Inom byggbranschen avser termen ballast en bred kategori av granulerat material som utgör en grundläggande komponent i många byggmaterial. Aggregat bildas av fasta material och ger styrka och stabilitet till viktiga byggmaterial som betong och asfalt.
Med sin omfattande användning i vägar, broar, byggnader och annan infrastruktur är aggregat några av de viktigaste delarna i den moderna världen. Att förstå deras egenskaper, typer och tillämpningar är avgörande för moderna byggnadsproffs.
Vad är Aggregate?
Aggregat är en term som används för insamling av granulärt material som används inom hela byggbranschen. Aggregat avser material som grus, sand, krossad sten och återvunnen betong. Dessa material utgör det primära elementet i byggblandningar som betong och asfalt. Dessa material ger bindeämnena en fast komponent som tillför substans och styrka kring vilken de flytande elementen binder.
Typer av aggregat
Det finns flera olika typer av ballast och var och en varierar vad gäller storlek, material och styrka. Byggnadsproffs väljer typer av ballast för sina projekt baserat på krav på styrka och bearbetbarhet, miljöhänsyn, kostnad och säkerhetsstandarder.
Fina aggregat
Fina ballast definieras som partiklar med diametrar mindre än 5 mm. Det vanligaste fina ballasten är sand. Fina aggregat som sand ger en viss bulk och styrka men erbjuder andra fördelar inklusive bearbetbarhet och jämnhet. Detta är ett vanligt aggregat i gips, stuckatur och murverksprodukter som murbruk.
Grova aggregat
Grova ballast innehåller stora partiklar med diametrar mellan 5 mm-40 mm eller mer. Vanliga typer av grovt ballast inkluderar grus, krossad sten och återvunnen betong. Denna typ av ballast ger mest styrka och bulk men kan begränsa bearbetbarheten. Dessa typer av ballast är bäst för stabilitet i bärande projekt.
Återvunnet aggregat
Återvunnet ballast är de som härrör från återvunnen betong, asfalt och annat rivningsavfall. Återvinning av dessa produkter hjälper till att minska behovet av att skapa nya produkter och minska mängden avfall som går till deponier.
Lättviktsaggregat
Lättviktsaggregat är de som har en total skrymdensitet som är lägre än vanliga byggaggregat. Vissa lätta aggregat tillverkas av produkter som lera, skiffer, perlit, pimpsten, masugnsslagg och skiffer. För de flesta av dessa produkter, exklusive pimpsten, måste tillverkarna utöka dem så att de har dubbelt så stor volym men mindre densitet än andra ballast av samma storlek. Lätta ballastmaterial är användbara när det är viktigt att minska den totala vikten av ett projekt och vid tillverkning av betongblock och prefabricerade element.
Tungviktsaggregat
Tunga ballast används i applikationer där hög densitet och vikt krävs. Tungviktsaggregat gynnar projekt som kräver stor belastningskapacitet, strålningsskärmning, bättre akustisk prestanda och starkare motståndskraft mot stötar och vibrationer. Tungviktsaggregat inkluderar material som baryter, järnmalm, magnetit och ferrofosforslagg.
Marina aggregat
Marint ballast är sand och grus som utvinns från havsbotten. Dessa ballaster varierar i kvalitet och storlek, allt från finkorniga till grovkorniga. Marint ballast är användbart i fabriksbetong men också för att fylla på kustområden som har utarmats av erosion och landåtervinning.
Dekorativa aggregat
Dekorativa aggregat är de som byggare och landskapsarkitekter använder för dekorativa ändamål. Dessa inkluderar material som färgat grus, krossat glas och dekorativa stenar för trädgårdar, gångvägar och uteplatser.
Egenskaper för Aggregate
Egenskaperna hos aggregat bestämmer deras prestanda, vilket påverkar vilka applikationer de är bäst lämpade för.
Partikelstorleksfördelning
Partikelstorleksfördelning hänvisar till intervallet av partikelstorlekar som finns i ett visst aggregat. En välgraderad ballastblandning innehåller en rad partikelstorlekar som möjliggör bättre komprimering eftersom det finns färre hålrum mellan partiklarna. En dåligt graderad blandning har ett för stort antal partiklar av samma storlek, vilket kan öka tomrummen mellan partiklarna. Grova ballast är mer mottagliga för problem med sortering än fina ballastblandningar.
Form och textur
Vinklade och grova aggregat ger bättre sammanlåsning mellan granulat än släta och rundade partiklar. Vinklarna och den grova strukturen ger en bättre yta för sammanhållning och ger större styrka och hållbarhet till byggblandningar. Släta och rundade partiklar hjälper till att öka bearbetbarheten och smidigheten men ger mindre styrka.
Styrka
Styrkan hos ballasttypen påverkar direkt tryckhållfastheten och hållbarheten hos betong eller asfalt. Starka aggregat som krossad sten, höghållfast betongaggregat och krossat grus är bäst i projekt som vägarbeten, höghuskonstruktioner och stödmurar som förlitar sig på deras bärförmåga och livslängd.
Hållbarhet och sundhet
Aggregat måste ha tillräcklig hållbarhet och hållbarhet för att motstå specifika miljöförhållanden. Detta innebär att ballasten kommer att bestå och förbli strukturellt sund när den utsätts för frys-upptiningscykler, förändringar i fukt, höga värmetemperaturer och exponering för kemiska angrepp.
Några av de mest robusta aggregaten i detta avseende är krossad sten, grus och kiselhaltig sand. Aggregat som inte är lika hållbara är lätta ballast och återvunnet ballast med närvaro av föroreningar som reagerar på kemisk exponering.
Porositet och absorption
Porositet är måttet på hur mycket luft eller tomrum som finns i en aggregatsubstans. Detta minskar vikten av ett aggregat men det ökar absorptionspotentialen. Lågporositetsmaterial minskar vattenbehovet för material som betong. De kan också öka materialets styrka och förbättra fuktbeständigheten. Låg porositet och absorptionsaggregat inkluderar krossad granit och basalt. Aggregat med hög porositet och absorption är krossad kalksten och sandsten.
Specifik gravitation
Den specifika vikten hos ett visst aggregat mäter dess densitet i förhållande till vattnets densitet. Denna egenskap hjälper till att ge information till betongproducenter genom att vägleda dem i volymproportionerna mellan ballasten och andra komponenter i blandningen.
Aggregat med högre specifik vikt som krossad sten är att föredra i applikationer som kräver styrka och hållbarhet. Aggregat med lägre specifik vikt som sand, ger mindre styrka men högre bearbetbarhet, bättre värmeisolering och lägre vikt.
Skadliga ämnen
De flesta ballast är naturliga ämnen, så det finns ofta förekomst av ämnen som kan orsaka prestanda- eller hållbarhetsproblem i framtiden. Skadliga ämnen kan inkludera organiskt material som växt- och djurmaterial som skapar tomrum i ballasten eller överdriven lera eller silt som kan minska bearbetbarheten och styrkan.
Vissa återvunna ballast innehåller för höga halter av alkalier från cement som kan orsaka överdriven expansion och sprickbildning. Detta minskar hållbarheten och livslängden hos betongkonstruktioner.
Bulkdensitet
Bulkdensitet är ett mått som beräknar den totala massan och volymen av aggregaten inklusive hålrum mellan partiklar. Därför kommer ballast med en välgraderad blandning att ha en högre bulkdensitet än ballast med en dåligt graderad blandning.
Vissa projekt fungerar bra med ballast med högre bulkdensitet och andra fungerar bättre med ballast med lägre bulkdensitet. Aggregat med hög bulkdensitet är användbara i vägbasprojekt, strålningsavskärmning och lastbärande tillämpningar. Ballastblandningar med låg bulkdensitet är att föredra i lätta applikationer, värmeisoleringsprojekt och massbetongkonstruktioner.
Vidhäftning och sammanhållning
Vidhäftning avser ballastpartiklarnas förmåga att binda till cementpastan i blandningar som betong. God vidhäftning är avgörande för att säkerställa blandningens styrka, vilket kan ge motståndskraft mot sprickbildning och delaminering. Välgraderade och rena aggregat av vissa mineralsammansättningar som inkluderar kemikalier som kiseldioxid, kalcium, aluminiumoxid och järnoxid ger bättre vidhäftning än andra typer.
Kohesion mäter aggregatpartiklarnas förmåga att hålla ihop. Detta är en väsentlig egenskap som påverkar bearbetbarhet och homogenitet. Välgraderade ballastblandningar har större naturlig sammanhållning än blandningar med en koncentration av partiklar av samma storlek. Dessutom är partiklar med en vinkelform mer sammanhängande än de med en rundad eller slät form.
Populära användningsområden för aggregat
Aggregat har ett brett användningsområde på grund av deras mångsidiga egenskaper. De är en viktig komponent i många byggmaterial och spelar en viktig roll i motståndskraftiga och starka strukturer.
Betongproduktion – Aggregat är den primära komponenten i betong. De utgör upp till 60-80 % av dess volym och ger den den styrka och hållbarhet som byggare värdesätter i blandningen. Asfalttillverkning – Tillverkare använder ballast för att skapa asfalt, vilket är det material som används i vägbyggen och underhåll. Aggregat ger styrkan som gör att vägarna tål den konstanta vikten av tung användning. Vägunderlag och underlag – Välgraderade aggregat som krossad sten och grus är vanliga som vägunderlag för att ge en stabil grund för asfalt. Järnvägsballast – Aggregat som krossad sten ger en säker grund för järnvägsspår. Välgraderade krossstensaggregat är sammankopplade och möjliggör en avgörande viktfördelning längs spåren. Detta aggregat tillåter också vatten att rinna bort från spåren. Dränering och filtrering – Aggregat som sand och grus är användbara på många nivåer av vattenfiltrering och dränering, inklusive septiska system, dagvattenhantering och rikta vatten mot dräneringsrör. Byggnadsutfyllnad – Byggnadsproffs använder ballast för att fylla tomma områden för att jämna ut eller höja marken för estetiska eller byggnadsändamål. Landskapsarkitektur – Aggregat är användbara för att skapa undergrunds- eller linjegånggångar och uteplatser. Trädgårdsarkitekter använder också aggregat i sängar för att minska erosion och förbättra estetiken på utomhusområden. Gabionvägg – Gabioner är behållare av trådnät som innehåller aggregat. Ingenjörer använder dessa för erosionskontroll i stödmurar och sluttningsstabilisering. Prefabricerade element – Aggregat är användbara i prefabricerade betongelement för att ge betongblandningen styrka och stabilitet. Tillverkare använde en mängd olika aggregat beroende på de prefabricerade produkterna de tillverkar.
Om du gillar vår sida, dela gärna med dina vänner & Facebook
