KRUSZYWA
Kruszywami nazywamy materiały mineralne używane do zapraw i mieszanek betonowych. Do kruszyw zalicza się równie wypełniacze pochodzenia organicznego. Kruszywa mineralne to: piasek, żwir, pospółka, kliniec i tłuczeń kamienny, żużle, tłuczeń ceglany, tworzywa produkowane fabrycznie przez wypalanie glin lub łupków (keramzyt, agloporyt). Do kruszyw pochodzenia organicznego zalicza się trociny, strużyny drewniane, sieczkę itp. O przydatności kruszyw decydują głównie następujące cechy:
Wytrzymałość ziarn kruszywa, którą określa tzw. klasa kruszywa. Klasa kruszywa odpowiada marce betonu, do jakiego dane kruszywo może być użyte; chcąc wykonać beton marki 200 konieczne jest użycie kruszywa klasy 200 lub wyższej. Wytrzymałość kruszywa zależy od materiału, z jakiego pochodzi. Najbardziej wytrzymałe są kruszywa ze skał wulkanicznych — żwiry, grysy i tłucznie klas 400, 500 i wyższych. Niższą wytrzymałością charakteryzują się kruszywa ze skał osadowych, jeszcze niższą kruszywa pochodzenia sztucznego — tłuczeń ceglany, żużel, a najniższą — kruszywa organiczne.
Uziarnienie kruszywa jest cechą określającą proporcje ziarn pod względem wielkości. Kruszywo zawierające w odpowiednich proporcjach ziarna różnych wielkości zapewnia otrzymanie betonu o dużej wytrzymałości przy oszczędnym zużyciu cementu, ponieważ ziarna drobne wypełniają przestrzeń między ziarnami grubymi, dając mieszankę o małej ilości przestrzeni wolnych. W kruszywach, w których występuje przewaga frakcji grubych lub drobnych, ziarna nie są w stanie ułożyć się szczelnie, a beton z nich wykonany jest porowaty. Z kruszyw o ziarnach tych samych wymiarów otrzymuje się beton tzw. jamisty, zwany również betonem jednofrak-cyjnym, o małej wytrzymałości, ale za to dzięki zawartym w nim porom znacznie bardziej ciepłochronny niż betony szczelne. Sprawdzenia uziarnic-nia dokonuje się przez zbadanie próbki kruszywa za pomocą przesiania jej zawartości przez szereg sit o różnej wielkości oczek, zważenie każdego z odsiewów, obliczenie procentowego udziału każdej z frakcji i porównanie z układem normowym. Graniczna wielkość ziarn kruszywa stosowanego w mieszankach betonowych do robót żelbetowych wynosi 0 40 mm, a do robót betonowych masywnych 0 80 mm.
Czystość kruszywa ma duży wpływ na wytrzymałość betonów i tworzyw uzyskanych z zapraw. Zanieczyszczenia w kruszywie mogą być pochodzenia mineralnego, organicznego lub chemicznego.
Zanieczyszczenia mineralne stanowią domieszki pyłów, gliny lub iłu. Drobne ziarenka tych materiałów otaczające ziarna piasku, żwiru, klińca czy tłucznia utrudniają związanie ich ze sobą za pomocą zaczynu (materiału wiążącego zmieszanego z wodą). Czy kruszywo zawiera zanieczyszczenia mineralne, można stwierdzić w sposób prosty, lecz mało dokładny, przez roztarcie garści piasku lub żwiru w dłoniach; pyły, glina czy też iły znajdujące się w badanym kruszywie brudzą dłonie. Bardziej dokładne ilościowo określenie stopnia zanieczyszczenia kruszywa można przeprowadzić w następujący sposób. Do słoika z wodą wsypujemy 2-f-3 garści kruszywa
dokładnie mieszamy. Po kilku godzinach, kiedy woda stanie się klarowna, mierzymy wysokość całej próbki i wysokość warstwy gliny lub iłu, która osadziła się na górze. Wysokość warstwy zanieczyszczenia podzielona przez wysokość całej próbki, pomnożona przez 100 daje procent zanieczyszczenia badanego kruszywa.
wysokość całej próbki — 127 mm,
wysokość warstwy gliny — 7 mm,
procent zanieczyszczeń 7/127 • 100 = 5,5%.
Dopuszczalna wielkość zanieczyszczeń zależy od rodzaju i klasy kruszywa (waha się od 2 do 5%). Zbyt duże zawartości pyłów, iłów i glin usuwamy
kruszywa przez przemywanie kruszywa wodą.
Zanieczyszczenia organiczne pochodzą z gnijących części roślinnych lub organizmów zwierzęcych i występują w piaskach, żwirach i pospółkach kopalnych. Kurszywo wydobywane z małych potoków i rzek może mieć również zanieczyszczenia organiczne pochodzące z odprowadzanych ścieków, Zanieczyszczenia te zmniejszają wytrzymałość betonów, a zawarte w większych ilościach powodują rozpadanie się betonu. Orientacyjne stwierdzenie zanieczyszczeń organicznych można przeprowadzić w sposób następujący. Do słoika o pojemności 1 litra wsypuje się do połowy jego wysokości badane kruszywo i zalewa do pełna 3-procentowym roztworem ługu sodowego, mieszając dokładnie zawartość. Po 24 godzinach obserwujemy kolor cieczy; jeśli jest jaśniejszy od jasnożółtego, kruszywo nadaje się do użycia.
Zanieczyszczenia chemiczne występują głównie w kruszywach pochodzenia przemysłowego. Najbardziej szkodliwe są domieszki związków siarki w żużlach, możliwe do ustalenia tylko sposobem laboratoryjnym.