Charakteristika zrnitosti kameniva s otevřenou strukturou

Kamenivo je zrnitý materiál přírodního nebo umělého původu, určený pro stavební účely. Jde o hlavní složku betonu, tzv. plnivo, které má v betonové směsi hlavní nosnou funkci. Použitá velikost kameniva v dané betonové směsi výrazně ovlivňuje výsledné pevnostní charakteristiky uloženého betonu. Maximální velikost zrn v betonové směsi je 125 mm.

Požadavky na kamenivo a jeho zkoušení

Požadavky na kamenivo jsou pevnost, trvanlivost, nenasákavost, tvarový index a humusovitost. Tyto vlastnosti se zjišťují pomocí různých zkoušek.

Sitová analýza (Stanovení zrnitosti)

Sitová analýza se provádí podle aktuálně platné normy STN EN 933-1 „Skúšky na stanovenie geometrických charakteristík kameniva. Časť 1: Stanovenie zrnitosti. Sitový rozbor s prihliadnutím na opravu STN EN 933-1/O1 Skúšky na stanovenie geometrických charakteristík kameniva. Časť 1: Stanovenie zrnitosti. Sitový rozbor.“

Průběh zkoušky:

• Určité množství kameniva se nasype na síta se čtvercovými oky, která jsou nad sebou sestavena na vibračním stole podle velikosti od nejmenších ok po největší.
• Vibrací se kamenivo roztřídí na jednotlivé frakce.
• Každá frakce se zváží, získaná hodnota se vynese do grafu a tím vznikne tzv. křivka zrnitosti.
• Zvolené množství kameniva ze starostlivě připravené reprezentativní vzorky se normou popsaným způsobem nechá propadávat přes přepážky s požadovanou velikostí oka.
• Po uplynutí požadované doby se jednotlivé podíly zváží a vypočítají příslušné hmotnostní %.

Křivka zrnitosti (grading curve, grain-size curve, granulation curve) graficky vyjadřuje zastoupení jednotlivých frakcí ve vzorku kameniva. V ideálním vzorku kameniva jsou mezery mezi většími zrny zaplněny zrny menšími, pak ještě menšími atd. U běžných betonů jsou nejjemnějšími částicemi zrna cementu, u speciálních betonů mikroplnivo jako např. “kamenná múčka”. Na stanovenie jej geometrických charakteristík sa používa STN EN 933-10 „Skúšky na stanovenie geometrických charakteristík kameniva. Časť 10: Hodnotenie jemných zŕn.“

Další zkoušky kameniva

Hliněné hrudky

Obsah hliněných hrudek se určuje u kameniva se zrny většími než 2 mm.

Čtěte také: Podrobnosti o tepelné ochraně budov s reflexní izolací

Průběh zkoušky:

• Kamenivo se vysuší a prosije na sítech s velikostí ok 4 mm a větší.
• Z každé frakce se odebere 50 zrn a změří se posuvným měřítkem jejich rozměry.

Určení podílu částic menších než 0,05 mm

Jedná se o částice menší než 0,05 mm. Maximální množství těchto částic je 1,5 - 3% hmotnosti kameniva, podle druhu a třídy.

Průběh zkoušky:

• Kamenivo se vysuší při teplotě 105 - 110°C do ustáleného stavu, nasype do odměrného válce a zalije vodou tak, aby voda zůstala 50 mm nad kamenivem a zamíchá se.
• Zakalená voda se pak odstraní jen tak, aby její hladina zůstala 20 mm nad kamenivem.
• Postup se opakuje tak dlouho, dokud voda není čirá.

Určení podílu částic menších než 0,05 mm při současném stanovení objemové stálosti

Průběh zkoušky:

• Kamenivo se vysuší při teplotě 105 - 110°C do ustáleného stavu, nasype do odměrného válce a zalije vodou tak, aby její hladina byla 50 mm nad kamenivem a zamíchá se.
• Zakalená voda se přelije přes síta o velikosti ok 0,5 a 1 mm.
• Postup se stále opakuje, dokud síty nevytéká čistá voda.
• Zbylé kamenivo (i na sítech) se vyjme, vysuší do ustáleného stavu a zváží.

Určení obsahu sloučenin síry

Sloučeniny síry mají špatný vliv na tuhnutí betonové směsi a způsobují korozi výztuže. Dovoleno je max. 1 %.

• Sirníky: Ke kamenivu se přidává 10% roztok kyseliny chlorovodíkové.
• Sírany: Ke kamenivu se přidává 10% roztok kyseliny chlorovodíkové a po usazení chlorid barnatý.

Určení obsahu organických látek

Průběh zkoušky:

• Do válce o výšce 200 ml se vsype po značku 130 ml drobné kamenivo, zbytek se doplní 3% roztokem hydroxidu sodného, zamíchá a nechá 4 hodiny uležet.
• Potom se opět zamíchá a uloží na 20 hodin tak, aby byla směs chráněna před slunečním zářením.
• Poté se prozkoumá zabarvení roztoku.

Výsledek zkoušky mohou ovlivnit i látky, které nemají škodlivý vliv na tvrdnutí cementu, proto se při tmavším zabarvení dělá porovnávací zkouška, kdy se vyrobí z tohoto kameniva 3 betonová zkušební tělesa a zkoumá se jejich pevnost.

Stanovení nenasákavosti

Průběh zkoušky:

• Kamenivo se vysuší do ustáleného stavu a zváží.
• Pak se vloží do vody tak, aby všechna zrna byla minimálně 20 mm pod hladinou.

Stanovení tvarového indexu

Průběh zkoušky:

• Kamenivo se vysuší a prosije na sítech s velikostí ok 4 mm a větší.
• Z každé frakce se odebere 50 zrn a změří se posuvným měřítkem jejich rozměry.

Zkouška otěruvzdornosti (Los Angeles zkouška)

Při míchání kameniva v míchačkách dochází k odlamování hran drceného kameniva nebo k roztlučení menších kamenů většími.

Průběh zkoušky:

• Do otlukového bubnu se vsype kamenivo a přidají se ocelolitinové koule o hmotnosti 390 - 450 g.
• Otlukový buben je ocelový válec, který je uzavřený ocelovými čely a je upraven tak, že vnitřní povrch nemá žádné výstupky.
• Buben se otáčí s frekvencí 30 - 33 otáček za minutu. Zkouší se 500 nebo 1000 otáček.

Zkouška objemové hmotnosti

Tato zkouška se provádí pouze u pórovitého kameniva.

Čtěte také: Tepelná izolace v CAD systémech

Průběh zkoušky:

• Do odměrného válce o průměru 150 mm a výšky 100 mm se nasype až k okraji zkoušené kamenivo úzké frakce 16-32, nasadí se píst a stlačuje se tak dlouho, než se dosáhne stlačení 20 mm.

Typy kameniva

Kamenivo se dělí podle svého původu na přírodní, umělé a recyklované.

Přírodní kamenivo

Přírodní kamenivo je získané těžením nebo drcením přírodních hornin. Vzniká zvětráváním hornin a následným tříděním. Může být fluviálního (říčního), glacifluviálního, glacilakustrinního nebo eolického (naváté větrem) původu. ČSN EN 12620 uvádí zrnitost kameniva do betonu podle tabulky níže.

Drcené kamenivo

Drcené kamenivo se těží povrchovým způsobem v kamenolomech. Hornina je od lomové stěny oddělována pomocí odstřelů. K drcení se používají brizantní trhaviny. Drcení probíhá v několika stupních, aby se dosáhlo požadovaných vlastností výsledného kameniva. Používají se čelisťové, kuželové nebo odrazové drtiče. Drtiše jsou často doplněny odhliňovacími třídiči.

Těžené kamenivo

Těžené kamenivo se získává z říčních náplav, štěrkopísků nebo pískoven. Těžba může probíhat nad hladinou (suchá těžba) nebo pod hladinou vody (mokrá těžba) pomocí drapákových, korečkových nebo sacích bagrů. Surovina se poté dopraví na břeh a zde se upravuje (pere, třídí).

Umělé kamenivo

Umělé kamenivo je vyrobeno z anorganických materiálů, např. vysokopecní strusky nebo Liaporu.

Čtěte také: typy asfaltových směsí a jejich využití v praxi

Vysokopecní struska

Vysokopecní struska je vedlejší produkt metalurgie železa. Po ochlazení vodou se granuluje nebo drtí a třídí na struskové kamenivo. Granulovaná struska se využívá ve stavebnictví jako příměs do cementů nebo betonů.

Liapor (dříve Keramzit)

Liapor se vyrábí tepelnou expandací tzv. cyprisových jílů. Tyto jíly se těží především v sokolovské pánvi. Po hrubé úpravě (drcení a mletí) a odležení se surovina vypaluje v rotační peci, kde vznikají lehké keramické kuličky - perly. Tyto granule jsou následně tříděny na jednotlivé frakce.

Recyklované kamenivo

Recyklované kamenivo vzniká zpracováním stavebního odpadu. Příkladem recyklovaného kameniva je betonový recyklát nebo cihelný recyklát. Recyklované kamenivo má význam v dnešním stavebnictví, pokud jeho technologické vlastnosti odpovídají účelu použití.

Základní pojmy

Tato normy platí pro stanovení zrnitosti a určení tvaru zrn kameniva pro stavební účely.

1. Pojmy velikost zrna, frakce, úzká frakce, široká frakce, zrnitost, čára zrnitosti, nadsítné a podsítné jsou vysvětleny v názvosloví ČSN 72 1511 „Kamenivo pro stavební účely. Základní ustanovení.“
2. Zrnění kameniva - určující charakteristika frakce, která představuje dotyčné kamenivo; shoduje se číselně s označením frakce.
3. Úzké zrnění - zrnění vymezené takovými meznými kontrolními síty, že řidší síto má rozměr čtvercových otvorů nejvýše dvakrát tak veliký, než je rozměr čtvercových otvorů hustšího síta; úzké zrnění je určující charakteristika dotyčné úzké frakce.
4. Široké zrnění - zrnění vymezené takovými meznými kontrolními síty, že řidší síto má rozměr čtvercových otvorů více než dvakrát tak veliký než je rozměr otvorů hustšího síta; široké zrnění je určující charakteristika dotyčné široké frakce.
5. Sada kontrolních sítí - řada dostatečně přesných sít o různé velikosti čtvercových nebo kruhových otvorů, určená ke zkoušení zrnitosti kameniva, popř. i k přípravě zkušebních frakcí.
6. Sada normových sít - jednotná sada kontrolních sít o předepsané odstupňované velikosti čtvercových otvorů.

Abstrakt práce Ing. Lubomíra Opata z akademického roku 2017/2018 pod vedením prof. Ing. Rudolfa Hely, CSc. se zabývá problematikou návrhu křivek kameniva, procentuálního zastoupení jednotlivých roztříděných frakcí kameniva v receptuře betonové směsi. Objasňuje vznik a původ druhů kameniv do betonu, z jejich matečních hornin. V praktické části je pak namícháno devět receptur, ve kterých jsou dvě namíchány s maximálním zrnem 16 mm, zbylých sedm se zrnem 22 mm. Jsou příkladem drobných křivek anebo směsí s hrubou křivkou.

tags: #cara #zrnitosti #kameniva #otevrena #struktura #informace

Oblíbené příspěvky:

• multifunkční nosiče identity
• Vše o OSB deskách a jejich rozměrech
• Vše, co potřebujete vědět o Primalex Inspiro Báze (I M 1)
• Nejlepší firmy pro odhlučnění v Kolíně
• pevná dlažba 10x10x10 cm pro venkovní plochy