Politechnika Warszawska - Wydział Inżynierii Lądowej Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych
Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Materiały budowlane
Temat: Badania cech technicznych kruszywa mineralnego do betonu zwykłego
Numer ćwiczenia: 4		Data wykonania: 27.10.2009.
Zespół nr 1. Basaj Radosław 2. Filipek Dawid 3. Horbowicz Marcin	Grupa 8	Rodzaj studiów: dzienne	Prowadzący: mgr inż. Wojciech Chojczak
		Semestr 3.	Ocena:

Spis treści:

1. Przedmiot badań

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

Rodzaje kruszyw stosowanych do betonu zwykłego, w zależności od gęstości ziaren w stanie suchym:

kruszywo ciężkie o gęstości nasypowej w stanie luźnym suchym nie mniejszej niż 3000 kg/m³

kruszywo zwykłe o gęstości nasypowej większej niż 2000 kg/m³ ale mniejszej niż 3000 kg/m³

kruszywo lekkie o gęstości nasypowej w stanie suchym nie większej niż 2000 kg/m³

1.1. Klasyfikacja kruszyw zwykłych:

kruszone (naturalne łamane) - uzyskiwane ze skał granitowych, bazaltowych, wapiennych zwartych przez ich rozdrabnianie (rozkruszanie) w urządzeniach kruszących typu: łamacze, kruszarki,

niekruszone (naturalne kamienne, skalne) - wydobywane z ziemi, zbiorników wodnych, występujące w przyrodzie w postaci już rozdrobnionej jako skały luźne np: żwiry, piaski, powstałe w wyniku naturalnych procesów rozdrabniania skał macierzystych,

kruszywo sztuczne - na ogół lekkie, uzyskiwane z surowców mineralnych przeważnie w wyniku procesu przemysłowego obejmującego obróbkę termiczną lub inną modyfikację,

kruszywo odpadowe - pochodzące z odpadów przemysłowych, poddanych jedynie obróbce mechanicznej,

kruszywo z recyklingu - pozyskiwane w wyniku odpowiedniej przeróbki materiałów użytkowanych już w obiektach budowlanych np: z żelbetu, betonu.

Według normy PN-EN 12620 „Kruszywa do betonu” wymiary kruszywa określane są wymiarami dolnego (d) i górnego (D) sita i wyrażone jako stosunek d/D.

2. Zakres badań

2.1. Podstawowe oznaczenia wykonywane dla kruszywa zwykłego:

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

• Składu ziarnowego

• Zawartości pyłów naturalnych (o średnicy poniżej 0,063mm)

• Wytrzymałości na miażdżenie

• Gęstości nasypowej w stanie luźnym - cecha niezbędna w projektowaniu betonów lekkich kruszynowych wskazuje przybliżoną markę kruszywa

• Zawartości zanieczyszczeń obcych

• Zawartość ziaren nieforemnych - ich stosunek długości do szerokości jest większy od 3, ziarna nieforemne pogarszają urabialność mieszanki betonowej i wytrzymałość betonu

• Zawartości substancji organicznych

• Gęstość ziaren i nasiąkliwość

• Zawartości związków zawierających siarkę

3. Opis wykonywanych badań

3.1. Badanie uziarnienia kruszywa.

Przedmiotem naszego badania było kruszywo zwykłe o frakcji 2/16 mm, norma od producenta Gc-90/15.

Pierwszym z badań wykonanych dla kruszyw było badanie uziarnienia. Dokonano je na próbce o masie 3000 g. Badania dokonano przy użyciu zestawu sit normowych o wymiarach otworów 16, 8, 4, 2, 1, 0.5, 0.250, 0.125 mm w specjalnej wstrząsarce do analiz sitowych.

Uprzednio odważoną próbkę umieszczono na górnym sicie o rozmiarze 16mm.

Po uruchomieniu maszyny pod wpływem wstrząsów ziarna stopniowo przechodziły przez kolejne coraz gęstsze sita pozostawiając poszczególne frakcje na kolejnych sitach. Po zakończeniu badania waży się każdą z frakcji, które pozostały na danych sitach co następnie umożliwia określenie składu procentowego ich mas w stosunku do masy całego kruszywa, które było wzięte do badania. Na podstawie tych wyników można określić z jakim kruszywem mamy do czynienia i czy spełnia wymagania normowe dotyczące rozmiarów, tzn. czy jest odpowiednia ilość nadziarna i podziarna, mniejsza od dopuszczalnej normowej.

3.2. Kształt ziaren kruszywa

Drugim badaniem wykonanym na ćwiczeniach było określenie wskaźnika kształtu ziaren dla kruszywa frakcji 16/31,5 mm, przy użyciu suwmiarki Schulza.

Oznaczenie kształtu ziaren polega na określeniu wyrażonego w procentach udziału masy ziaren nieforemnych, wydzielonych z próbki w wyniku pomiarów ich wielkości.

Odważyliśmy M₂=1000 g kruszywa i przystąpiliśmy do odrzucania ziaren nieforemnych. Za nieforemne uważa się ziarna których współczynnik L/E jest większy od 3, gdzie L to dłuższy wymiar ziarna, a E krótszy.

4. Wyniki badań wraz z obliczeniami

4.1. Skład ziarnowy kruszywa naturalnego metodą przesiewania

Wyniki badania przedstawiono w tabeli:

Wymiar otworów sita, mm	Masa materiału pozostającego na sicie, g	Procent materiału pozostającego na danym sicie, %	Suma mas przechodzących przez dane sito, %
31,5	0	0%	100%
16	113	3,8%	96,2%
8	881,7	29,4%	66,8%
4	492,1	16,4%	50,5%
2	1120,5	37,5%	13,1%
1	245,2	8,2%	4,9%
0,5	65,9	2,2%	2,7%
0,25	45,3	1,5%	1,2%
0,125	18,1	0,6%	0,6%
denko	18,2	0,6%	0%

Wyniki tego badania wraz z graficznym przedstawieniem wyników załączone są w Załączniku 2

4.2. Oznaczenie kształtu ziaren

Masa ziaren nieforemnych wyniosła M₁=29,1g.

Na podstawie wzoru:

M1 - masa próbki analitycznej = 1000g

M2 - masa ziaren nieforemnych = 29,1g

Określiliśmy, że wskaźnik kształtu kruszywa wynosi: 3%. Kategoria kształtu dla badanego kruszywa to S_i15, ponieważ wskaźnik kształtu S_i nie przekracza 15%.

5. Ocena wyników badań i wnioski

W badanym kruszywie występuje podziarno w ilości 13,1%

Wg normy PN-EN 12620 dopuszczalna ilość podziarna dla kategorii Gc90/15 wynosi 15%

W badanym kruszywie występuje nadziarno w ilości 3,8% wg normy PN-EN 12620 dopuszczalna ilość nadziarna dla kategori Gc90/15 wynosi 10%

Z naszych oznaczeń wynika że badane kruszywo odpowiada kategorii Gc 90/15.

Wskaźnik kształtu kruszywa S_i wynosi 3% i nie przekracza 15%, czyli najniższej kategorii, co oznacza że kruszywo jest bardzo dobre.

Badane kruszywo spełnia wymagania normowe i może zostać użyte do wyrobu betonu zwykłego.

1