Kamenivo Rozdělení, výroba, normy pro kamenivo, zkoušení
Rozdělení kameniva Podle objemové hmotnosti
• Pórovité < 2000 kg/m3 • Hutné kamenivo anorganického původu s obj. hm. 2000 – 3000 kg/m3 • Těžké > 3000 kg/m3 (masivní čediče, amfibolity → těžké betony)
Podle původu
• Přírodní - těžené nebo drcené • Umělé - druhotná surovina např. struska, keramzit • Recyklované – již dříve použité např. v konstrukci vozovky
Podle vzniku • Těžené – vznik rozpadem horniny, zaoblení při transportu ve vodním toku, ledovcem a vzduchem • Těžené předrcené • Drcené – drcením kusového lomového kamene
Rozdělení kameniva - pokračování Podle velikosti zrn • Jemné částice: < 0,063 mm
• Drobné kamenivo: 0,063 – 2 mm • Hrubé kamenivo: 2 – 45 mm • Směs kameniva - směs drobného a hrubého kameniva • Filer – kamenivo, jehož většina zrn propadne sítem 0,063 • Přídavný filer – filer minerálního původu vyrobený samostatně • (Vratný filer – filer, který se po odsátí v sušicím bubnu na obalovně vrací zpět do výroby asfaltové směsi) • Štěrkopísek - směs těženého přírodního kameniva drobného i hrubého kameniva omezená horním sítem ( např. 0-32) • Štěrkodrť - směs drceného přírodního kameniva drobného i hrubého, omezená horním sítem (např. 0-45) • Výsivka odpad z výroby drceného kameniva bez zaručení jakosti a velikosti zrn
Těžení drceného kameniva povrchovým způsobem Clonové odstřely → vrtnou soupravou navrtány vrty v hlavě stěny (záhlavní vrty) a při patě etáže (patní vrty)
Záhlavní hlavní vrty
Nabí Nabíjení jení patní patního vrtu
Odvoz rozvalu
Clonový odstř odstřel
Výroba drceného kameniva Drcené kamenivo → drcení kusového kamene Drtiče: čelisťové → hrubé drcení, výchozí materiál 1200 mm, konečná velikost cca do 300 mm
Druhy drtičů Čelisťový drtič - primární
Druhy drtičů Odrazový drtič → sekundární, výchozí mat. max. 1000 mm konečný cca 25 mm
Druhy drtičů Odrazový drtič
Druhy drtičů Kuželový drtič – sekundární a terciální skládá se z pevného pláště s výstředně rotujícím kuželem
Technologická linka výroby kameniva Průchod jednotlivými drtiči a následné třídění
Kamenivo – základní pojmy Frakce kameniva
Směs zrn v rozmezí dvou sít z nichž síto s většími otvory zrna propouští a síto s menšími otvory je zadržuje.
Široká frakce D > 2d
Frakce kameniva v rozmezí dvou kontrolních sít se čtvercovými oky, kdy horní síto má velikost oka přesahující více jak dvojnásobně velikost oka spodního síta (např. 4-11)
Úzká frakce D ≤ 2d (např. 2 - 4) Nadsítné (Podsítné) Souhrn všech zrn zadržených (propadlých) horním (dolním) sítem frakce vyjádřený v %
Praní kameniva Praní kameniva → odstranění jílovitých součástí, hlíny, jemných částic
Praní kameniva Praní frakce 0-4 → dosažení stabilního množství jemných částic
Výroba těženého kameniva Těžené kamenivo → těžba záleží na tom, zda-li se ložisko štěrkopísků nachází pod vodní hladinou = těžba z vody nebo na povrchu = suchá těžba Těžba z vody → drapákové, korečkové nebo sací bagry → doprava lodí pásovými dopravníky nebo potrubím na břeh, třídění
Plovoucí Plovoucí koreč korečkový elevá elevátor
Třídící linka pro Výrobu těž těžen ěžené eného kameniva
Výroba umělého kameniva Vysokopecní struska → druhotný produkt při výrobě železa - doprava strusky “kolibami“ na odval - chlazení strusky vodou → vznik granulované vysokopecní strusky - využití do cementů a betonů, hydraulické pojivo s vysokým obsahem SiO2 - zbytky v kolibách se drtí a třídí → struskové kamenivo
Výlev z kolib a chlazení chlazení
Evropské normy pro kamenivo ČSN EN 12620 Kamenivo do betonu ČSN EN 13043 Kamenivo pro asfaltové směsi a povrchové vrstvy pozemních komunikací, letištních a jiných dopravních ploch ČSN EN 1305513055-2 Pórovité kamenivo – část 2: Pórovité kamenivo pro asfaltové směsi a povrchové vrstvy a pro stmelené a nestmelené aplikace ČSN EN 13242 Kamenivo pro nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy pro inženýrské stavby a pozemní komunikace ČSN EN 13450 Kamenivo pro kolejové lože
Poč Počáteč teční zkouš zkoušky typu (ITT = Initial Type Testing) Zajišťuje výrobce pro předpokládaný účel použití s cílem ověření shody se stanovenými požadavky → CE Provádí se: - při zahájení výroby kameniva - došlo k výrazné změně povahy suroviny – jiný horninový typ - došlo ke změně technologie výroby, výměna drtičů, odsávání, praní ITT se zjiš zjišťuje: - petrografický rozbor - chemické složení s ohledem na škodlivé látky - měrná a objemová hmotnost, sypná objemová hmotnost - pórovitost, nasákavost - zrnitost - odolnost proti zmrazování a rozmrazování - ohladitelnost - přilnavost asfaltu ke kamenivu atd.
Kontrolní zkoušky Kontrolními zkouškami se ověřují vlastnosti v průběhu výroby Pro zkoušky jsou předepsané četnosti, např.: - Zrnitost 1x týdně, tvarový index 1x měsíčně -Součástí dodávky kameniva je prohlášení o shodě a certifikát CE (potvrzení, že kamenivo splňuje příslušné EN) Na obalovně si pak odběratel provádí vlastní vstupní kontrolní zkoušky Zkouš Zkoušení ení – definice: - Dávka : množství vyrobeného nebo dodaného materiálu v jednom dopravním prostředku nebo skládka materiálu, který byl vyroben najednou za stejných podmínek - Dílčí vzorek: množství materiálu odebraného z dávky při jedné operaci zařízením na odběr vzorků - Souhrnný vzorek: vzorek získaný z dílčích vzorků - Laboratorní Laboratorní vzorek: zmenšený vzorek pro lab. zkoušení získaný ze souhrnného vzorku
Zkoušky kameniva 1. Zkouš Zkoušení ení geometrických vlastností vlastností kameniva Stanovení Stanovení zrnitosti kameniva - sítový rozbor (Č (ČSN EN 933933-1) mechanické roztřídění zrn podle velikosti a stanovení % propadu zrn na jednotlivých sítech (stanovení čáry zrnitosti). Z čáry zrnitosti se odvodí nadsítné, podsítné a obsah jemných částic (částic < 0,063 mm).
Tvarový index (Č (ČSN EN 933933-4) Stanovuje se podíl zrn s tvarovým indexem větším jak 3. Tato zrna jsou nežádoucí, jedná se o plochá nebo podlouhlá zrna.
Zkoušky kameniva Stanovení Stanovení podí podílu drcených zrn v hrubé hrubém kamenivu (Č (ČSN EN 933933-5) Stanovuje se podíl drcených zrn ve vzorku hrubého těženého kameniva. Provádí se ruční třídění a vizuální hodnocení lomových ploch zrn. Výsledkem je procentuální zastoupení drcených, ostrohranných, zaoblených a oblých zrn.
Zkoušky kameniva Posouzení Posouzení jemných částic – ekvivalent pí písku (Č (ČSN EN 933933-8) Stanovuje se podíl jílovitých částic ve frakci kameniva 0-2 a 0-4 sedimentací rozplaveného roztoku v normovém válci. Jílovité částice mohou bobtnat a taktéž negativně ovlivňují např. přilnavost asfaltu ke kamenivu.
Zkoušky kameniva 2. Zkouš Zkoušení ení mechanických a fyziká fyzikální lních vlastností vlastností kameniva Stanovení Stanovení odolnosti proti drcení drcení (ČSN EN 10971097-2) Často označována jako zkouška Los Angeles. Provádí se v otlukovém bubnu. Stanovuje se odolnost proti mechanickému opotřebení kameniva dopadem ocelových koulí.
Zkoušky kameniva Stanovení Stanovení sypné sypné obj. hmotnosti a mezerovitosti kameniva (Č (ČSN EN 10971097-3) Vysušené kamenivo se volně sype do odměrné nádoby známých rozměrů. Povrch se urovná s horním okrajem nádoby a obsah se zváží. Vypočítá se sypná objem. hmotnost.
Zkoušky kameniva Stanovení Stanovení objemové objemové hmotnosti a nasá nasákavost kameniva (Č (ČSN EN 10971097-6) Stanovení 1. Pyknometrická metoda (frakce 0,063 – 4 mm, 4 – 31,5 mm) 2. Metoda s drátěným košem (frakce 31,5 – 63 mm) Nasákavost kameniva je množství vody, které pojme vysušené kamenivo při úplném ponoření do vody za dobu 24 hodin. Udává se v % hmotnosti vysušeného kameniva. Z hodnoty nasákavosti můžeme zhruba usuzovat na mrazuvzdornost kameniva.
Zkoušky kameniva Stanovení Stanovení hodnoty ohladitelnosti kameniva (Č (ČSN EN 10971097-8) Poskytuje relativní měřítko pro ztrátu protismykových vlastností povrchu vozovky, způsobenou ohlazováním mikrotextury kameniva, t.j. jemných nepravidelností na povrchu zrn kameniva pneumatikami silničních vozidel.
Zkoušky kameniva 3. Zkouš Zkoušení ení odolnosti kameniva vůč vůči ůči teplotě teplotě a zvě zvětrá trávání Stanovení Stanovení odolnosti proti zmrazová zmrazování a rozmrazová rozmrazování (ČSN EN 13671367-1) Zkušební navážka úzké frakce kameniva se po nasáknutí vodou vystaví 10 cyklům zmrazování a rozmrazování, tj. ochlazování na teplotu –17,5 oC a rozmrazování ve vodní lázni na 20 oC. Po 10. cyklu se provede prosátí přes síto poloviční velikosti otvoru než je dolní síto zkoušené frakce (např. pro frakci 8-16 se použije síto 4 mm). Propad sítem se vztáhne k původní navážce a vyjádří se v %
Zkoušky kameniva
Zkouš Zkouška sí síranem hoř hořečnatým (Č (ČSN EN 13671367-2) - trvanlivost kameniva Zkušební navážka kameniva frakce 10-14 se vystaví 5 cyklům střídavého nasáknutí po dobu 17 h v roztoku síranu hořečnatého a následného vysoušení v sušárně při teplotě 110 oC. Nasáknutá zrna kameniva se rozrušují opakovanou krystalizací a rehydratací síranu hořečnatého. Po zkoušce se provede prosátí sítem 10 mm. Množství propadlých zrn se vztáhne k původní navážce a procentuelně vyjádří.
Zkoušky kameniva 4. Zkouš Zkoušení ení chemických vlastností vlastností kameniva Chemický rozbor (Č (ČSN EN 17441744-1) Norma je značně rozsáhlá, obsahuje 21 různých zkušebních postupů. Z těchto postupů lze ve vazbě na použití kameniva pro stavbu pozemních komunikací uvést: - Stanovení lehkých znečišťujících částic (zjištění přítomnosti látek jako je lignit a uhlí) - Stanovení rozpadu vzduchem ochlazené vysokopecní strusky vlivem křemičitanu vápenatého - Stanovení rozpadu vzduchem chlazené vysokopecní strusky vlivem železa - Stanovení rozpínavosti ocelářské strusky
