Kruszywa są kluczowymi składnikami każdej mieszanki betonowej, ale jakiego rodzaju kruszywa powinieneś użyć? W tym artykule omówione zostaną kruszywa naturalne i wytworzone przez człowieka, typy płatkowe i wydłużone oraz typy lekkie. Wyjaśni również, jak różne rozmiary wpływają na ilość wody wymaganej w mieszance betonowej. Aby wykonać grubą płytę betonową, należy użyć maksymalnie 4 cale kruszywa i pamiętać o wielkości cząstek kruszywa.
Kruszywa naturalne i wytworzone przez człowieka
Kruszywa to naturalnie występujące substancje, które nadają betonowi określone właściwości. Natomiast materiały syntetyczne i pochodzące z recyklingu nie zawierają żadnych naturalnych składników i mogą pozostawać w środowisku przez setki lat. Ponieważ materiały te nie ulegają rozkładowi, w betonie można stosować kruszywa syntetyczne zamiast naturalnych. Właściwości kruszyw naturalnych i syntetycznych zestawiono w tabeli 3 – Te słowa są dziełem specjalistów serwisu https://urodatopasja.pl.
Rodzaje kruszyw naturalnych i syntetycznych w dużej mierze zależą od pożądanych właściwości. Kruszywa naturalne, podobnie jak piasek, powstają w wyniku wietrzenia skał lub innych materiałów i mają nierównomierny rozkład wielkości. W przeciwieństwie do kruszyw syntetycznych, kruszywa naturalne są zazwyczaj bardziej trwałe niż materiały syntetyczne. Na przykład kruszywa skalne powstają w wyniku obróbki termicznej skał i innych materiałów o właściwościach ekspansywnych.
Kruszywo syntetyczne jest mieszaniną tworzyw sztucznych i innych materiałów pochodzących z recyklingu. Zawiera od trzydziestu do pięćdziesięciu procent tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu, a reszta to wypełniacz. Tworzywa sztuczne mogą obejmować liniowy polietylen o niskiej gęstości (LLPE), czerwony piasek, popiół lotny i drobiny z kamieniołomów. Materiały te są zwykle dodawane do betonu przy stosunku wody do cementu wynoszącym 0,5. W Stanach Zjednoczonych stosunek ten wynosi aż 65%.
Przeprowadzono różne badania, aby ocenić wpływ różnych rodzajów kruszyw na właściwości betonu. Na przykład wykazano zależność między masą jednostkową a wytrzymałością na ściskanie, zginanie i rozciąganie. Niewielka różnica w tych właściwościach może doprowadzić do powstania niestabilnego wiązania. Jeśli jednak płyta betonowa jest zbudowana przy użyciu tych samych rodzajów kruszywa, wytrzymałość wiązania betonu może być zbyt wysoka.
Ponadto jako kruszywo do nowego betonu można wykorzystać beton z recyklingu. Ten rodzaj kruszywa charakteryzuje się podobną metodą jak kruszywo naturalne. Należy pamiętać, że beton z recyklingu będzie różnił się od swojego naturalnego odpowiednika pod względem wytrzymałości i trwałości, dlatego kluczowe jest upewnienie się, że te dwa rodzaje kruszyw są kompatybilne. Na przykład, kruszywa z recyklingu będzie silniejszy niż naturalny beton. Takie kruszywa z recyklingu są w stanie wytrzymać wyższe temperatury niż te naturalne.
Zwykły beton ma gęstość 2370 kg/m3. Natomiast beton syntetyczny ma gęstość 1880 kg/m3. Ta różnica 0,1 odpowiada około 21% redukcji gęstości. W związku z tym dodanie syntetycznego kruszywa do betonu przynosi wyraźne korzyści. Jaka jest więc różnica między kruszywem syntetycznym a naturalnym? Jest to kwestia preferencji. Mieszanka betonowa nie powinna być zbyt ciężka ani zbyt miękka, o ile nie zawiera dużej ilości materiału naturalnego.
Choć beton składa się z kilku różnych komponentów, kluczowym składnikiem są kruszywa. Kruszywo może być piaskiem, kruszonym kamieniem, żwirem lub betonem z odzysku. Każdy rodzaj kruszywa ma swoje własne cechy i zastosowania. Wybierając kruszywa, upewnij się, że są czyste, wolne od powłok i o określonej wielkości. Po znalezieniu odpowiedniej równowagi między kruszywem drobnym i grubym, będziesz mógł stworzyć najlepszą możliwą mieszankę dla swojego projektu.
Kruszywa płatkowe i wydłużone
Przy wyborze kruszyw do betonu, formy płatkowe i wydłużone muszą spełniać określone warunki. Na przykład kruszywo płatkowe powinno mieć co najmniej trzypięciokrotny wskaźnik wydłużenia (FI) i długość większą niż osiemdziesiąt milimetrów (Lm). Niezależnie od wielkości, kluczowe znaczenie ma wybór kruszywa do betonu o właściwych proporcjach obu wymiarów.
Kruszywa łamane i wydłużone powinny stanowić nie więcej niż 15% całkowitej zawartości kruszywa. Kruszywa te mogą być stosowane do nawierzchni autostradowych lub konstrukcji betonowych, ale ich udział powinien być mniejszy niż 15%. Ponadto pojemność wagi używanej do tego badania musi być wystarczająca do dokładnego pomiaru ilości. Podobnie dokładność grubościomierza powinna być nie mniejsza niż 0,6 średniego wymiaru sita.
Podczas produkcji mieszanki betonowej producenci rozdrabniają skały i inne minerały na proszki. Rozdrobniona skała zapewnia wiele pustych przestrzeni, co poprawia wzajemne powiązania. Dzięki temu powstaje beton o wysokiej wytrzymałości. Kruszywa płatkowe i wydłużone mogą występować razem lub osobno. To drugie jest jednak najczęściej spotykane i kluczowe jest dobranie odpowiedniej mieszanki obu, aby osiągnąć najlepsze rezultaty.
Kształt kruszyw odgrywa znaczącą rolę w urabialności świeżo wymieszanego betonu. American Concrete Institute definiuje pięć głównych kształtów kruszywa, a mianowicie okrągły, owalny, ośmiokątny i kanciasty. Kruszywa okrągłe, z drugiej strony, mają niski stosunek powierzchni do objętości. Okrągłe kruszywa są bardziej porowate i wymagają mniejszej ilości pasty cementowej, ale nie nadają się do projektowania betonu o wysokiej wytrzymałości. Ponadto kruszywa kątowe nie są tak bogate w spoiwo jak kruszywa okrągłe.
Kruszywa są kluczowymi składnikami betonu, a ich użycie jest kluczem do uzyskania długiego, trwałego i wysokiej jakości betonu. Oprócz zmniejszenia pęknięć i zwiększenia struktury, kruszywa pomagają również w skuteczniejszym odprowadzaniu wody. Przy wyborze kruszyw do projektu, ważne jest, aby pamiętać, że małe lub łuszczące się kruszywa mogą powodować straty materiału wiążącego, który jest używany w mieszance. Ogólnie jednak, większość betonu wykorzystuje kombinację dużych i małych kruszyw, aby stworzyć ostateczny produkt premium.
Większy procent pustych przestrzeni jest potrzebny w przypadku kruszyw kanciastych niż w przypadku kruszyw okrągłych, co skutkuje mniejszą urabialnością betonu. Jednakże wyższy stosunek powierzchni do objętości kruszyw kątowych wymaga większej ilości cementu w celu utrzymania stałego stosunku wodno-cementowego. Kruszywa kątowe najlepiej nadają się do betonów o wysokiej wytrzymałości i nawierzchni poddawanych naprężeniom.
Kruszywa lekkie
Dodawanie kruszyw lekkich do betonu jest skutecznym sposobem na dodanie wagi bez zwiększania wytrzymałości betonu. Wiele z tych materiałów można znaleźć w naturze, w tym tuf wulkaniczny, żużel i pumeks. Diatomit jest kolejnym materiałem powszechnie stosowanym jako kruszywo w betonie lekkim. Wszystkie te materiały mogą być łatwo przetwarzane na drobny proszek lub granulowany materiał. Poniżej przedstawiono kilka wskazówek dotyczących dodawania lekkich kruszyw do betonu.
Najczęściej stosowanymi materiałami na kruszywa lekkie są osady z oczyszczalni ścieków, mielony granulowany żużel wielkopiecowy, popiół lotny i popiół z łusek ryżu. Wiele z tych materiałów może być stosowanych w dużych ilościach bez powodowania problemów środowiskowych. W procesie tym powstają również doskonałe kruszywa lekkie o niskiej gęstości. Proces ten nie wymaga dodatkowego podgrzewania ani spiekania. Uważa się, że tak wykonane kruszywa lekkie mają duży wpływ na akceptację klienta i środowisko.
Jednym z najkorzystniejszych sposobów dodawania kruszywa lekkiego do betonu jest klejenie na zimno. Kruszywa wiązane na zimno są łatwe do dodania do betonu, ponieważ mogą twardnieć w temperaturze pokojowej. Jednak kruszywa wiązane na zimno są droższe od tych, które są utwardzane w temperaturze pokojowej. Beton wiązany na zimno wymaga mniej energii niż inne metody, a beton wiązany na zimno będzie zazwyczaj wymagał 28-dniowego utwardzania. Jednak proces ten nie jest idealny dla dużych projektów wymagających wysokiej wytrzymałości.
Kruszywa lekkie są dostępne w różnych kształtach i teksturach. Mogą być kruszone na proszek lub mieszane z betonem, aby uczynić go bardziej wytrzymałym. Połączenie drobnych i grubych kruszyw lekkich może znacznie zmniejszyć gęstość betonu. Lekki beton kruszywowy może łatwo osiągnąć ten poziom wytrzymałości, w zależności od proporcji tych materiałów, zawartości powietrza i wilgotności lekkich kruszyw. Dzięki takiej kombinacji może powstać beton strukturalnie gęsty.
Zastosowanie kruszyw lekkich w betonie ma kilka zalet. Może zmniejszyć ciężar własny konstrukcji, ograniczyć ilość cementu i stali zbrojeniowej, zmniejszyć koszty transportu i podnoszenia, a także zapewnić wyjątkową izolację akustyczną i cieplną. Należy pamiętać, że gęstość betonu zależy od rodzaju kruszyw dodanych do mieszanki. Lekkie kruszywa mogą znacznie zmniejszyć gęstość i proces układania betonu. Nie mają one jednak takiej samej wytrzymałości jak zwykły beton.
Podobne tematy
- Jakie styrobeton ma właściwości termiczne?
- Jaka jest różnica między betonem a żelbetem?
- Do czego służy beton płukany?
Moi rodzice od najmłodszych lat zabierali mnie do swojej firmy budowlanej i uczyłam się od nich najlepszych technik planowania oraz zarządzania budową. Gdy dorosłam, zajęłam się tematem budownictwa na własną rękę, stąd moje duże doświadczenie w tej dziedzinie.