Jakim badaniom poddaje się kruszywa budowlane

Współczesne budownictwo nie może się obejść bez różnego rodzaju kruszyw. Trwałość tworzonych z ich wykorzystaniem budowli zależy między innymi właśnie od jakości użytego kruszywa. Musi ono odpowiadać ściśle określonym normom, kwalifikującym daną partię materiału do poszczególnych zastosowań. Parametry kruszywa ustala się na podstawie specjalistycznych badań, opisanych poniżej.

Oznaczanie składu ziarnowego

Jednym z podstawowych zabiegów jest oznaczanie składu ziarnowego. Można je przeprowadzić na sucho bądź na mokro. Polega ono zasadniczo na przesianiu próbki kruszywa przez zestaw sit ustawionych jedno nad drugim tak, aby sita o największych otworach umieszczone były na samej górze, te o najmniejszych zaś – na dole. Przesiewanie wymuszane jest wstrząsami, wywołanymi ręcznie bądź mechanicznie. W metodzie „na mokro” wstrząsany materiał polewa się jednocześnie wodą. Na sitach osiadają poszczególne frakcje, które następnie suszy się w temperaturze 105-110 st. C i waży. Ze stosunku mas wylicza się procentowy udział każdej frakcji w masie próbki. W podobny sposób określa się wskaźnik uziarnienia piasku do zapraw.

Oznaczanie kształtu ziaren

Oznaczenie składu ziarnowego umożliwia z kolei oznaczenie kształtu ziaren. W badaniu określa się procentowy udział masy ziaren nieforemnych w próbce, te zaś wyznacza się na podstawie pomiaru każdego z ziaren frakcji 4-8 mm, 8-16 mm i 16-31,5 mm. Podobnie jak w przypadku innych badań, którym poddaje się kruszywo, im większy rozmiar ziaren, tym większa musi być masa próbki poddawanej analizie. Ziarna mierzy się przy użyciu narzędzia nazwanego suwmiarką Schultza. Rozstaw jej ramion powinien odpowiadać długości ziarna. Jeśli jego najmniejszy wymiar przechodzi między ramionami ukośnymi suwmiarki, ziarno uznaje się za nieforemne. Wszystkie takie ziarna następnie się waży i wylicza udział procentowy ich masy w masie danej frakcji, a potem uśrednia w celu opisania całej próbki.

Oznaczanie zawartości pyłów mineralnych

Innym badaniem jest oznaczanie zawartości pyłów mineralnych. Przeprowadza się je, skłócając kruszywo z czystą wodą i pozwalając opadać cząstkom mineralnym z wysokości 25 mm przez 20 sekund. Wodę się wylewa, a pozostałe kruszywo suszy (w temp. 105 st. C) i potem waży z dokładnością do 1 g. Ubytek masy oznacza się w procentach jako zawartość pyłu usuniętego przez płukanie.

Określanie zawartości zanieczyszczeń

Procentowo określa się też zawartość zanieczyszczeń obcych, które wybiera się pęsetą z rozsypanej na stole laboratoryjnym próbki kruszywa. Próbki są dwie, a wyniki obu pomiarów należy uśrednić. Wynik nie powinien różnić się więcej niż o 0,1. Jeżeli tak się dzieje, wykonuje się trzeci pomiar i podaje wartość średniej arytmetycznej z dwóch najbardziej zbliżonych wyników.

Zawartość zanieczyszczeń organicznych ocenia się natomiast poprzez zalanie próbki kruszywa 3-procentowym roztworem wodorotlenku sodu (wysokość warstwy kruszywa i cieczy nad nim musi być równa) oraz porównaniu po 24 godzinach barwy cieczy z barwą płynu wzorcowego.

– Jeśli jest taka sama albo jaśniejsza, szkodliwej zawartości substancji organicznych w kruszywie nie stwierdza się – mówi ekspert z ogólnopolskiej sieci laboratoriów badawczych BARG.

Badanie wytrzymałości i odporności na mróz

Mrozoodporność kruszywa (jednofrakcyjnego) określa się procentowo z dokładnością do jednego miejsca po przecinku przez stosunek ubytku masy ziaren nieodpornych na mróz do masy suchej próbki pierwotnej. Odporność tę sprawdza się, zalewając próbkę wodą o temperaturze 20 st. C na dwie doby, a następnie – po odsączeniu – zamrażając w -20 st. C przez nie mniej niż 4 godziny. Potem próbkę znów umieszcza się w mającej 20 st. C wodzie na minimum 2 godziny. Po przeprowadzeniu odpowiedniej liczby takich cykli zamrożeń i rozmrożeń (liczbę tę określa wybrana norma) kruszywo przesiewa się przez sito o otworach odpowiadających granicy danej frakcji, polewając je silnym strumieniem wody, aby usunąć zniszczone mrożeniem ziarna. Ziarna po prostu słabe zaś eliminuje się w celu oznaczenia ich procentowej zawartości poprzez zgniatanie przy użyciu obciążonych płyt stalowych.