Kilka słów o kruszywach

Pospolite określenie „kamień”, powszechnie używane nawet przez fachowców budowlanych, ma związek z drugoplanowym traktowaniem kruszywa i często prowadzi do bagatelizowania jego jakości. A przecież kruszywo zajmuje największą objętość betonu (ok. 70%) i ma decydujące znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości świeżej mieszanki betonowej i stwardniałego betonu.

Kruszywami nazywamy wszystkie okruchowe materiały kamienne wykorzystywane jako składniki betonów, bitumicznych mieszanek do budowy nawierzchni drogowych, itp.

Klasyfikacja i podział kruszyw

Ze względu na pochodzenie i sposób uzyskiwania kruszyw dzieli się je na:

  • mineralne,
  • sztuczne.

W zależności od surowca skalnego i od sposobu produkowania kruszywa dzieli się na grupy:

  • kruszywo naturalne,
    • kruszywo naturalnie niekruszone,
    • kruszywo naturalne kruszone.
  • kruszywo łamane,
    • kruszywo łamane zwykłe,
    • kruszywo łamane granulowane.

W zależności od uziarnienia kruszywo dzieli się na trzy rodzaje:

  • drobne o ziarnach do 4 mm,
  • grube o ziarnach 4-36 mm,
  • bardzo grube 63-250 mm.

Własności i przeznaczenie kruszyw stosowanych w produkcji betonu

Właściwości kruszywa mają decydujący wpływ na parametry otrzymanej mieszanki betonowej. Projektując skład mieszanki betonowej, powinno się zachować odpowiednie proporcje między kruszywem drobnym (piaskiem), a kruszywem grubym (żwirem lub grysem). Wielkość ziaren kruszywa powinno się dobierać zależnie od wymiarów i stopnia zbrojenia elementu, który będzie wykonany z betonu z takim kruszywem. Im większy element i większe odległości między prętami zbrojeniowymi, tym większe mogą być ziarna zastosowanego kruszywa. Od kształtu ziaren kruszywa zależy urabialność mieszanki betonowej, a także zużycie cementu i późniejsza wytrzymałość betonu. Do wykonania betonu o wysokiej wytrzymałości lepiej jest stosować kruszywa łamane, których chropowata powierzchnia poprawia przyczepność zaczynu cementowego. Im więcej jest w kruszywie ziaren słabych, zwietrzałych i porowatych, tym większa jest jego nasiąkliwość. Cecha ta jest ważna podczas wykonywania mieszanki betonowej, ma bowiem niekorzystny wpływ na jej urabialność, a potem – na cechy gotowego betonu. Kruszywa nie powinny być zanieczyszczone, na przykład węglem, drewnem lub ziemią roślinną. Zanieczyszczenia z kruszywa, łącząc się z zaczynem cementowym, tworzą nowe związki, pogarszające wytrzymałość betonu. Podział i wymagania kruszyw stosowanych do produkcji betonu szczegółowo określa Polska Norma PN-EN 12620:2004 Kruszywa do betonu.

Zadaniem kruszywa w betonie jest stworzenie w betonie pewnego rodzaju „kamiennego rusztowania” maksymalnie szczelnie wypełniającego objętość, o możliwie małej powierzchni, aby zminimalizować zużycie cementu potrzebnego na związanie tego układu. Przy tworzeniu tego „rusztowania” należy kierować się zasadą, aby kruszywo było możliwie grube, gdyż zbyt duża ilość kruszywa drobnego powoduje zwiększenie zapotrzebowanie całego układu na cement i wodę, co może oprócz względów ekonomicznych prowadzić również do pogorszenia niektórych cech stwardniałego betonu. Należy również pamiętać o tym, że maksymalny wymiar ziaren kruszywa nie może być większy niż:

  • 1/3 najmniejszego wymiaru przekroju poprzecznego elementu,
  • 3/4 odległości między prętami zbrojenia.

Z drugiej jednak strony należy dążyć do tego, aby w mieszance obecne były, oczywiście w odpowiednich proporcjach, wszystkie frakcje ziarnowe kruszywa, ponieważ brak lub zbyt mała ilość którejś z frakcji może doprowadzić do pogorszenia urabialności mieszanki betonowej, a tym samym do pogorszenia jakości betonu stwardniałego. W celu uzyskania odpowiedniego doboru składu i ilości frakcji ziarnowej, w mieszance betonowej w Polskiej Normie „PN-88/B-06250 Beton zwykły”, podane zostały graniczne krzywe uziarnienia kruszywa dla kruszyw o różnym maksymalnym wymiarze ziaren:16,0; 31,5 i 63,0 mm. Pozwalają one uzyskać optymalny stos okruchowy, czyli najlepsze z możliwych „rusztowanie”, a przez to pozwalają wyprodukować odpowiedniej jakości beton.

Certyfikaty