny przekra-
czać wartości podanych w tabeli 8.
Tabela 8. Dopuszczalne wady i uszkodzenia.
Dopuszczalna wielkość
Rodzaj wad i uszkodzeń
wad i uszkodzeń
Wklęsłość lub wypukłość powierzchni górnej,
2
wichrowatość powierzchni i krawędzi, [mm]
ograniczających niedo-
powierzchnie górne pusz-
(licowe), [mm] czalne
Szczerby i uszkodzenia krawędzi i naroży ograniczających powierzchnie
pozostałe:
max. liczba 2
max długość, [mm] 30
max głębokość, [mm] 8
Kształt i wymiary
Kształt i wymiary elementów powinny być zgodne z podanymi w kata-
logu producenta. Odchyłki wymiarów nie powinny przekraczać wartości
podanych dla poszczególnych asortymentów gotowych elementów. Zale-
cane są następujące wymiary betonowych kostek brukowych: grubość 6, 8
i 10 cm, maksymalna długość - 28 cm. Pozostałe wymiary kostek powinny
być dostosowane do sposobu układania i siatki spoin oraz umożliwić wyko-
63
nanie warstwy ścieralnej o szerokości 1,0 lub 1,5 m bez konieczności prze-
cinania elementów w trakcie ich wbudowywania w nawierzchnię.
Dopuszczalne odchylenia od wymiarów nominalnych kostki:
" dla długości i szerokości ą 3 mm,
" dla grubości ą 5 mm.
Powierzchnie boczne uważa się za płaskie, względnie proste jeżeli nie wy-
stępują odchylenia powyżej 2 mm przy grubości elementu d" 8 cm i powyżej
3 mm przy grubości > 8 cm.
Jakość betonu
Jakość betonu w betonowej kostce brukowej po 28 dniach dojrzewania:
" klasa nie niższa niż B 35, co oznacza, że wytrzymałość na ściskanie
określona na 5 kostkach brukowych powinna wynosić co najmniej
45 MPa, przy czym żaden z pojedynczych wyników nie może być
mniejszy niż 45 MPa,
" nasiąkliwość nie większa niż 5%,
" odporność na działanie mrozu - stopień nie niższy niż F 125, (przy
badaniu mrozoodporności w wodzie) i F 30 przy badaniu mrozood-
porności w 3% roztworze NaCl,
" ścieralność na tarczy Boehme go określona stratą wysokości < 3,5 mm,
" przy produkcji elementów dwuwarstwowych połączenie obu warstw
powinno zapewniać ich nierozdzielność przy rozbijaniu betonu, a wy-
sokość górnej warstwy betonu nie powinna być mniejsza niż 8 mm.
Oznakowanie betonowej kostki brukowej
Betonowe kostki brukowe powinny być oznakowane na palecie trans-
portowej i zawierać następujące informacje:
" określenie: w tym przypadku - kostki brukowe,
" wymiary,
" elementy jednowarstwowe lub dwuwarstwowe,
" informacje o elemencie wg katalogu producenta,
" znak wytwórni,
" datę produkcji.
Deklaracja zgodności
Dla każdej ilości jednorazowo wysyłanych elementów należy dołączyć
deklarację zgodności o treści wg PN-EN 45014: 1993. Na życzenie odbior-
cy do deklaracji zgodności dostawca jest zobowiązany dołączyć wyniki ba-
dań pełnych lub niepełnych.
64
Składowanie
Elementy powinny być składowane na otwartej przestrzeni na podłożu
wyrównanym i odwodnionym. W przypadku transportu na paletach elemen-
ty mogą być składowane bezpośrednio na nich.
Transport
Elementy mogą być przewożone dowolnymi środkami transportowymi
po osiągnięciu przez beton wytrzymałości na ściskanie minimum 15 MPa.
Elementy w trakcie transportu powinny być zabezpieczone przed prze-
mieszczaniem się i uszkodzeniem. Sposób załadunku elementów na środki
transportowe i zabezpieczenia przed przesunięciem w czasie jazdy powi-
nien być zgodny z obowiązującymi przepisami.
Asortymenty betonowej kostki brukowej
Rosnące wymagania w zakresie urozmaicenia kolorystyki, wzornictwa,
funkcjonalności oraz estetyki spowodowały, że obok tradycyjnej betonowej
kostki brukowej kilku podstawowych wzorów - np.  Holland ,  Unidecor ,
 Behaton ,  Unistone ,  Old town - pojawiło się szereg wzorów o specy-
ficznych właściwościach. Zaliczyć do nich należy:
" dekoracyjne kostki brukowe typu:  Classic ,  Eskorialta ,  Siena-
picasso ,  Catrago ,  Arconta ,  Nostalgo ,  Nostalit ,  City-park ,
 Pawolith ,  Decolith ,
" ekologiczne, np.  Hydrovari ,  Murawa ,
" antyczne, sztuczne postarzane przez piaskowanie i młotkowanie.
Rys. 27. Najczęściej spotykane kształty betonowych kostek brukowych i sposoby ich układania.
65
Rys. 28. Betonowe kostki brukowe dekoracyjne  Siena-Picasso .
Rys. 29. Betonowa kostka
brukowa - ekologiczna typu
 Hydrovari :
Wiele asortymentów betonowej kostki brukowej nie posiada nazw polskich.
Z kolei niektóre wzory mają nawet kilka nazw w zależności od regionu, w któ-
rym kostkę wyprodukowano. Sprawa ta wymaga w Polsce rychłej unifikacji.
Jako suplement do monografii załączono wyciąg z katalogu betonowych
kostek brukowych wg standardów niemieckich, które w tym zakresie obo-
wiązują także w Polsce. Może on być przydatny dla producentów oraz pro-
jektantów nawierzchni zbudowanych z betonowej kostki brukowej, a także
dla firm wykonujących nawierzchnie drogowe.
Układanie betonowej kostki brukowej
Układanie betonowej kostki brukowej pozornie wygląda na pracę nie-
skomplikowaną, którą praktycznie może wykonać każdy, jednakże w prak-
tyce okazuje się, że nie jest to zadanie łatwe.
66
Prace te wymagają nie tylko odpowiedniej wiedzy, doświadczenia i kwalifi-
kacji, ale również sprzętu specjalistycznego, np. niwelatora, układarki i za-
gęszczarki wibracyjnej.
Dlatego dobrze jest powierzyć ułożenie kostki wyspecjalizowanej firmie
wykonawczej, która zapewni nie tylko jej właściwe ułożenie z punktu wi-
dzenia technologicznego i estetycznego, ale również prawidłową eksplo-
atację nawierzchni przez dziesiątki lat.
Nawierzchnie z betonowej kostki brukowej, niezależnie od jej kształtu, wy-
konuje się według uniwersalnych zasad, a różnice wykonawstwa uzależ-
nione są od:
" miejsca zabudowy (nawierzchnia drogowa, zjazdy, podjazdy, zatoki
przystankowe),
" charakteru podłoża (rodzaju gruntu rodzimego oraz podłoża sztucz-
nego, np. wykonanej wcześniej zniszczonej posadzki hal przemy-
słowych),
" obciążeń jakie ma przenosić (ruch lekki i ciężki, pojazdy ogumione
i nieogumione, ciągi piesze).
Poniżej omówione zostaną kolejne etapy prawidłowego wykonawstwa na-
wierzchni z betonowej kostki brukowej.
Projektowanie nawierzchni
Prawidłowe wykonanie projektu technicznego nawierzchni ma znacze-
nie kluczowe dla jej wykonania. Trzeba mieć świadomość, że niewłaściwe
zaprojektowanie konstrukcji drogi kończy się zniszczeniem jej nawierzchni
pomimo zastosowania najlepszych materiałów.
Projektując konstrukcję drogową pod betonową kostkę brukową musimy
pamiętać przede wszystkim o jej zabezpieczeniu przed wodami opadowymi
i napływowymi. Nawierzchnie z kostki są częściowo przepuszczalne dla
wody, co stanowi ich ogromną zaletę, ale wymagają równocześnie spraw-
nie działających systemów odwadniających, szczególnie gdy grunty rodzi-
me pod konstrukcję drogi mogą ulec uplastycznieniu.
Znane są różne sposoby tworzenia skutecznych systemów odwadniających:
" kształtowanie ścieków przykrawężnikowych z samej kostki na pod-
sypce cementowo-piaskowej ze spoinami wypełnionymi mieszanką
cementowo-piaskową (wymagają one odpowiednich spadków po-
przecznych i podłużnych oraz odpowiedniej liczby wpustów do in-
stalacji odwadniającej),
" odprowadzenie wód opadowych poza jezdnię do przydrożnych ro-
wów lub tzw. drenaży francuskich z geowłóknin,
" zabezpieczenie drogi poprzez umieszczenie w samej jej konstrukcji
warstwy odsączającej, np. z odpowiedniej geowłókniny o odpowied-
67
" zastosowanie pod konstrukcją drogi drenażu z rurek ceramicznych
lub perforowanych rur z mas plastycznych.
Warstwy konstrukcyjne podbudowy nawierzchni z betonowej kostki bruko-
wej projektuje się w sposób analogiczny jak warstwy innych dróg, gdyż mu-
szą one spełniać te same kryteria, będące funkcją rodzaju obciążenia i pa-
rametrów gruntu rodzimego; natomiast inne wymagania stawia się
podsypce i samej kostce.
Tyczenie projektu
Układanie kostki zawsze należy rozpocząć od robót geodezyjno - po-
miarowych, wytyczając w terenie usytuowanie i wysokość konstrukcji dro-
gowej. W punkty określone w projekcie wbija się kołki lub metalowe szpilki,
na których zaznacza się poziom na jakim ma znajdować się nawierzchnia.
Korytowanie oraz ułożenie kolejnych warstw nawierzchni
Na powierzchni określonej w projekcie wykopuje się ręcznie lub mecha-
nicznie ziemię na głębokość odpowiadającą grubości wszystkich warstw tech-
nologicznych, a następnie wyrównuje się i ubija zagęszczarką dno wykopu.
Jeśli naturalną podbudowę stanowią grunty słabonośne, np. plastyczne gliny,
grunty humusowe z zawartością części organicznych, wówczas należy je usu-
nąć aż do warstwy względnie stabilnej. Gdy zachodzi potrzeba dodatkowej
stabilizacji należy ją wykonać, stosując dostępne środki, np. wapno palone,
mielony żużel, popiół lotny, czy też cement. Podłoże naturalne można dodat-
kowo stabilizować i separować przy pomocy folii, geotkaniny lub geowłókniny.
Folia stosowana jest najczęściej jako separator podłoża na stacjach benzyno-
wych, działając jako ekran przeciwfiltracyjny, uniemożliwiający przesiąkanie do
gruntu substancji ropopochodnych. Warstwy technologiczne, niezbędne przy
wykonywaniu powierzchni, to:
" warstwa konstrukcyjno-odsączająca z grubego żwiru i tłucznia,
o uziarnieniu 16 - 31,5 mm i grubości 20 - 40 cm oraz mieszanki
żwirowo-piaskowej o uziarnieniu 0 - 16 mm i grubości 5 do 10 cm,
" podsypka piaskowa, piaskowo-cementowa i/lub żwirowa o granula-
cji 1 - 4 mm,
" betonowa kostka brukowa o odpowiedniej grubości.
A
ączna grubość wszystkich warstw winna wynosić 35 - 50 cm, w zależności
od przewidywanych obciążeń nawierzchni. Poniższy rysunek pokazuje ko-
lejne etapy wykonywania nawierzchni brukowej.
68
Rys. 30. Kolejne etapy wykonywania nawierzchni brukowej przy budowie podjazdu:
Na ustabilizowanym dnie wykopu najpierw układa się warstwę konstrukcyj-
ną. Warstwa ta musi być przed zagęszczeniem ok. 30 - 40% grubsza niż
wynika to z projektu, gdyż kruszywo grube po zagęszczeniu zmniejsza
swoją objętość.
Na warstwie konstrukcyjnej układa się podsypkę. Podsypka piaskowa jest
najłatwiejsza w wykonaniu i najtańsza. Do jej wykonania należy stosować pia-
sek o zróżnicowanej granulacji. Jednakże podsypka ta jest najbardziej podat-
na na wymywanie przez wodę i nie powinna być układana w temperaturze
< 0�C. Podsypka piaskowa pod kostkę powinna mieć grubość 3 - 5 cm. Pod-
czas jej przygotowywania należy ją równomiernie  rozścielić , zagęścić za-
gęszczarkami płytowymi oraz zniwelować do oczekiwanej wysokości.
Nieco inny zakres stosowania ma podsypka cementowo-piaskowa. Zaleca
się ją stosować na obszarze ścieków przykrawężnikowych i wokół studzie-
nek, tj. w miejscach wzmożonej naturalnej penetracji wody. Podsypki te
przygotowuje się w betoniarkach, a koszty wyprodukowania i ułożenia są
o wiele wyższe. Nawierzchnie z kostki układane na takiej podsypce nie
należą do łatwo rozbieralnych podczas prac remontowych, stąd notowany
jest duży procent ubytków, które należy uzupełnić przy powtórnym ułoże-
niu.
Zdecydowanie najlepszą jest podsypka żwirowa, szczególnie jeśli chodzi
o póz
niejszą pracę konstrukcji. Żwir o granulacji 1 - 4 mm stanowi bardzo
dobrą podsypkę w warunkach zimowych układania kostki, nie jest łatwo
wymywany przez wodę i nie posiada ograniczeń podsypki cementowo-
piaskowej, natomiast jest droższy od piasku.
Podsypki cementowo-piaskowe i żwirowe powinny być wykonywane analo-
gicznie jak piaskowe, lecz ich grubość może być większa (do 10 cm).
69
W przypadku podsypek cementowo-piaskowych o grubości warstwy powy-
żej 6 cm, należy ją układać w dwóch etapach: najpierw warstwę dolną, któ-
rą należy zwilżyć i zagęścić, a następnie w ten sam sposób warstwę górną.
Po przygotowaniu podsypki można przystąpić do układania kostki beto-
nowej w sposób ręczny lub mechaniczny. Układanie mechaniczne może
być nawet trzykrotnie wydajniejsze od ręcznego, ale muszą być spełnione
warunki w postaci dogodnego kształtu nawierzchni i odpowiedniego
kształtu kostki. Mechaniczne układanie wąskiego chodnika o dużej liczbie
zakrętów i zakoli będzie nieefektywne. Układanie mechaniczne zawsze
musi być wspierane pracą brukarzy, którzy uzupełniają przerwy, wyrabiają
łuki, dokładają kostki w okolicach studzienek i krawężników. Ponadto
kostka do układania mechanicznego nie może mieć dużych odchyłek wy-
miarowych i musi być też odpowiednio przygotowana przez producenta
(ułożona na palecie w odpowiedni wzór, bez dołożonych połówek i dzie-
wiątek, a każda warstwa kostek na palecie musi być dobrze przesypana,
by kostki nie przywierały do siebie). Do uzupełnienia przestrzeni przy
krawężnikach i studzienkach można używać tzw. wykończeniowych połó-
wek i dziewiątek. Mają one przewagę nad kostkami ciętymi, gdyż wszyst-
kie krawędzie są równe i mają odpowiednie fazowanie. Czasami niezbęd-
ne jest jednak uzupełnienie wolnej przestrzeni kostką ciętą, którą
przygotowuje się na miejscu budowy poprzez przycinanie na wymiary
specjalnymi narzędziami tnącymi.
Ułożenie kostki powinno być takie, aby zachowane zostały odpowiednie
linie proste czy wzory. Wtedy można przystąpić do zagęszczania zagęsz-
czarką płytową z wykładziną elastomerową. Wykładzina ta chroni kształtki
przed punktowym ścieraniem i wykruszaniem się naroży.
Ułożona kostka brukowa powinna mieć fugę spełniającą funkcję naturalnej
dylatacji. Do fugowania przestrzeni między kostkami należy używać drob-
nych piasków, ponieważ piaski grubo-
ziarniste mogą zawieszać się między
ściankami kostek, powodując nierówno-
mierne wypełnienie dylatacji. Czynność
wypełniania dylatacji należy wykonać tuż
po ułożeniu kostek za pomocą specjal-
nych szczotek.
Rys. 31. Zagęszczarka płytowa z wykładziną ela-
stomerową.
Wykonanie wykopów pod krawężniki lub obrzeża
Przed wykonaniem warstwy podsypkowej i nawierzchni z betonowej
kostki brukowej powinno się zapewnić opór w postaci krawężnika lub
70
obrzeża. Pod krawężnik lub obrzeże wykonuje się wykop odpowiedniej
głębokości, a jego dno wyrównuje się i ubija zagęszczarką.
Głębokość wykopu pod krawężnik lub obrzeże ustala się biorąc pod uwagę
następujące warstwy:
" piaskowa warstwa odsączająca o grubości 5 cm,
" ława betonowa z chudego betonu klasy B 10 o wysokości 10 cm,
" podsypka o grubości warstwy 3 cm,
" krawężnik lub obrzeże o wysokości ok. 25 cm.
A
ączna głębokość wykopu powinna wynosić ok. 43 cm. Wykopu pod kra-
wężniki i obrzeża nie wykonuje się, gdy funkcję krawężnika będzie pełnić
betonowa kostka brukowa. Rozwiązanie takie jest możliwe przy układaniu
kostki na bardzo stabilnym gruncie i przy małym obciążeniu nawierzchni.
Wyznaczenie górnego poziomu nawierzchni
Przez punkty zaznaczone na kołkach lub szpilkach (po tyczeniu projek-
tu w terenie) przeciąga się żyłkę lub linkę, która wyznacza górną krawędz

obrzeża czy krawężnika lub betonowej kostki brukowej spełniającej funkcję
krawężnika.
71
Literatura
1. Bielawski J.: Problemy technologiczne produkcji. Materiały Budowlane, nr 3,
s. 2-4, 1997.
2. Bielawski J.: Formy do produkcji drobnowymiarowych elementów budowlanych.
Materiały Budowlane, nr 3, s. 6-8, 1997.
3. Pogan K.: Badania betonowych kostek brukowych. Materiały Budowlane, nr 3,
s. 16-18, 1997.
4. Sobiecki J., Goetz K.: Wymagania normowe obowiązujące w różnych krajach.
Materiały Budowlane, nr 4, s. 13-14, 1993.
5. Pietrucha J.: Nawierzchnie piesze i jezdne. Murator, nr 4, s. 77-85, 1995.
6. Rybacki P.: Betonowa kostka brukowa. Murator, nr 4, s. 110-111, 1995.
7. Nowakowski T.: Powierzchnie z betonowych kostek brukowych. Materiały Bu-
dowlane, nr 3, s. 17-19, 1996.
8. Balińska G.: Układanie nawierzchni. Materiały Budowlane, nr 4, s. 10-11, 1993.
9. Bielawski J.: Przykłady linii produkcyjnych. Materiały Budowlane, nr 3, s. 37-40,
1997.
10. Stępień H., Madejski L.: System Picasso - awangarda w betonie. Materiały
Budowlane, nr 3, s. 19-20, 1997.
11. Hajdukiewicz J.: Wybrane badania laboratoryjne betonowej kostki brukowej.
Materiały Budowlane, nr 3, s. 26-122, 1997.
12. Leśniak S.: Przyczyny powstawania wykwitów. Materiały Budowlane, nr 3,
s. 30-32, 1997.
13. Piasta W.G., Piasta J.: Betony wysokiej wytrzymałości w praktyce polskiej.
Cement Wapno Beton, nr 3, s. 83-88, 1997.
14. Małolepszy J., Brylicki W.: Technologia i surowce stosowane w produkcji kostki
brukowej. Cement Wapno Beton, nr 1, s. 24-28, 1996.
15. Drinkgern G.: Deviations from the  Classical Mix Design for Concrete. Beton-
werk + Fertigteil - Technik, Heft 11, s. 45-57, 1994.
16. Kresse P.: Efflorescence and its Prevention. Betonwerk + Fertigteil - Technik,
Heft 10, s. 73-88, 1991.
17. Kurdowski W.: Dodatki mineralne do cementu a trwałość betonu. Cement
Wapno Gips, nr 6, s. 144-148, 1991.
18. Szołtysek A., Leśniak S.: Concrete Paving Blocks According to the Europan
Standard and DIN 18501 in Poland. Betonwerk + Fertigteil - Technik,
Heft 3, s. 103 -109, 1996.
19. Blume F., Claussen T.: Betonowe bloki nawierzchniowe wg DIN 18501 i wg
projektu normy europejskiej. Raport o wynikach centralnego programu
badań. Concrete Precasting Plant and Technology, Issue, nr 4, 1994.
20. Blume F., Claussen T.: Wpływ grubości bloku na wytrzymałość na rozłupanie
betonowych bloków nawierzchniowych. Concrete Precasting Plant and
Technology, Issue, nr 4, 1994.
21. Felsch K.: Precast Concrete Paving Block - Good Quality throngh Good De-
sign. Betonwerk + Fertigteil - Technik, Heft 7, 1989.
22. Theis D., Bohlman E.: Pflastersteine. Eigendruck, Heft 1, �berreicht durch
Heidelberger Zement Aktiengesellschaft. 1993.
23. Pflastersteine aus Beton. Deutsche Fassung pr EN 1338, 1993.
72
24. Vollpracht A., Thomsen H., Kind-Barkauskas F.: Systembausteine in High -
Tech. Beton - Bauteile f�r den Verkehrswegebau. Beton - Verlag
GmbH, D�sseldorf, 1994.
25. Bielawski J.: Produkcja kostek brukowych. Materiały Budowlane, nr 3, s. 3-6,
1993.
26. Wiśniewska K.: Produkcja kostek. Materiały Budowlane, nr 4, s. 3-5, 1993.
27. Żenczykowski W.: Budownictwo ogólne. Tom I,
28. Praca zbiorowa: Vademecum budowlane. Warszawa 1994.
29. Czarnecki L., Broniewski T., Henning O.: Chemia w budownictwie. Arkady,
Warszawa 1995.
30. Schmidt S.: Zusatzmittel als  Farbverst�ker in farbigen Betonpflastersteinen
Vortrag zu den Brockhues  Winterseminaren 1993, Heidelberger
Baustofftechnik GmbH, 1993.
31. Mikoś J.: Wybrane zagadnienia technologii prefabrykacji. PWN, Warszawa
1987.
32. Kon E.:Stosowanie popiołów lotnych do betonów kruszywowych. Instrukcje
Instytutu Techniki Budowlanej, nr 328, 1994.
33. Czarnecki L., A
ukowski P.: Domieszki do betonów. Materiały Budowlane, nr 2,
s. 27-32, 1998.
34. Małolepszy J., Deja J., Brylicki W., Gawlicki M.: Technologia betonu. Metody
badań. Skrypt uczelniany, Wydawnictwo AGH, nr 1447, Kraków 1995.
35. Piasta J., Piasta W.G.: Beton zwykły. Arkady, Warszawa 1994.
36. Brylicki W.: Surowce stosowane do produkcji betonowej kostki brukowej. Mate-
riały Budowlane, nr 5, 1995.
37. A
ukowski P., Domieszki chemiczne do zapraw i betonów, Polski Cement, Kra-
ków 1998.
73
Wykaz norm związanych z produkcją betonowej kostki
brukowej
1. PN-B-19701 Cementy powszechnego użytku.
2. PN-86/B-06712 Kruszywa mineralne do betonu zwykłego.
3. PN-91/B-06714.15 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczanie składu
ziarnowego.
4. PN-76/B-06714.12 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczanie zawar-
tości zanieczyszczeń obcych.
5. PN-78/B-06714.26 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczenie zawar-
tości zanieczyszczeń organicznych.
6. PN-96/B-11113 Kruszywa mineralne. Kruszywa naturalne do na-
wierzchni drogowych. Piasek.
7. PN-96/B-11111 Kruszywa mineralne. Kruszywa naturalne do na-
wierzchni drogowych. Żwir i mieszanka.
8. PN-96/B-11112 Kruszywa mineralne. Kruszywa łamane do na-
wierzchni drogowych
9. PN-89/B-32250 Materiały budowlane. Woda do betonów i zapraw.
10. PN-88/B-06250 Beton zwykły.
11. PN-80/B-10021 Prefabrykaty budowlane z betonu. Metody pomiaru
cech geometrycznych.
12. PN-84/B-04111 Materiały kamienne. Oznaczanie ścieralności na
tarczy Boehmego.
13. PN-83/B-03010 Statystyczna kontrola jakości. Losowy wybór jed-
nostek produktu do próbki.
14. PN-EN/45014/1993 Ogólne kryteria dotyczące deklaracji zgodności
wydawanej przez producentów.
15. PN-78/B-06714.16 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczenie kształ-
tu ziarna.
16. PN-78/B-06714.13 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczenie zawar-
tości pyłów mineralnych.
17. PN-78/B-06714.19 Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczenie mrozo-
odporności metodą bezpośrednią.
18. PN-84/B-04110 Materiały kamienne. Oznaczenie wytrzymałości na
ściskanie.
19. PN-92/B-06714.36 Kruszywa mineralne. Oznaczenie reaktywności
alkalicznej.
20. PN-S..............1998 Drogi samochodowe. Nawierzchnie z drobnowy-
miarowych elementów betonowych. Wymagania
i badania.(Projekt).
74
Suplement
Wyciąg z katalogów wyrobów niemieckich wg standardów niemieckich.
DOSEX, DORUND
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
6 4,0 145
1 7/14 26 8 36 - 5,4 195
10 6,5 235
2 21 5/11,5 s.o. 47 4,8
3 5/8,5 26 s.o. 47 3,8
Uni-decor
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
1 9/14 23 6 38 - 3,7 140
2 11,5 14 6 - -
3 9 9 6 - -
75
Sinus-Platte (Cebula)
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
1 26 24 6 26 - 3,4 170
2 26 12 6 52 5
3 13 24 6 52 5,7
Behaton; IPRO; Doppel-T; H-Forum; Doppelverbund
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
6 3,7 135
1 16,5 20,0 8 36 - 4,9 180
10 6,1 225
2 16,5 10,0 s.o. 70 3,5
3 ~14 20,0 s.o. 40 5
76
Uni-Verbund
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
6 3,6 140
1 ~11,2 ~22,5 8 39 - 4,7 185
10 5,9 230
SINPRO-Doppelverbund
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
6 3,4 135
1 11 22 8 40 - 4,5 181
10 5,7 226
2 11 22 s.o. 40 9
3 11 11 s.o. 80 9
77
Siena-System
Pos. Zapotrzebowanie Ciężar
Szerokość Długość Wysokość
[cm] [cm] [cm] szt./m2 szt./m kg/sztuk kg/m2
1 20 30 8 17 3,3 10,6 180
2 20 20 8 24 5 7,5 180
3 20 10 8 48 10 3,8 180
4 20 40 14 13 2,5 13,8 313
78