Kamenivo – maturitní otázka

Proč je zakázané kopírování? 💾 Stáhnout materiálVIP členstvíNahlásit chybu

stavitelství

 

   Otázka: Kamenivo

   Předmět: Betonové konstrukce

   Přidal(a): Nikola CH.

 

KAMENIVO

  • Plnivo,
  • Základní funkce: tvoří nosnou kostru betonu,
  • Hrubá frakce – >4 mm (přenáší zatížení),
  • Drobná frakce 0-4 mm (vyplňuje mezery mezi zrny hrubého kameniva; spolu s cementem a vodou vytváří mazivo, které usnadňuje mísení a zpracování betonové směsi (BS).

 

DĚLENÍ KAMENIVA

    • Dle původu,
      • Přírodní,
        • Dopady ze životního prostředí,
        • Těžené – vždy kulovité tvary (těžení z říčních břehů a naplavenin),
        • Drcené – vždy ostré hrany (odstřel v lomu + rozdrcení),
      • Umělé,
        • Z upravených hornin (Keramzit (jílovitá hlína), perlit),
        • Z průmyslových odpadů (struska (z výroby oceli), dříve i škvára (popel z elektráren),
        • Recykláty (přímo beton nebo drcené cihly),
    • Dle objemové hmotnosti,
      • Lehké < 2000 kg/m3
      • Hutné 2000-3000 kg/m3
      • Těžké > 3000 kg/m3
    • Dle velikosti zrna,
      • Drobné kamenivo 0-4 mm,
      • Hrubé kamenivo 4-63 mm,
      • Kalibry 63-125 mm,
      • Balvany >125 mm,
      • Materiální velikost zrna,
        • Prostý beton max. 80 mm (PB),
        • Železobeton max 32 mm (ŽB),

 

VLASTNOSTI A ZKOUŠKY KAMENIVA

  • Pevnost v tlaku,
    • závisí na druhu kameniva,
  • Vhodné druhy,
    • Vyvřeliny (čedič, diorit, gabro),
    • Usazené (vápenec, dolomit),
    • Přeměněné (rula -> žula),
      • Pevnost by měli být o 1,5x větší, něž požadovaná pevnost betonu,
      • Nezvětralé kamenivo (přírodní) má obvykle vyhovující pevnost,
      • Zkoušky – pevnosti kameniva,
    • Přímo:
      • Vyrobit vhodný vzorek,
      • Je na jádrovém vývrtu – čím je kamenivo tvrdší, tím se hůře dělá,
    • Nepřímo:
      • Z kameniva se vyrobí směs, do které se přidá o 10 % více cementu, než je potřeba,
      • Ze směsi vyrobíme krychle a odzkoušíme v lisu,

    • Objem nádoby musíme znát,
    • Pozor na jednotky (kg/m3),
    • Objemová hmotnost – včetně pórů, ale bez mezer,
      • Nalejeme vodu,
      • Vzorek kameniva se známou hmotností,
      • Voda stoupne o objem kameniva,
    • Rozdíl mezi hladinami.

    • A – podružné konstrukce – konstrukce z prostého betonu, max. 45 %,
    • B – staticky určité konstrukce – konstrukce ze ŽB, max. 35 %,
    • C – výrazně namáhané, staticky neurčité konstrukce, max. 25-30 %,
  • Velikost zrn
    • Dobré znát, kvůli návrhu receptury,
    • Omezení typem konstrukce vůči velikosti zrna,
    • Zkouška: zrnitosti,
      • Provádí se na sadě sít,
        • Obsahují normálovou řadu:
          • 0,063; 0,125; 0,25; 0,50; 1,0; 2,0; 4,0 – drobné kamenivo,
          • 8; 16; 32; 63 – hrubé kamenivo,
        • Doplňková řada:
          • 0,4; 22; 45.

KONSTRUKČNÍ ZÁSADY Dmax (maximální velikost zrna kameniva |dg|)

  • Druh betonu:
    • PB – 80 mm,
    • ŽB – 32 mm,
    • SCC – samo zhutňující beton, tekutá konzistence – 8 mm,
  • Druh konstrukce:
    • U plošných prvků Dmax = 1/5hf,
    • U trámových prvků Dmax = 2/3Ss (mezera mezi pruty),
    • Základové konstrukce z PB 80 mm,
    • Zkouška: zrnitosti
      • Provádí se na sadě sít
        • Obsahují normálovou řadu:
          • 0,063; 0,125; 0,25; 0,50; 1,0; 2,0; 4,0 – drobné kamenivo,
          • 8; 16; 32; 63 – hrubé kamenivo,
        • Doplňková řada:
          • 0,4; 22; 45.

KONSTRUKČNÍ ZÁSADY Dmax (maximální velikost zrna kameniva |dg|)

  • Druh betonu:
    • PB – 80 mm,
    • ŽB – 32 mm,
    • SCC – samo zhutňující beton, tekutá konzistence – 8 mm,
  • Druh konstrukce:
    • U plošných prvků Dmax = 1/5hf,
    • U trámových prvků Dmax = 2/3Ss (mezera mezi pruty),
    • Základové konstrukce z PB 80 mm,
    • Podkladového betonu konstrukce 40 cm, 1/3 tloušťky konstrukce,
  • Způsob betonáže:
    • Při použití čerpadla Dmax = 1/3 průměru potrubí,
  • Frakce kameniva:
    • Množina zrn, která zbyla na sítě,
      • Úzká frakce Dmax /Dmin = <2
      • Široká frakce Dmax /Dmin = >2
    • Určuje se dle poměru velikosti zrn,
    • Dle typu konstrukcí je předepsané rozdělení frakcí kameniva.

  • Zrnitost kameniva:
    • Provádí se tzv. prosévací zkouškou,
    • Výsledkem – křivka zrnitosti,
    • Křivka znázorňuje rozdělení zrn ve frakci,
    • Po prosívání kameniva zvážíme tzv. zbytky na jednotlivých sítech (dílčí zbytky),
    • Dopočítávají se celkové zbytky (konkrétní síto + ty nad ním),
    • Celkové propady – dopočet do 100 %,
    • Z celkových zbytků a propadů stanovíme křivku zrnitosti,
    • Křivka zrnitosti,
      • Zrna, která zůstala nad největším sítem – nadsítné,
      • Zrna, která zůstala pod nejmenším sítku – podsítná,
      • Pokud bude přerušovaná, velikost zrna chybí,
  • Tvar zrn:
    • Těžené (kulaté), nevhodné oválné – možnost rozpadnutí, rozlámání,
    • Drcené (čtvercové), nevhodné obdélníkové – možnost rozpadnutí, rozlámání,
    • Vhodné tvary: kulovité, kostka,
    • Nevhodné tvary: jehlicovité, šupinovité,
    • Tvarový index (TI) – určuje, zda má dané kamenivo vhodný tvar, přístupný poměr je max. 1:3,
      • TI <1,5 – stejnorozměrné kamenivo – vhodné,
      • 1,5 < TI < 3,0 – nestejnorozměrné kamenivo – vhodné,
      • 3,0 > TI – nevhodné kamenivo – nevhodné,
    • Zkouška se provádí na vzorku 50 zrn pomocí šuplery (posuvné měřítko).
  • Hlinitost kameniva:
    • Vyjadřuje podíl jílovitých částic ve vzorku kameniva,
    • Jsou v tisícinách milimetru,
    • Části snižují výraznou pevnost betonu,
    • Usnadňují mísení,
    • množství jílovitých částic,
      • ŽB – 3 %,
      • Předpjatý – 1 %,
    • Postup:
      • Kamenivo známého objemu,
      • Voda (2 cm),
      • Promícháme a necháme 4 hodiny sát,
      • Promícháme a necháme 20 hodin stát,
  • Obsah sirných sloučenin:
    • Sloučeniny síry způsobují rozpad kameniva,
    • Nesmí se vystavovat vlhkosti,
    • Síranová koroze kameniva,
      • Vlivem vlhkosti se rozběhne chemická reakce, která způsobuje rozpad kameniva a zároveň vznik nového minerálu ETRINGIT (jehličkovitá struktura) při tom, jak roste, tak beton roztrhá,
      • Informativní zkouška,
    • Pokud vyjde pozitivní musíme vzorek odeslal do laboratoře, musí se provést laboratorní zkouška,
    • Sirníky (sulfidy),
      • Pokud vzniká H2S (sirovodík) jsou ve vzorku obsaženy sirníky,
    • Sírany (sulfany),
      • Do vzorku se přileje roztok 10 % BaCl (chlorid barnatý),
      • Pokud se v kapalině objeví mléčně bílá kapalina (sraženina) obsahuje poté vzorek i sírany,
      • 1 % sirných sloučenin; 0,2 rozpustných v kyselině.