W branży budowlanej termin kruszywo odnosi się do szerokiej kategorii materiału ziarnistego, który stanowi podstawowy składnik wielu materiałów budowlanych. Kruszywa powstają z materiałów stałych i zapewniają wytrzymałość i stabilność ważnych materiałów budowlanych, takich jak beton i asfalt.
Dzięki szerokiemu zastosowaniu w drogach, mostach, budynkach i innej infrastrukturze, kruszywa są jednymi z najważniejszych elementów współczesnego świata. Zrozumienie ich właściwości, rodzajów i zastosowań jest niezbędne dla współczesnych profesjonalistów z branży budowlanej.
Co to jest agregat?
Kruszywo to termin używany do zbierania materiału ziarnistego stosowanego w całym przemyśle budowlanym. Kruszywa odnoszą się do materiałów takich jak żwir, piasek, tłuczeń kamienny i beton z recyklingu. Materiały te stanowią główny składnik mieszanek budowlanych, takich jak beton i asfalt. Materiały te nadają substancjom wiążącym stały składnik, który dodaje substancji i wytrzymałości, wokół której łączą się elementy płynne.
Rodzaje agregatów
Istnieje kilka różnych typów kruszyw, a każdy z nich różni się pod względem rozmiaru, materiału i wytrzymałości. Specjaliści z branży budowlanej wybierają rodzaje kruszyw do swoich projektów w oparciu o wymagania dotyczące wytrzymałości i urabialności, względy środowiskowe, koszty i standardy bezpieczeństwa.
Drobne agregaty
Drobne kruszywa definiuje się jako cząstki o średnicy mniejszej niż 5 mm. Najpopularniejszym drobnym kruszywem jest piasek. Drobne kruszywo, takie jak piasek, zapewnia pewną masę i wytrzymałość, ale oferuje inne korzyści, w tym urabialność i gładkość. Jest to kruszywo powszechnie występujące w tynku, sztukaterii i wyrobach murarskich, takich jak zaprawa murarska.
Grube agregaty
Grube kruszywa zawierają duże cząstki o średnicy od 5 mm do 40 mm lub większej. Typowe rodzaje kruszywa grubego obejmują żwir, tłuczeń kamienny i beton z recyklingu. Ten typ kruszywa zapewnia największą wytrzymałość i masę, ale może ograniczać urabialność. Tego typu kruszywa najlepiej zapewniają stabilność w projektach nośnych.
Kruszywa pochodzące z recyklingu
Kruszywa pochodzące z recyklingu to kruszywa pochodzące z betonu, asfaltu i innych odpadów rozbiórkowych pochodzących z recyklingu. Recykling tych produktów pomaga zmniejszyć potrzebę tworzenia nowych produktów i zmniejszyć ilość odpadów trafiających na składowiska.
Lekkie agregaty
Kruszywa lekkie to takie, które mają całkowitą gęstość nasypową mniejszą niż standardowe kruszywa budowlane. Niektóre kruszywa lekkie są wytwarzane z takich produktów, jak glina, łupek, perlit, pumeks, żużel wielkopiecowy i łupek. W przypadku większości tych produktów, z wyjątkiem pumeksu, producenci muszą je rozszerzyć, aby miały dwukrotnie większą objętość, ale mniejszą gęstość niż inne kruszywa o tej samej wielkości. Lekkie kruszywa są przydatne, gdy istotne jest zmniejszenie całkowitej masy projektu oraz przy produkcji bloków betonowych i elementów prefabrykowanych.
Agregaty ciężkie
Kruszywa ciężkie są stosowane w zastosowaniach, w których wymagana jest duża gęstość i ciężar. Ciężkie kruszywa są korzystne w projektach wymagających dużej nośności, ekranowania przed promieniowaniem, lepszych parametrów akustycznych oraz większej odporności na uderzenia i wibracje. Do kruszyw ciężkich zaliczają się materiały takie jak baryt, ruda żelaza, magnetyt i żużel żelazofosforowy.
Agregaty morskie
Kruszywa morskie to piasek i żwir wydobywany z dna morskiego. Kruszywa te różnią się jakością i wielkością, od drobnoziarnistych do gruboziarnistych. Kruszywa morskie są przydatne w betonie towarowym, ale także do uzupełniania obszarów przybrzeżnych, które zostały zubożone w wyniku erozji i rekultywacji terenu.
Agregaty dekoracyjne
Kruszywa dekoracyjne to te, których budowniczowie i architekci krajobrazu używają do celów dekoracyjnych. Należą do nich materiały takie jak kolorowy żwir, tłuczone szkło i kamienie dekoracyjne do ogrodów, ścieżek i tarasów.
Właściwości agregatu
Właściwości kruszyw określają ich możliwości użytkowe, które wpływają na zastosowania, do których najlepiej się nadają.
Rozkład wielkości cząstek
Rozkład wielkości cząstek odnosi się do zakresu wielkości cząstek występujących w konkretnym agregacie. Dobrze uziarniona mieszanka kruszywa zawiera cząstki o różnej wielkości, co pozwala na lepsze zagęszczenie, ponieważ pomiędzy cząstkami jest mniej pustych przestrzeni. Źle uziarniona mieszanka zawiera nadmierną liczbę cząstek tej samej wielkości, co może zwiększyć puste przestrzenie pomiędzy cząstkami. Grube kruszywa są bardziej podatne na problemy z sortowaniem niż mieszanki kruszywa drobnego.
Kształt i tekstura
Kruszywa kątowe i o szorstkiej teksturze zapewniają lepsze zazębianie się granulek niż cząstki gładkie i zaokrąglone. Kąty i szorstka tekstura zapewniają lepszą spójność powierzchni oraz zwiększają wytrzymałość i trwałość mieszanek budowlanych. Gładkie i zaokrąglone cząstki pomagają zwiększyć urabialność i gładkość, ale zapewniają mniejszą wytrzymałość.
Wytrzymałość
Wytrzymałość rodzaju kruszywa wpływa bezpośrednio na wytrzymałość na ściskanie i trwałość betonu czy asfaltu. Mocne kruszywa, takie jak kruszony kamień, kruszywo betonowe o wysokiej wytrzymałości i kruszony żwir, najlepiej sprawdzają się w projektach takich jak roboty drogowe, konstrukcje wysokościowe i ściany oporowe, których nośność i trwałość zależą od ich nośności.
Trwałość i solidność
Kruszywa muszą mieć wystarczającą trwałość i solidność, aby wytrzymać określone warunki środowiskowe. Oznacza to, że kruszywo wytrzyma i pozostanie w dobrej kondycji strukturalnej, gdy zostanie wystawione na działanie cykli zamrażania i rozmrażania, zmian wilgotności, wysokich temperatur i narażenia na ataki chemiczne.
Do najsolidniejszych kruszyw pod tym względem zalicza się kruszony kamień, żwir i piasek krzemionkowy. Kruszywa, które nie są tak trwałe, to kruszywa lekkie i kruszywa pochodzące z recyklingu, w których występują zanieczyszczenia reagujące pod wpływem ekspozycji chemicznej.
Porowatość i absorpcja
Porowatość jest miarą ilości powietrza lub pustej przestrzeni w substancji zbiorczej. Zmniejsza to wagę kruszywa, ale zwiększa potencjał absorpcji. Kruszywa o niskiej porowatości zmniejszają zapotrzebowanie wody na materiały takie jak beton. Mogą również zwiększyć wytrzymałość materiału i zwiększyć odporność na wilgoć. Do kruszywa o niskiej porowatości i absorpcji zalicza się kruszony granit i bazalt. Kruszywami o dużej porowatości i absorpcji są kruszony wapień i piaskowiec.
Środek ciężkości
Ciężar właściwy danego kruszywa mierzy jego gęstość w stosunku do gęstości wody. Ta właściwość pomaga w dostarczaniu informacji producentom betonu, wskazując im proporcje objętościowe kruszywa w stosunku do innych składników mieszanki.
W zastosowaniach wymagających wytrzymałości i trwałości preferowane są kruszywa o większym ciężarze właściwym, takie jak kruszony kamień. Kruszywa o niższym ciężarze właściwym, takie jak piasek, zapewniają mniejszą wytrzymałość, ale wyższą urabialność, lepszą izolację termiczną i mniejszą wagę.
Substancje szkodliwe
Większość kruszyw to substancje naturalne, dlatego często występują w nich substancje, które mogą w przyszłości powodować problemy z wydajnością lub trwałością. Do substancji szkodliwych mogą należeć materiały organiczne, takie jak materia roślinna i zwierzęca, które tworzą puste przestrzenie w kruszywach lub nadmierna ilość gliny lub mułu, które mogą zmniejszać urabialność i wytrzymałość.
Niektóre kruszywa pochodzące z recyklingu zawierają nadmierny poziom alkaliów z cementu, które mogą powodować nadmierną ekspansję i pękanie. Zmniejsza to trwałość i trwałość konstrukcji betonowych.
Gęstość nasypowa
Gęstość nasypowa to miara, która oblicza całkowitą masę i objętość agregatów, w tym puste przestrzenie pomiędzy cząstkami. Dlatego kruszywa z dobrze uziarnioną mieszanką będą miały wyższą gęstość nasypową niż kruszywa ze słabo uziarnioną mieszanką.
Niektóre projekty dobrze sprawdzają się z kruszywami o większej gęstości nasypowej, inne natomiast lepiej sprawdzają się z kruszywami o mniejszej gęstości nasypowej. Kruszywa o dużej gęstości nasypowej są przydatne w projektach podbudów drogowych, osłonach przed promieniowaniem i zastosowaniach nośnych. Mieszanki kruszywa o małej gęstości nasypowej są preferowane w zastosowaniach lekkich, projektach izolacji termicznej i konstrukcjach z betonu masowego.
Przyczepność i spójność
Adhezja odnosi się do zdolności cząstek kruszywa do wiązania się z zaczynem cementowym w mieszankach takich jak beton. Dobra przyczepność ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wytrzymałości mieszanki, która może zapewnić odporność na pękanie i rozwarstwianie. Dobrze uziarnione i czyste kruszywa o określonym składzie mineralnym, które zawierają substancje chemiczne, takie jak krzemionka, wapń, tlenek glinu i tlenek żelaza, zapewniają lepszą przyczepność niż inne typy.
Spójność mierzy zdolność cząstek agregatu do sklejania się. Jest to istotna właściwość wpływająca na urabialność i jednorodność. Dobrze uziarnione mieszanki kruszywa charakteryzują się większą naturalną spójnością niż mieszanki o takim samym stężeniu cząstek. Ponadto cząstki o kształcie kątowym są bardziej spójne niż te o kształcie zaokrąglonym lub gładkim.
Popularne zastosowania kruszywa
Kruszywa mają szerokie zastosowanie ze względu na swoje wszechstronne właściwości. Są niezbędnym składnikiem wielu materiałów budowlanych i odgrywają istotną rolę w tworzeniu sprężystych i mocnych konstrukcji.
Produkcja betonu – Kruszywa są głównym składnikiem betonu. Stanowią do 60-80% jego objętości i nadają mu wytrzymałość i trwałość, które budowniczowie cenią w tej mieszance. Produkcja asfaltu – Producenci wykorzystują kruszywa do produkcji asfaltu, czyli materiału wykorzystywanego do budowy i utrzymania dróg. Kruszywa zapewniają wytrzymałość, która pozwala drogom wytrzymać stały ciężar intensywnego użytkowania. Podstawa drogi i podłoże – dobrze uziarnione kruszywo, takie jak kruszony kamień i żwir, jest powszechnie stosowane jako podbudowa dróg, aby zapewnić stabilną podstawę pod asfalt. Podsypka kolejowa – kruszywa, takie jak tłuczeń kamienny, zapewniają bezpieczny fundament dla torów kolejowych. Dobrze sortowane kruszywo kamienne zazębia się i pozwala na istotne rozłożenie ciężaru wzdłuż torów. Agregat ten umożliwia także odpływ wody z torów. Drenaż i filtracja – kruszywa takie jak piasek i żwir są przydatne na wielu poziomach filtracji i drenażu wody, w tym w systemach septycznych, zarządzaniu wodami deszczowymi i kierowaniu wody do rur drenażowych. Zasypka budowlana – profesjonaliści budowlani używają kruszyw do wypełniania pustych przestrzeni w celu wyrównania lub podniesienia gruntu ze względów estetycznych lub budowlanych. Kształtowanie krajobrazu – Kruszywa są przydatne przy tworzeniu podbudowy lub linii chodników i tarasów. Osoby zajmujące się architekturą krajobrazu stosują również kruszywa w łóżkach, aby ograniczyć erozję i poprawić estetykę terenów zewnętrznych. Ściana gabionowa – Gabiony to pojemniki z siatki drucianej, w których znajdują się kruszywo. Inżynierowie wykorzystują je do kontroli erozji ścian oporowych i stabilizacji zboczy. Elementy prefabrykowane – kruszywa są przydatne w prefabrykowanych elementach betonowych, aby zapewnić wytrzymałość i stabilność mieszanki betonowej. Producenci stosowali szeroką gamę kruszyw w zależności od wytwarzanych przez siebie prefabrykatów.
Jeśli podoba Ci się nasza strona, udostępnij ją swoim znajomym & Facebook
