KAMIENIE I ROBOTY KAMIENIARSKIE
ZAPRAWY BUDOWLANE
3. UZIARNIENIE KRUSZYWA
Stosunek iloścowy ziarn poszczególnych wielkości, czyli uziam ienie kruszywa wchodzącego w skład betonu, winno być dobrane tak, ażeby kruszywo czyniło zadość w możli
wie najwyższym stopniu następującym głównym w arun
kom:
a) ażeby posiadało ono ja k najm niej próżni, czyli żeby było ja k najgęstsze;
Badanie ii-ziarnienia, kruszyw a
111
b) ażeby beton wykonany z tego kruszyw a osiągał do
stateczną ciekłość przy możliwie małej ilości wody;
c) ażeby beton był łatwo urabialny.
Badanie uziarnienia dokonywa się przy pomocy przesie
w ania przez serię sit. Używane są s ita tkane z drutu, m a
jące otwory kwadratowe, oraz sita z ]blachy, o przebija
nych otworach okrągłych. Można przyjąć, że równoznacz
ne co do przesiewu są : otwory kw adratow e o boku d i ot
wory okrągłe o średnicy di = 1,25 d. W no rm aln ej serii sit do rozkładania kruszywa n a frakcje je st wskazane, a- żeby pomiędzy otworami sąsiednich sit panował w całej serii stały stosunek wielkości. N a tej zasadzie została uło
żona następująca seria sit:
Otwory w mm
Kwadratowe (tkane) Okrągłe (perforowane)
0,5 1,0 2,0 4,0
OO y-x ^*o 20
(16) 40
(32) 80
(64) Żwir lub .tłuczeń posiada n a j m n i e j s z ą i l o ś ć p r ó ż n i , gdy krzywa uziarnienia odpowiada równaniu:
7 / d — d V = 100 / / --- —
\ ' D — dm gdzie
p — jest wyrażoną w procentach częścią kruszywa, przechodzącą przez otwór o prześwicie d;
dm — je st to prześwit otworu największego, przez któ
re żadne ziarno kruszyw a nie przechodzi;
D — jest to prześwit otworu najmniejszego, przez któ
re przechodzi całe kruszywo, czyli równego śred
nicy największego ziarna.
Zawartość próżni jest tym mniejsza, im większa jest rozpiętość uziarnienia, czyli stosunek D : dm.
Powyższy sposób obliczenia najgęstszej mieszaniny kru
*) W naw iasach są podane równoznaczne otwory kwa
dratowe, które należy brać w rachubę przy wykreślaniu krzywych uziarnienia.
szywa stosuje się głównie do kruszywa grubszego (żwir, grysy, tłuczeń) w wypadku, gdy posiadamy kilka frakcji, które należy ze sobą w odpowiednim stosunku zmieszać
(najczęściej kilka frakcji grysów, lub żwir i żwirek).
Jeżeli zaś chodzi o odpowiednie zmieszanie piasku z kru
szywem grubszym to najprościej ustalić to drogą prób, szukając proporcji, przy której mieszanina będzie n a j
gęstsza.
AYykonywa się to w ten sposób, że miesza się kolejno piasek ze żwirem (tłuczniem) w różnych stosunkach. Z każdej uzyskanej mieszaniny bierze się np. 10 litrów i waży. Kruszywo należy zawsze po wrzuceniu do naczynia pomiarowego lekko utrząsnąć, Największa uzyskana waga mieszaniny oznacza najgęstszą.
Przykład liczbowy:
Mieszanina piasku ze żwirem w stosunku
objętościowym
Waga 10 litrów kruszywa
Ciężar objętościowy
1:1,5 19,10 kg 1,91
1 : 1,6 19,80 „ 1,98
1:1,7 19,90 „ 1,99
1 : 1,8 19,70 „ 1,97
1 : 2,0 19,40 „ 1,94
Z wyniku doświadczenia widać, że najgęstsze je st k ru szywo zmieszane z 1 cz. piasku i 1,7 cz. żwiru.
Od ilości próżni w grubszym Ikruszywie zależy ilość za
praw y tj. mieszaniny cementu, piasku i wody. Im mniej próżni, tym mniej trzeba zaprawy. Ciekłość betonu dobie
ram y w zależności od charakteru tran sp o rtu betonu i wy
konywanej konstrukcji. Uziamienie kruszywa winno być takie, aby potrzebną ciekłość osiągnąć przy użyciu jak najmniejszej ilości wody. Małej ilości wody w ym agają kruszywa o małej ilości próżni, o ziarnach okrągłych i bez nadm iaru ziarn najdrobniejszych. Wreszcie dobra ura- bialność betonu (łatwość ułożenia się w deskowaniu i o- tulenia prętów — Ważna więc w żelbecie) uzyskuje się przy kruszywie o dostatecznej ilości ziarn drobnych,
Wszystkie te własności w pożądanym stopniu posiadają kruszywa, których krzywa przesiewu mieści się w grani
Badanie uziarnienia kruszyw a
113
cach dobrego uziarnienia (wg .PN /B-196), wskazanych na rys. 3. Nie wyklucza to jednak możliwości otrzym ania do
brego betonu z kruszywa, wykraczającego poza te granice.
NORMALNY SPOSÓB BADANIA U ZIA R N IEN IA . Typowa próbka kruszyw a winna być w ysuszona do stałego ciężaru i powinna ważyć po wysuszeniu:
a) próbka piasku — 500 gr.
b) próbka grubszego kruszyw a albo kruszyw a zmieszanego tyle g r a mów, ile się otrzym uje z pomnożenia przez 100 otworu w m m kolejnego sita, przez k tó re dane kruszywo, przechodzi w całości.
Do rozdzielania kruszyw a służy se ria sit podana wyżej. Każde sito winno być osadzone w mocnej i sztywnej ram ce tak, ażeby nie od
kształcało się przy przesiew aniu i nie dawało s tra t m ateriału.
P róbka w inna być przesiana przez w szystkie sita, zaczy n ając. od po
siadającego największe otwory. Przesiew anie należy uważać za ukoń
czone, gdy nie więcej niż 1% całej próbki przechodzi przez dane sito w ciągu jednej minuty.
Pozostałosc na każdym sicie winna być zważona n a Jwadze z 'do
kładnością do 1/500 ciężaru całej próbki. N astępnie należy obliczyć procentowa część całej próbki, przechodząca przez każde sito i ozna*
czyc na odpowiedniej rzędnej w ykresu punktem a. Odcięte tego wy
kresu sa ^ proporcjonalne do w ym iaru otworów sit kw adratowych w świetle. Linia łącząca la k otrzym ane punkty a„ a„ ... stanowi krzywa przesiewu danego kruszywa.
P r z y k ł a d: Kruszywo — pospólka n a tu ra ln a o największych ziarnach żwiru przechodzących przez sito 40 mm. Bierzemy dwie próbki o ciężarze około 4000 g każda i po wysuszeniu i zważeniu przesiewamy przez sita.
Wyniki przesiewu zestawiamy na tablicy i obliczamy pro
centy:
Kalendarz #
Frakcja mm
Pozostaje na sicie Przechodzi przez sito
Otwór| sita mm i. | próba gr.
2 próba gr.
Średnia
Otwór sita mm Suma %
gr. %
0 — 0,5 0 648 662 655 17,0 0,5 17,0
0,5 — 1 0,5 132 154 143 3,7 1 20,7
1 — 2 1 141 129 135 3,5 2 24,2
2 — 4 2 567 555 561 14,6 4 38,8
4 — 10 4 912 772 842 21,8 10 60,6
10 — 20 10 1212 1158 1185 30,8 20 91,4
20 — 40 20 241 423 332 8,6 40 100,0
4 0 - 8 0 40 — — — — 80 —
Razem . . 3853 3853 3853 100,0 — —
Cyfry ostatniej kolumny nanosimy n a wykres (rys. 3) otrzym ując krzywą przesiewu (linia przerywana) bada
nego kruszywa obok krzywych granicznych (linia ciągła) i porównywujemy, czy krzywa nasza mieści się w obsza
rze dobrego uziarnienia.
W wypadku przekroczenia górnej krzywej, należy po
większyć ilość ziaren grubszych w kruszywie, tj. dodać żw iru; w wypadku zaś przekroczenia dolnej krzywej, na
leży powiększyć ilość ziaren drobniejszych w kruszywie, tj. dodać piasku.
Najczęściej się stosuje n a budowach zwłaszcza przy u- życiu kruszywa naturalnego stosunek objętościowy piasku do żwiru jak 1 : 2. Należy zawsze sprawdzać przesiewem czy stosunek ten jest racjonalny i w razie potrzeby zmie
nić. Krzywa przesiewu nie koniecznie ma być ciągła, lecz powinna leżeć w granicach dobrego uziarnienia, zbliżając się raczej do górnej krzywej granicznej.
W O D A
Woda używana do zarabiania betonu winna być wolna od domieszek źle wpływających na wiązanie cementu i wytrzymałość betonu. N ie nadaje się przeważnie woda po
chodząca ze stawów, bagien, zanieczyszczonych odpływów
Dozowanie objętościóiue betonu
115
kanałowych i fabrycznych. W wypadkach wątpliwych na-, leży wodą zbadać chemicznie czy nie zaw iera siarki. W ra zie nie wykrycia siarki lub jej związków o zdatności wody decydować powinna próba wytrzymałości betonu, zarobio
nego badaną wodą.