Badania kruszyw
Kruszywo to materiał powstały wyniku przekruszenia skał lub materiału istniejącego (recykling) stosowany jako główny składnik mieszanek mineralno-asfaltowych, mieszanek betonowych a także jako materiał do podbudów mineralnych. Kruszywa są wyrobem budowlanym, dla którego opracowano normy zharmonizowane zawierające wykaz parametrów, jakie mają spełniać wraz z metodyką badań służących do ich określania.
Oznaczanie składu ziarnowego kruszywa
- Norma: PN-EN 933-1
Uziarnienie kruszywa to rozkład wymiarów ziarn, z jakich się składa określony za pomocą zestawu sit badawczych (graficzną interpretacją wyniku badania może być krzywa uziarnienia). Jest to najważniejsze badanie kruszywa decydujące o jego jakości, w wyniku którego można określić kategorię uziarnienia kruszywa (nadziarno, podziarno). Podstawowy parametr deklarowany przez producentów kruszywa, którzy mają obowiązek sporządzania deklaracji właściwości użytkowych przed wprowadzeniem go do obrotu. Badanie to pozwala również na określenie zawartości pyłów (ziaren o wielkości ˂0,063mm) co również jest kluczowym parametrem technicznym i odbiorowym kruszyw.
Gęstość ziarn i nasiąkliwość
- Norma: PN-EN 1097-6
Oznaczenie gęstości kruszywa można przeprowadzić metodą piknometryczną lub metodą drucianego kosza. W zależności od przeznaczenia kruszywa można określić gęstość objętościową ziarn, gęstość ziarn nasyconych i powierzchniowo osuszonych, gęstość ziarn wysuszonych w suszarce. W zależności od uzyskanej gęstości objętościowej kruszywa można podzielić na zwykłe, lekkie i ciężkie. Zdolność do pochłaniania wody przez pory i puste przestrzenie kruszywa nosi nazwę nasiąkliwości. Jest to bardzo istotny parametr trwałościowy kruszywa świadczący m.in. o jego mrozoodporności.
Kształt kruszywa grubego
- Wskaźnik płaskości (FI)- norma PN-EN 933-3
- Wskaźnik kształtu (SI)- norma PN-EN 933-4
Kształt kruszywa ma istotny wpływ na wyrób, do którego zostają użyte (np. ziarna płaskie wymagają większej ilości zaczynu cementowego powodując jego znaczną sedymentację a co za tym idzie powstają pustki powietrzne mające wpływ na wytrzymałość betonu stwardniałego). Aby sprawdzić parametry kształtu wykorzystuję się badanie wskaźnika płaskości (z użyciem sit prętowych) lub wskaźnika kształtu (z wykorzystaniem suwmiarki Shultza).
Oznaczanie powinowactwa pomiędzy kruszywem i asfaltem
- Norma: PN-EN 12697-11, metoda butelkowa
Dotyczy badań kruszyw przeznaczonych do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych. Metoda polega na ocenie stopnia pokrycia asfaltem próbki kruszywa umieszczonej w butelce badawczej po odpowiednim czasie obracania w specjalnie do tego przeznaczonej obracarce. Metoda pozwala stwierdzić, czy i w jakiej ilości zastosować środek adhezyjny do asfaltu w celu polepszenia jego przyczepności.
Wskaźnik przepływu kruszywa (Ecs)
- Norma: PN-EN 933-6
Dotyczy badań kruszyw przeznaczonych do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych. Metoda badawcza polega na pomiarze czasu, w którym określona objętość kruszywa przepływa przez otwór lejka o znanej średnicy, który zamontowany jest na specjalnym aparacie.
Wskaźnik piaskowy kruszywa (SE)
- Norma: PN-EN 933-8
Ważny parametr wpływający na mrozoodporność. Badanie wykonuje się na kruszywie frakcji 0/2mm lub 0/4mm. W trakcie badania dochodzi do sedymentacji osadu ilastego z próbki kruszywa, który tworzy w cylindrze miarowym zawiesinę o danej wysokości. Badanie istotne przy ocenie przydatności materiału do podbudowy pomocniczej.
Odporność na rozdrabnianie (LA)
- Norma: PN-EN 1097-2
Jeden z podstawowych parametrów kruszywa określający jego właściwości mechaniczne. Odpowiednio przygotowana próbkę kruszywa grubego poddaje się kruszeniu za pomocą stalowych kul umieszczonych w bębnie Los Angeles. Miarą odporności kruszywa na rozdrabnianie jest ubytek masy kruszywa na skutek takiego kruszenia.
Mrozoodporność
- Norma: PN-EN 1367-1
Niezwykle ważna cecha jaką jest mrozoodporność kruszywa rzutuje na właściwości obiektów wykonanych z jego udziałem (np. odporność na działanie mrozu na beton). Próbka kruszywa zostaje poddana 10-ciu cyklom zamrażania/odmrażania co skutkuje ubytkiem masy będącym wskaźnikiem mrozoodporności kruszywa (F).
Kalifornijski wskaźnik nośności
(CBR- California Bearing Ratio)
- Norma: PN-EN 13286-47
Wskaźnik nośności kruszywa (CBR) oznaczony w warunkach laboratoryjnych. Jedno z głównych badań odbiorowych dla mieszanek kruszyw przeznaczonych na podbudowy pomocnicze i zasadnicze. Przygotowana w aparacie Proctora próbka kruszywa jest nasączana przez 96h w wodzie o temperaturze (20±2)°C a następnie umieszczona w maszynie wytrzymałościowej, w której wykonuje się próbę penetracji trzpienia w próbkę z określoną siłą i prędkością przesuwu równą 1,27 mm/min. Możliwe jest również wyznaczenie natychmiastowego wskaźnika CBR (CBR IPI) z pominięciem etapu nasączania wodą. Wskaźnik CBR IPI wyznacza się przy projektowaniu i kontroli jakości mieszanek związanych hydraulicznie zgodnie z PN-EN 14227.
