TEMAT: Badanie cech technicznych kruszywa do betonu lekkiego
SKŁAD GRUPY: Krzysztof Roszko Łukasz Szutkiewicz Przemysław Olszewski Wojciech Piecuch Łukasz Wilman	RODZAJ STUDIÓW: Studia dzienne I stopnia	ROK AKADEMICKI: 2003/2004
		DATA ĆWICZEŃ: 29.10.2003	PROWADZĄCY: Mgr W. Chojczak
OCENA:

Kruszyw są to ziarniste materiały budowlane (naturalne bądź sztuczne), wchodzące w skład zapraw i betonów, bitumicznych mieszanek do budowy dróg, warstw nawierzchni drogowych, warstw filtracyjnych, urządzeń drenażowych itp.

Kruszywa mineralne dzielimy na:

• Skalne ( kamienne) pochodzące ze skał

• Sztuczne - wytwarzane z surowców mineralnych i odpadów przemysłowych w wyniku obróbki termicznej lub też bez niej głównie kruszywa lekkie

W zależności od rodzaju surowca użytego do produkcji i metody otrzymywania kruszywa sztuczne dzieli się na grupy i asortymenty.

GRUPA

1. kruszywa z surowców mineralnych poddawanych obróbce termicznej

2. kruszywa z odpadów przemysłowych poddawanych obróbce termicznej

3. kruszywa z odpadów przemysłowych nie poddawane dodatkowej obróbce termicznej

4. kruszywa organiczne

ASORTYMENT

1. keramzyt, glinoporyt

2. łupkoporyt, popiołoporyt

3. łupkoporyt ze zwałów, żużel wielkopiecowy, żużel hutniczy, żużel paleniskowy, popiół lotny

4. kruszywa z tworzyw sztucznych

W zależności od uziarnienia kruszywa sztuczne dzieli się na rodzaje i frakcje.

rodzaj kruszywa uziarnienie odmiana

mieszanka drobna 0-4 mm 1, 2, 3

kruszywo jednofrakcyjne 4-8 mm

grube 8-16 mm

16-31,5 mm

Właściwości mineralne kruszyw lekkich decydujące o ich przydatności do betonów lekkich kruszynowych.

Wykonuje się oznaczenia:

• Uziarnienie - w kruszywach jednofrakcyjnych ogranicza się zawartość nadziarna i podziarna

• Gęstość nasypowa w stanie luźnym - cecha niezbędna w projektowaniu betonów lekkich kruszynowych wskazuje przybliżoną markę kruszywa

• Zawartość zanieczyszczeń obcych - obecność ogranicza się do 0,5% masy w kruszywie gat. 1 i 1,0% w kruszywie gat. 2

• Zawartość pyłów naturalnych

• Zawartość związków siarki - ogranicza się dal wszystkich kruszyw lekkich z uwagi na mogące zachodzić w betonie procesy korozyjne

• Zawartość ziaren nieforemnych - ziarna nieforemne pogarszają urabialność mieszanki betonowej i wytrzymałość betonu

• Zawartość ziaren ulegających rozpadowi wapniowemu

• Straty przy prażeniu

• Zawartość ziaren ulegających rozpadowi krzemianowemu

• Wskaźnik rozkruszenia - określany w wyniku pomiaru wytrzymałości na miażdżenie

• Marka kruszywa - liczba gwarantująca otrzymanie betonu klasy, co najmniej równej tej marce kruszywa ( umowna cecha jakościowa, zależna od wpływu kruszywa na wytrzymałość betonu)

• Promieniotwórczość naturalna

Określenie marki kruszywa lekkiego niezbędne jest do wskazania możliwości jego stosowania do określonego rodzaju betonu ( biorąc pod uwagę jego właściwości eksploatacyjno-użytkowe). Mianowicie kruszywo marki 2,5 przeznaczone jest do betonów termoizolacyjnych, marki 7,5 - do betonów izolacyjnyo-konstrukcyjnych zaś kruszywo wyższej marki (15 i 25) może być wykorzystane do wykonywania betonów konstrukcyjnych.

Zawartość żelaza lub pirytu w ziarnach kruszywa może powodować powstawanie plam na powierzchni betonu. W przypadku niektórych rodzajów kruszyw obserwuje się korzystny wpływ pewnych zawartości pyłów mineralnych polegający na polepszeniu urabialności mieszanki betonowej, a w szczególnych przypadkach właściwości hydraulicznych tych pyłów.

Produkowane kruszywo może być poddawane badaniom pełnym, niepełnym lub specjalnym. Badania pełne wykonuje się, co najmniej dwa razy w roku lub przy zmianie warunków produkcji. Obejmują one dziesięć oznaczeń cech chemicznych i fizycznych:

Próbki kruszywa lekkiego do badań należy pobierać i przygotowywać zgodnie z zaleceniami PN-76/B-06721”Kruszywa mineralne”.

Wyniki i omówienie przeprowadzonych oznaczeń dla kruszyw do betonu lekkiego:

Do badań użyto keramzytu (lekkie kruszywo otrzymywane przez wypalanie pęczniejących glin w piecach obrotowych w temperaturze 1150 ÷ 1200°C, sortowane na frakcje). Wykorzystaliśmy keramzyt o frakcji 4-8 mm.

1. Oznaczenie gęstości nasypowej w stanie luźnym.

Do oznaczenia gęstości nasypowej stosuje się kruszywo w stanie powietrzno - suchym. Oblicza się ją ze wzoru:

[kg/m³]

w którym:

m₁ - masa cylindra pustego,

m₂ - masa cylindra z kruszywem,

V - objętość cylindra.

Kruszywo badanej frakcji zostało wsypane do cylindra o objętości 2l, i następnie zważone (m₁ = 2832,6 g, m₂ = 6786,66 g). Dla powyższych danych gęstość nasypowa wynosi
790,8kg/m³. Pozwala ona określić markę kruszywa, która w przybliżeniu wynosi 15 i 25.

Normowo marka 15 i 25 jest do gęstości nie większej niż 950 kg/m³.

Kruszywo możemy zaliczyć do marki 15.

2. Oznaczenie nadziarna i podziarna

Frakcję kruszywa 4-8 przesialiśmy przez sita o grubości 8 i 4 mm.

Do oznaczenia pobraliśmy próbkę o masie 1,6 kg. Sita ustawiliśmy na wibratorze. Przesiewanie wykonywaliśmy do momentu, gdy prze sita nie przechodziło już kruszywo.

Na sicie o grubości 8mm pozostało 16,0 g kruszywa

Na sicie o grubości 4mm pozostało 1397,8 g kruszywa

Na dnie pozostało 135 g kruszywa

Ustaliliśmy procentowy udział podziarna(część kruszywa, które po przesianiu znalazło się na dnie) i nadziarna(część kruszyw, która nie przesiała się przez żadne sito).

Podziarna jest 8,4% nadziana jest 1,0%

3.Oznaczenie zawartości zanieczyszczeń obcych w kruszywie.

Do badania pobraliśmy próbkę 500g.

Oddzieliliśmy zanieczyszczenia i zważyliśmy je - 88g.

Procentowy udział zanieczyszczeń w kruszywie

Normowo:

Mieszanka drobna ` gatunek 1 - od 0,5%

gatunek 2 - do 1,0%

Kruszywo nie spełnia normy. Jest za bardzo zanieczyszczone.

4.Oznaczenie kształtu ziaren.

Z frakcji 4-8mm pobraliśmy próbkę o masie 500 g.

Do oznaczenia wykorzystuje się suwmiarkę Schultza. Każde ziarno należy kolejno umieszczać między ramionami suwmiarki. Ziarno, które przechodzi przez oba ramiona należy uznać za nieforemne.

Zawartość ziaren nieforemnych w kruszywie obliczamy ze wzoru:

Z_n = (m₁/m)100 [%]

m₁ - masa ziarna nieforemnego (7,8g)

m - masa próbki

Z_n= 1,56%

Normowo:

Kruszywa jednofrakcyjne

1 gat. Do 20% zawartości ziaren nieforemnych

2 gat. Do 30% zawartości ziaren nieforemnych

Keramzyt możemy zaliczyć zarówno do 1 jak i 2 gatunku.

5. Oznaczenie wytrzymałości kruszywa na miażdżenie.

W celu oznaczenia próbkę kruszywa (o objętości 1,8 dm³) poddaje się ściskaniu osiowemu, przy czym przyrost siły nacisku na tłok powinien być równomierny (w granicach 1 ÷ 1,5 kN). Nacisk na tłok należy natychmiast zwolnić po uzyskaniu wartości 50 kN. Zawartość cylindra rozsiewa się na sicie o boku oczka 1mm (dla badanej frakcji). Następnie waży się pozostałość na sicie po przesianiu. Wskaźnik rozkruszenia oblicza się następnie ze wzoru:

[%]

w którym:

m - masa próbki kruszywa przed badaniem,

m₁ - masa próbki po badaniu („pozostałość na sicie”).

Dla danych

m = g m₁= g X_r=

Wskaźnik rozkruszania wykorzystywany jest do bieżącej kontroli jakości produkowanego kruszywa. Określany jest w wyniku pomiaru wytrzymałości na miażdżenie. Wskaźnik rozkruszenia kruszywa powinien wynosić:

• Nie więcej niż 16% dla kruszyw przeznaczonych dla betonów klasy LB-25

• Nie więcej niż 22% dla kruszyw przeznaczonych dla betonów klasy poniżej LB-25

Kruszywo możemy zaliczyć do klasy LB-25

---