Kruszywo żwirowe

Poddany badaniom surowiec posiadał zróżnicowane uziarnienie od 0 do 32 mm i 40 mm, charakterystyka oraz struktura zanieczyszczeń również była bardzo urozmaicona, od bardzo niskich zawartości frakcji pylistych < 63 μm na poziomie 1,21 % do znacznie wyższych, przekraczających 23 %.

Próbka nr 1, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Surowiec pochodził ze żwirowni zlokalizowanej w okolicach Drezna w Niemczech Materiał eksploatowany metodą odkrywkową przy użyciu ładowarki kołowej zawierał 4,74 % frakcji < 63 μm, zmierzona wielkość zbryleń ilastych w nadawie wynosiła od 2 do 40 mm. Próbka została oznaczona jako wysokoodporna na dezintegrację.

Rys. 6.1. Próbka nr 1, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm [HAVER NIAGARA, 2015] Próbka nr 2, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Surowiec pochodzący z Francji posiadał 5,48 % zanieczyszczeń pylistych, które według tej samej procedury jak w przypadku próbki nr 1 określone zostały jako średnio podatne na dezintegrację. Większość próbki stanowiła frakcja 0 – 2 mm, jednak w badanym materiale znajdowały się plastyczne zbrylenia ilaste o wielkości do 40 mm zawierające ziarna drobnego piasku.

Rys. 6.2. Próbka nr 2, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm [HAVER NIAGARA, 2015] Próbka nr 3, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Kruszywo żwirowe stanowiące próbke nr 3 pochodzi z Zurow w Niemczech, eksploatowane jest spod wody za pomocą pływającej koparki czerpakowej i zawiera 3,43 % frakcji <63 μm. Surowiec nie zawierał zbryleń ilastych przez co po poddaniu go procesowi płukania zawartość pyłów została skutecznie zredukowana do 0,3%. Próbka została określona jako podatna na wypłukiwanie oraz nie zawierała większych grudek zanieczyszczeń.

Rys. 6.3. Próbka nr 3, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm [HAVER NIAGARA, 2015] Próbka nr 4, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Kolejna próbka pochodziła z eksploatacji odkrywkowej złoża umiejscowionego w Berghof w Szwajcarii. Przy uziarnieniu ciągłym 0 – 40 mm zawartość zanieczyszczeń pylistych wynosiła 17,37 %. „Ciastowate”, bardzo elastyczne, nie zawierające piasku i trudne do rozmycia wtrącenia grudek miały rozmiar do 40 mm, aczkolwiek w nadawie trafiały się nieregularne kęsy iłów nawet

do 100 mm. Próbka mało podatna na wymywanie zanieczyszczeń, aczkolwiek nie zawierająca grudek o rozmiarze ponad 25 mm w produkcie.

Rys. 6.4. Próbka nr 4, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm [HAVER NIAGARA, 2016] Próbka nr 5, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Pochodzące z Winterthur w Szwajcarii kruszywo żwirowe o uziarnieniu od 0 do 40 mm miało najwyższą zawartość średnio podatnych na rozmywanie zanieczyszczeń pylistych, w ilości 23,94 %. Zanieczyszczenia miały formę kruchych, zawierających niewielką ilość frakcji piaskowej zbryleń oraz rozproszoną. Maksymalne zbrylenia w nadawie miały rozmiar 40 mm.

Rys. 6.5. Próbka nr 5, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm [HAVER NIAGARA, 2016] Próbka nr 6, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm.

Następną próbka to kruszywo żwirowe pochodzące ze złoża eksploatowanego metodą odkrywkową przy użyciu ładowarki, położonego w Reupzig w Niemczech. Nadawa zawierała 14,7 % łatwo rozmywalnych zanieczyszczeń pylistych w postaci mało zwięzłych, zawierających znaczną ilość drobnego piasku zbryleń o wielkości do 40 mm oraz w formie rozproszonej.

Rys. 6.6. Próbka nr 6, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 40 mm [HAVER NIAGARA, 2015]

Rys. 6.7. Krzywe składu ziarnowego kruszywa żwirowego – próbki nr 1 do 6 [opracowanie własne]

Próbka nr 7, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Surowiec pochodzący z Holandii posiadał 1,21 % zanieczyszczeń pylistych, które określone zostały jako mało podatne na wymywanie w wysokociśnieniowym strumieniu wody. Większość próbki - w ilości 51,05 % - stanowiła frakcja 16 – 32 mm. W badanym materiale nie stwierdzono zbryleń większych niż 16 mm w nadawie jednakże próbka charakteryzowała się dużą odpornością na wypłukiwanie zanieczyszczeń.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 F (d ) [ % ] rozmiar ziarna, d [mm] Próbka nr 1 Próbka nr 2 Próbka nr 3 Próbka nr 4 Próbka nr 5 Próbka nr 6

Rys. 6.8. Próbka nr 7, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm [HAVER NIAGARA, 2017] Próbka nr 8, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Kolejną próbkę stanowiło kruszywo żwirowe pochodzące ze złoża zlokalizowanego w Rosji. Surowiec charakteryzował się zawartością pyłów w ilości 6,03%, które miały postać rozproszoną ale także znaleziono średnio odporne na dezintegrację, nie zawierające frakcji piaskowej zbrylenia o średnicy do 16 mm.

Rys. 6.9. Próbka nr 8, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm [HAVER NIAGARA, 2015] Próbka nr 9, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Surowiec stanowiący próbkę nr 9 pochodził ze złoża eksploatowanego metodą spod wody zlokalizowanego w Žukų na Litwie i posiadał 2,43 % łatwo rozmywalnych zanieczyszczeń pylistych w postaci drobnych zbryleń. W czasie procesu płukania wszystkie zbrylenia zostały zdezintegrowane już przy najniższej wartości ciśnienia.

Rys. 6.10. Próbka nr 9, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm [HAVER NIAGARA, 2015] Próbka nr 10, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Pochodzące z Warmii i Mazur kruszywo żwirowe o uziarnieniu od 0 do 32 mm posiadało jedną z najwyższych zawartości, bardzo trudno rozmywalnych zanieczyszczeń pylistych, w ilości 16,21 %. Zanieczyszczenia miały formę zwięzłych, plastycznych o niskiej zawartości piasku jak również rozproszoną, pokrywającą powierzchnię ziaren. Duże zbrylenia zanieczyszczeń o wymiarze do 32 mm zostały rozmyte do ziaren nieprzekraczających 20 mm.

Rys. 6.11 Próbka nr 10, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm [fot. J.Łagowski]

Próbka nr 11, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Kolejną próbkę stanowiło kruszywo żwirowe pochodzące ze złoża zlokalizowanego w Bad Deutsch-Altenburg w Niemczech. Surowiec charakteryzował się znaczną zawartością (19,03%) średnio rozmywalnych zanieczyszczeń pylistych. W nadawie znajdowały się także znaczne ilości plastycznych i zawierających frakcję piaskową zbryleń, o zmierzonej wielkości odpowiadającej maksymalnemu ziarnu nadawy.

Rys. 6.12. Próbka nr 11, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 - 32 mm [HAVER NIAGARA, 2016] Próbka nr 12, kruszywo żwirowe o uziarnieniu 0 – 32 mm.

Kruszywo żwirowe stanowiące próbke nr 12 pochodzi z województwa Łódzkiego, eksploatowane jest metodą odkrywkową za pomocą ładowarki i po separacji frakcji + 120 mm na ruszcie stałym oraz pierwszym stopniu rozdrabniania zawiera 13,45 % frakcji <63 μm. W surowicu skierowanym do badania nie stwierdzono zbryleń ilastych, przez co po poddaniu go procesowi płukania zawartość pyłów została zredukowana do 0,4%.

Rys. 6.14. Krzywe składu ziarnowego kruszywa żwirowego – próbki nr 7 do 12 [opracowanie własne]

Opisane główne typy kruszywa żwirowego poddane badaniu w skali laboratoryjnej zawierały zmienne wartości procentowe zanieczyszczeń w nadawie. Udało się także wyodrębnić materiał z zanieczyszczeniami o zróżnicowanej odporności na wymywanie. Kompletna lista próbek kruszywa żwirowego wykorzystana w badaniach laboratoryjnych wraz z pełniejszą charakterystyką przedstawiona została w Tab. 6.1 poniżej.

Tabela 6.1. Zestaw próbek żwiru do badań laboratoryjnych Nr próbki Maksymalne ziarno [mm] Procentowa zawartość zanieczyszczeń w nadawie Odporność zanieczyszczeń na wymywanie 1 40 4,74 3 2 40 5,48 2 3 40 3,43 1 4 40 17,37 3 5 40 23,94 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 F (d ) [ % ] rozmiar ziarna, d [mm] Próbka nr 7 Próbka nr 8 Próbka nr 9 Próbka nr 10 Próbka nr 11 Próbka nr 12

6 40 14,7 1 7 32 1,21 3 8 32 6,03 2 9 32 2,43 1 10 32 16,21 3 11 32 19,03 2 12 32 13,45 1