Kamenivo je základní stavební materiál používaný v různých aplikacích ve stavebnictví, jako jsou betonové směsi, stavby silnic, železnic a další infrastruktura. Drcením větších kusů horniny vzniká kamenivo, které je charakteristické nepravidelným, ostrohranným tvarem zrn a drsným povrchem.
Typy kameniva a jejich vlastnosti
- Drcené kamenivo: Má ostré hrany a různé frakce podle požadované velikosti. Základní vlastností vhodného materiálu je zaklínění jednotlivých zrn po zhutnění vrstvy vzájemně mezi sebou. To dokáží pouze ostrohranná zrna drceného kamene. Přírodní zdroje, ze kterých je získáváno drcené kamenivo, mohou být magmatické, sedimentární nebo metamorfované.
- Těžené (přírodní) kamenivo: Má oblé tvary a je často hladší než drcené kamenivo. Pokud použijeme kamenivo s kulatými zrny, nedokážeme je řádně zhutnit.
Původ a druhy kameniva
Kamenivo se získává těžbou nebo drcením přírodních hornin. Dle původu můžeme rozlišit:
- Přírodní kamenivo, získané těžením nebo drcením přírodních hornin. Dělí se na:
Drcené kamenivo: Vzniká drcením horniny a následným tříděním. Tříděné kamenivo vyrábíme v několika frakcích tak, abychom splnili požadavky na certifikované betonové směsi. Veškeré technologické postupy splňují náročná kvalitativní kriteria.
Těžené kamenivo: Je sedimentárního (říční, jezerní, mořské), glacifluviálního, glacilakustrinního nebo eolického (naváté větrem) původu. Jinými slovy jde o říční nebo větrem transportované sedimenty, které vznikají v souvislosti s transportem zvětralé horniny.
- Recyklované kamenivo: Získává se zpracováním anorganických materiálů, např. betonový recyklát, cihelný recyklát.
- Umělé kamenivo: Vyrábí se průmyslově, například Liapor (dříve Keramzit) se vyrábí tepelnou expandací tzv. cyprisových jílů. Dalším příkladem je vysokopecní struska, která je vedlejším produktem metalurgie železa.
Kategorizace dle objemové hmotnosti
- Lehké kamenivo: S objemovou hmotností do 2000 kg/m3. Například Liapor má objemovou hmotnost okolo 500 kg/m3.
- Obyčejné kamenivo: S objemovou hmotností okolo 2500 až 2800 kg/m3.
- Těžké kamenivo: S objemovou hmotností nad 3100 kg/m3, například magnetit a hematit - až 5300 kg/m3. Používá se v jaderné energetice, výzkumu nebo zdravotnictví.
Frakce kameniva a jejich význam
Kamenivo se třídí do frakcí pomocí sady sít s kruhovými nebo čtvercovými otvory. Označení frakce znamená, že menší číslo je nejmenší velikost zrna a větší číslo je naopak velikost největšího zrna, které se v materiálu nachází. Kamenivo lze třídit na:
Čtěte také: Typy vrtáků do betonu 40mm
- Úzké frakce: Například 0/2, 2/4, 4/8, 8/11, 8/16, 11/22, 16/22, 32/63.
- Široké frakce: Například 8/22, 0/32, 0/63. První číslo znamená, že směs obsahuje i prachová a jemná zrna, která při drcení kamene vznikla. Někdy se nazývá minerální beton.
Tabulka. Zrnitost kameniva do betonu
| Frakce (mm) | Max. velikost zrna (mm) | Použití |
|---|---|---|
| 0/2 | 2 | Maltařský písek |
| 0/4 | 4 | Beton, malta |
| 4/8 | 8 | Beton, podsypy |
| 8/16 | 16 | Beton, drenáže |
| 16/32 | 32 | Beton, nosné vrstvy |
| 32/63 | 63 | Nosné vrstvy komunikací |
| 63/125 | 125 | Nosné vrstvy komunikací s větším zatížením |
ČSN EN 12620+A1 specifikuje zrnitost kameniva do betonu. Tříděné kamenivo je vyráběno v několika frakcích tak, aby splňovalo požadavky na certifikované betonové směsi. Všechny technologické postupy splňují náročná kvalitativní kritéria.
Vliv největšího zrna kameniva na nosné konstrukce komunikací
Tak trochu podceňovanou součástí komunikací a zpevněných prostranství je jejich nosná konstrukce. Její správná funkce je základním předpokladem trvanlivosti a únosnosti zpevněných povrchů. Na tyto konstrukce je třeba použít drcené kamenivo. Ostatní dříve hojně užívané materiály, jako třeba kopané nebo říční štěrkopísky, nejsou vhodné. Prané a tříděné říční štěrky (tzv. kačírky) bez jemného výplňového kameniva jsou pro použití v komunikacích vysloveně nevhodné.
Nejčastěji používané frakce na nosné vrstvy jsou 32/63 mm a pro komunikace s větším zatížením 63/125 mm. Při kladení vrstev se každá nezávisle zhutní po maximálních tloušťkách 150 až 300 mm. Tloušťka závisí na hmotnosti a charakteru případných vibrací, kterými použité hutnicí zařízení disponuje. Je zde ještě jedna zásada, kterou je tloušťka vrstvy, jež musí být větší než jedenapůlnásobek velikosti největšího zrna. Pokud je nosná konstrukce vozovky u méně zatížené komunikace jednovrstvá, lze s výhodou použít frakci 0/32 mm nebo 0/63 mm.
Kvalitativní požadavky na kamenivo pro nosné konstrukce
Pro řádnou funkci nosné konstrukce je nutná její propustnost pro srážkovou a náhodnou vodu. Kamenivo použité na štěrk by mělo být pevné a nenasákavé. Nasákavost do 10 % nebo méně hmotnostního podílu vody. To zejména z důvodu opakovaného zatěžování mrazem. Ideální jsou žuly, diority, čedič a většina vyvřelých hornin. Usazené a přeměněné horniny jsou méně vhodnými materiály. Nosná konstrukce musí dobře propouštět srážkovou vodu, která se do konstrukce vsákne. Znamená to, že zároveň slouží jako drenážní vrstva.
Vliv praní kameniva na vlastnosti betonu
Jemné částice jsou částice v čerstvém betonu, jejichž zrna mají velikost maximálně 0,125 mm (nebo 0,063 mm dle ČSN EN 12620+A1). Vedle cíleně přidávaných jemných částic se v betonu mohou vyskytovat i jemné částice, jejichž přítomnost je nežádoucí. Řadí se mezi ně jíl a další jemné složky, které vznikají při těžbě čedičového kameniva a zachycují se na povrchu zrn kameniva.
Čtěte také: Rozměry a cena betonové skruže 50 cm
Pokud nejsou tyto částice odstraněny, mohou oslabovat vazbu mezi kamenivem a cementovou matricí a zhoršovat tak mechanické vlastnosti betonu. Jemné částice, které jsou uchyceny na povrchu zrn hrubého kameniva, zvyšují množství vody zachycené na povrchu zrn a tím lokálně zvyšují vodní součinitel v cementové pastě přiléhající k zrnu kameniva. Přítomnost jílových částic na povrchu hrubého kameniva oslabuje vazbu mezi cementovou pastou a kamenivem a zhoršuje objemovou stálost betonu.
Z technologického hlediska je výhodné jemné částice z hrubého kameniva odstranit praním a docílit tak lepších vlastností betonu. Prosévací zkouškou bylo stanoveno, že obsah jemných částic menších než 0,125 mm v kamenivu 8/16 po vyprání klesl z 1,51 % hm. na 0,09 % hm., v kamenivu 4/8 pak z 0,52 % hm. na 0,02 % hm.
Dopady praní kameniva na mechanické vlastnosti betonu
U sledovaných receptur bylo největšího přínosu dosaženo v případě pevnosti v tlaku, kde byly hodnoty pro směs s mikrosilikou a metakaolinem zlepšeny o 12-13 %, pro směs bez příměsí a směs s popílkem o 4 %. Modul pružnosti rovněž pro všechny směsi po vyprání kameniva stoupl (o 4-9 %), avšak změna tohoto parametru byla menší než odchylky měření, a je proto neprůkazná. Objemová hmotnost a pevnost v tahu za ohybu úpravou kameniva nebyly ovlivněny.
V souladu s teoretickými předpoklady došlo u všech směsí s praným kamenivem ke zvýšení hodnoty průsaku tlakovou vodou. Nárůst pro referenční směs a směs s mikrosilikou byl menší než 10 %. Rozdíly pro směs s popílkem a metakaolinem byly zásadní (+300 %, resp. +200 %).
Zemní pláň a odvodnění
Pod nosnými vrstvami komunikací se nachází tzv. zemní pláň. Je to kontaktní povrch mezi vrstvami komunikace a rostlým či nasypaným terénem. U zemní pláně je důležité ověřit její únosnost. Tu stanoví zkouškami inženýrský geolog formou velikosti modulu přetvárnosti. Pro naše potřeby stačí pro pěší a cyklistické komunikace Edef,2 = 30 MPa a pro komunikace zatížené automobilovou dopravou Edef,2 = 45 MPa. Pokud zemní pláň nedosahuje těchto minimálních parametrů únosnosti, je třeba ji upravit. Například vápennou či cementovou stabilizací.
Čtěte také: Betonové skruže – rozměry a cena
Zemní pláň by neměla být dlouho vystavena povětrnostním vlivům, zejména kvůli riziku jejího rozbřednutí po deštích. Také je třeba dodržet jednu velice důležitou zásadu - nikdy neobnažovat základovou spáru před zimním obdobím. Pro zemní pláň je normami předepsán minimální sklon 3 až 5 %. Ten je vytvořen z důvodu odvodu prosáklé srážkové vody mimo těleso komunikace nebo zpevněné plochy. Zemní pláň je v drtivé většině případů v zámrzné hloubce cca 400 mm a stojící voda by po zamrznutí způsobila deformaci zemní pláně a i vrstev nad ní. Zemní pláň musí být odvodněna a z vhodného, popř. upraveného materiálu.
Požadavky na poptávku kameniva
Rádi Vám připravíme orientační cenovou nabídku na dodávku přírodního drceného kameniva, kačírku nebo písku. Vyberte si požadovaný produkt a zadejte množství v tunách. V případě, že potřebujete více produktů, napište specifikaci poptávky do poznámky. Uveďte také velikost frakce - například velikost kamene 16 - 32mm a případně i podrobnosti o Vaší stavbě.
tags: #prumer #nejvetsiho #zrna #kameniva