Klasyfikacja kruszyw

Materiały Drogowe – Laboratorium 1
Klasyfikacja kruszyw
Literatura:
Normy klasyfikacyjne:
 PN-EN 13043 Kruszywa do mieszanek bitumicznych i powierzchniowych utrwaleń stosowanych na
drogach, lotniskach i innych powierzchniach przeznaczonych do ruchu
 PN-EN 13242 Kruszywa do niezwiązanych i hydraulicznie związanych materiałów stosowanych w
obiektach budowlanych i budownictwie drogowym
 PN-EN 13450 Kruszywa na podsypkę kolejową
 PN-EN 12620 Kruszywa do betonu
 itd.
Normy na badania:
 Normy serii 932 – Badania podstawowych właściwości kruszyw
 Normy serii 933 – Badania geometrycznych właściwości kruszyw
 Normy serii 1097 – Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw
Normy na badania na laboratorium nr 1:
 PN-EN 933-1 Badania geometrycznych właściwości kruszyw. Oznaczanie składu ziarnowego. Metoda
przesiewania.
 PN-EN 933-3 Badania geometrycznych właściwości kruszyw. Oznaczanie kształtu ziarn za pomocą
wskaźnika płaskości
 PN-EN 933-4 Badania geometrycznych właściwości kruszyw. Oznaczanie kształtu ziarn – Wskaźnik
kształtu.
 PN-EN 933-5 Badania geometrycznych właściwości kruszyw. Oznaczanie procentowej zawartości
ziarn o powierzchniach powstałych w wyniku przekruszenia lub łamania kruszyw grubych.
Cel badań:
Określenie podstawowych cech kruszyw. Ocena ich przydatność do poszczególnych
zastosowań (np. do mieszanek mineralno-asfaltowych, do mieszanek związanych spoiwami
hydraulicznymi, do betonu, itd.)
Materiały Drogowe – Laboratorium 1
Badanie nr 1 - Oznaczenie składu ziarnowego
Przebieg badań:
1. Pobrać próbkę badanego materiału (dla kruszywa o uziarnieniu od 4 do 16 mm, masa
próbki powinna wynosić od 0,6 do 2,0 kg; masę próbki dobiera się w zależności od
badanej frakcji)
2. Wysuszyć próbkę badawczą do stałej masy i zważyć przyjmując wynik jako masę M1.
3. Próbkę analityczną umieścić w pojemniku i dodać dostatecznej ilości wody, do jej
całkowitego zanurzenia. Próbkę mieszać dostatecznie intensywnie w celu całkowitego
odprowadzenia pyłów do zawiesiny. Zamontować sita w taki sposób, aby zawiesina
przechodząca przez sito badawcze mogła przechodzić jako odpad, lub jeśli jest to
wymagane, być zbierana w odpowiednim naczyniu. Wlać zawartość pojemnika na
górne sito (ochronne). Kontynuować przemywanie do czasu aż woda przepływająca
przez sito 63μm będzie klarowna. Pozostałość na sicie 63 μm wysuszyć do stałej masy
i oznaczyć jako M2.
4. Przesiać materiał przemyty i wysuszony przez zestaw sit. Na każdym sicie określić
pozostałość Ri. Pozostałość na denku oznaczyć jako P.
Interpretacja wyników:
a) Obliczyć masy pozostające na każdym sicie w procentach w stosunku do suchej masy
M1
b) Obliczyć łączną procentową zawartość wyjściową suchej masy kruszywa
przechodzącej przez każde sito z wyłączeniem masy przechodzącej przez sito 63 μm
c) Obliczyć procentową zawartość pyłów (f) przechodzącą przez sito 63 μm według
następującego wzoru:
M 1  M 2   P 100
f 
M1
gdzie:
M1
M2
P
– masa suchej próbki analitycznej, w kilogramach
– masa suchej pozostałości na sicie 63μm, w kilogramach
– masa przesianego materiału znajdującego się na denku, w kilogramach
Materiały
M
Drrogowe – Laaboratorium
m1
Badania 2 - Oznacczenie kształtu ziarn - Wskaźnik
k płaskości
Przeebieg badańń:
1. Badanie skkłada się z dwóch
d
etapóów przesiew
wania:
a. Za pom
mocą sit bad
dawczych prróbkę rozdzzielić na różżne frakcje zziarn di/Di.
b. Każdą z wydzielon
nych frakcjii o wymiaraach ziarn di/D
/ i przesiaćć na sitach
prętowyych, które mają
m równo ległe szczelliny o szero
okości Di/2. Zważyć maateriał
każdej wielkości frakcji
fr
przecchodzącej przez odpow
wiednie sito prętowe.
Interpretacja wyyników:
Całkkowity wskkaźnik płask
kości (FI) obblicza się z następujące
n
ego wzoru:
M2
FI 
100
M1
gdziie:
M1 – suma mass frakcji o wymiarach
w
zziarn di/Di w gramach
M2 – suma mass frakcji o wymiarach
w
zziarn przech
hodzących przez
p
odpow
wiednie sitaa o
szerrokości szczzeliny Di/2, w gramachh
Rys . Sita
S prętowe do pomiaru wskaźnika
w
płaaskości
Wymiiary sit pręttowych
Fra
akcja kruszyw
wa
[mm]
16/20
12,5/16
10/12,5
8/10
6,3/8
zerokość szc
czeliny
Sz
sita prętowe
ego
[mm]
10
8
6,3
5
4
Materiały
M
Drrogowe – Laaboratorium
m1
Badanie 3 - Oznacczenie kszta
ałtu ziarn – Wskaźnik
k kształtu
Przeebieg badańń:
1. Z próbki annalitycznej wydzielić
w
doominującą frakcję
f
di/D
Di.
2. Z
Zanotować masę dominującej frakkcji o wymiiarach ziarn
n di/Di jako M 1.
3. O
Ocenić długgość L i gru
ubość E każżdego ziarnaa, używając przyrządu ddo pomiaru
u
lliniowego, tam
t gdzie to
o koniecznee. Odsunąć na bok ziarna, którychh stosunek
w
wymiarów L/E >3. Ziaarna te klasyyfikowane są
s jako niefo
oremne.
Ziarrna nieforem
mne zważyćć i zapisać icch masę jak
ko M2.
Interpretacja wyyników:
Wskkaźnik ksztaałtu (SI) oblliczyć zgodn
dnie ze wzorrem:
M
SI  2 100
M1
gdziie:
M1 – masa próbbki analitycznej, w gram
mach;
M2 – masa ziarrn nieforemn
nych, w graamach.
Ryys 2. Przyrząd
d do pomiaru wskaźnika kształtu
k
– suw
wmiarka Schul
ultza
Materiały Drogowe – Laboratorium 1
Badanie 4 - Oznaczenie procentowej zawartości ziarn o powierzchniach powstałych w
wyniku przekruszenia lub łamania kruszyw grubych
Przebieg badań:
1. Rozsypać ziarna próbki analitycznej na płaską powierzchnię i ręcznie rozdzielić ziarna
na dwie grupy:
 Ziarna przekruszone i łamane (c), łącznie z ziarnami całkowicie przekruszonymi
lub łamanymi (tc);
 Ziarna zaokrąglone (r), łącznie z ziarnami całkowicie zaokrąglonymi (tr).
2. Zważyć każdą grupę ziarn i zapisać masy jako Mc i Mr.
3. Rozsypać ziarna przekruszone i łamane (c) na płaską powierzchnię i wydzielić ziarna
(tc). Zważyć ziarna całkowicie przekruszone i łamane (tc) i zapisać masę jako Mtc.
4. Rozsypać ziarna zaokrąglone (r) na płaską powierzchnię i ręcznie wydzielić ziarna
całkowicie zaokrąglone (tr) i zapisać masę jako Mtr.
Interpretacja wyników:
Zapisać masy M1 i Mc, Mr, Mtc, i Mtr i obliczyć procentowy udział „C” ziarn w każdej
grupie według następującego wzoru:
M ( c ,r ,tc ,tr )
C( c ,r ,tc ,tr ) 
100
M1
Gdzie:
M(c,r,tc,tr)
masy ziarn o powierzchniach powstałych w wyniku przekruszenia lub
łamania, ziarn zaokrąglonych, całkowicie przekruszonych lub łamanych
i całkowicie zaokrąglonych w próbce analitycznej, w gramach
M1
masa próbki analitycznej, w gramach
Definicje:
Ziarno całkowicie przekruszone lub łamane: Ziarno, którego więcej niż 90% powierzchni
powstało w wyniku przekruszenia lub łamania (tc)
Ziarno przekruszone lub łamane: Ziarno, którego więcej niż 50% powierzchni powstało w
wyniku przekruszenia lub łamania (c)
Ziarno zaokrąglone: Ziarno, którego mniej niż 50% powierzchni powstało w wyniku
przekruszenia lub łamania (r)
Ziarno całkowicie zaokrąglone: Ziarno, którego więcej niż 90% powierzchni jest
zaokrąglonych (tr)