🏗️ Kształt ziaren kruszywa — wskaźnik płaskości FI
Krótko: o co chodzi
Dwustopniowe przesiewanie: rozdział na frakcje di/Di na sitach kwadratowych, potem przesiewanie każdej frakcji na sicie prętowym o szczelinie Di/2; FI = masa przechodząca przez sita prętowe w % masy próbki. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 933-3:2012; Zakres ziaren: 4–100 mm. Procedura obejmuje 6 kroków; stosuje się je m.in. do: Badanie typu i kontrola produkcji kruszyw do betonu i mieszanek mineralno-asfaltowych, Kruszywo grube do nawierzchni z betonu cementowego (WWiORB GDDKiA: FI15 dla odkrytego kruszywa, FI20 lub FI35 w innych zastosowaniach), Ocena kształtu ziaren kruszyw łamanych i z recyklingu w zakresie 4–100 mm.
W skrócie
- Norma: PN-EN 933-3:2012
- Kategoria: Budownictwo
- Kroków procedury: 6
- Zakres ziaren: 4–100 mm
- Sita kwadratowe: 100; 80; 63; 50; 40; 31,5; 25; 20; 16; 12,5; 10; 8; 6,3; 5; 4 mm wg PN-EN 933-2
- Sita prętowe: Szczelina Di/2: od 50 ± 0,5 mm (80/100) do 2,5 ± 0,15 mm (4/5)
Przegląd
Norma PN-EN 933-3 opisuje metodę odniesienia, stosowaną w badaniu typu i w sprawach spornych, do oznaczania wskaźnika płaskości kruszyw naturalnych, sztucznych i z recyklingu. Metoda nie ma zastosowania do ziaren mniejszych niż 4 mm ani większych niż 100 mm. Do innych celów, zwłaszcza kontroli produkcji, można stosować inne metody po ustaleniu zależności z metodą odniesienia.
Wskaźnik płaskości opisuje kształt ziaren kruszywa grubego: ziarna płaskie przechodzą przez szczeliny sita prętowego o szerokości równej połowie górnego wymiaru frakcji. Sita prętowe mają szczeliny od 50 mm (frakcja 80/100) do 2,5 mm (frakcja 4/5) z tolerancjami od ± 0,5 mm do ± 0,15 mm; pręty cylindryczne o średnicy 5–15 mm w ramie metalowej o długości 250–300 mm.
Kształt kruszywa grubego jest wymaganiem w specyfikacjach drogowych: WWiORB GDDKiA dla nawierzchni z betonu cementowego dopuszcza badanie wg PN-EN 933-3 (wskaźnik płaskości FI) lub PN-EN 933-4 (wskaźnik kształtu SI) i wymaga kategorii nie wyższej niż FI15 lub SI15 dla kruszywa do górnej warstwy z odkrytym kruszywem, a FI20/SI20 lub FI35/SI40 dla pozostałych zastosowań.
Zasada metody
Badanie składa się z dwóch przesiewań. Najpierw na sitach o oczkach kwadratowych rozdziela się próbkę na frakcje di/Di wg tabeli 1 normy (80/100, 63/80, 50/63, 40/50, 31,5/40, 25/31,5, 20/25, 16/20, 12,5/16, 10/12,5, 8/10, 6,3/8, 5/6,3, 4/5 mm). Następnie każdą frakcję przesiewa się na sicie prętowym o równoległych szczelinach szerokości Di/2. Ogólny wskaźnik płaskości oblicza się jako łączną masę ziaren przechodzących przez sita prętowe w procentach łącznej suchej masy badanych ziaren; w razie potrzeby oblicza się też wskaźnik płaskości każdej frakcji jako masę przechodzącą przez odpowiednie sito prętowe w procentach masy tej frakcji.
Zastosowania
- Badanie typu i kontrola produkcji kruszyw do betonu i mieszanek mineralno-asfaltowych
- Kruszywo grube do nawierzchni z betonu cementowego (WWiORB GDDKiA: FI15 dla odkrytego kruszywa, FI20 lub FI35 w innych zastosowaniach)
- Ocena kształtu ziaren kruszyw łamanych i z recyklingu w zakresie 4–100 mm
- Alternatywa dla wskaźnika kształtu SI wg PN-EN 933-4 w specyfikacjach drogowych
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres ziaren | 4–100 mm |
| Sita kwadratowe | 100; 80; 63; 50; 40; 31,5; 25; 20; 16; 12,5; 10; 8; 6,3; 5; 4 mm wg PN-EN 933-2 |
| Sita prętowe | Szczelina Di/2: od 50 ± 0,5 mm (80/100) do 2,5 ± 0,15 mm (4/5) |
| Wymiary sita prętowego | L = 250–300 mm, H = 75 mm, h = 55–65 mm, pręty Ø 5–15 mm |
| Suszenie | (110 ± 5) °C do stałej masy (ważenia co ≥ 1 h różniące się ≤ 0,1 %) |
| Wynik | FI ogólny w % masy; opcjonalnie FI dla każdej frakcji; kategorie FI15, FI20, FI35 w specyfikacjach |
Norma
- Numer normy
- PN-EN 933-3:2012
- Tytuł (PL)
- Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 3: Oznaczanie kształtu ziarn za pomocą wskaźnika płaskości
- Title (EN)
- Tests for geometrical properties of aggregates — Part 3: Determination of particle shape — Flakiness index
Procedura krok po kroku
-
Próbka analityczna
Pomniejszyć próbkę laboratoryjną zgodnie z PN-EN 932-2 do próbki analitycznej i wysuszyć w (110 ± 5) °C do stałej masy.
-
Pierwsze przesiewanie
Przesiać próbkę na sitach o oczkach kwadratowych, rozdzielając ją na frakcje di/Di wg tabeli 1 (odrzucić ziarna < 4 mm i > 100 mm, których metoda nie obejmuje).
-
Ważenie frakcji
Zważyć każdą frakcję z dokładnością ± 0,1 % masy próbki.
-
Przesiewanie na sitach prętowych
Każdą frakcję di/Di przesiać na sicie prętowym o szczelinie Di/2 (np. frakcję 10/12,5 na sicie 6,3 mm, frakcję 16/20 na sicie 10 mm).
-
Ważenie przesiewu
Zważyć ziarna przechodzące przez każde sito prętowe.
-
Obliczenie
Ogólny FI = łączna masa ziaren przechodzących przez sita prętowe / łączna sucha masa badanych ziaren × 100 %. W razie potrzeby FI frakcji = masa przechodząca przez sito prętowe / masa frakcji × 100 %.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Sita badawcze o oczkach kwadratowych | Komplet 4–100 mm wg PN-EN 933-2 | — |
| Sita prętowe | Równoległe pręty cylindryczne w ramie metalowej, szczeliny wg tabeli 1 normy (tolerancja na całej długości szczeliny) | — |
| Waga | Dokładność ± 0,1 % masy próbki analitycznej | — |
| Suszarka wentylowana | Termostatowana (110 ± 5) °C lub inny sprzęt do suszenia bez rozdrabniania ziaren | — |
| Sprzęt do pomniejszania próbek | Wg PN-EN 932-2; aparatura ogólna wg PN-EN 932-5 | — |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Sita prętowe mają ostre krawędzie prętów — rękawice przy przesiewaniu ręcznym
- Pył z przesiewania suchego kruszywa — okulary i maska przeciwpyłowa lub odciąg
- Suszarka 110 °C — rękawice termiczne
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN 933-3:2012 — „Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 3: Oznaczanie kształtu ziarn za pomocą wskaźnika płaskości”. Tytuł angielski: „Tests for geometrical properties of aggregates — Part 3: Determination of particle shape — Flakiness index”.
Na czym polega ta metoda?
Badanie składa się z dwóch przesiewań. Najpierw na sitach o oczkach kwadratowych rozdziela się próbkę na frakcje di/Di wg tabeli 1 normy (80/100, 63/80, 50/63, 40/50, 31,5/40, 25/31,5, 20/25, 16/20, 12,5/16, 10/12,5, 8/10, 6,3/8, 5/6,3, 4/5 mm).
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Zakres ziaren: 4–100 mm; Sita kwadratowe: 100; 80; 63; 50; 40; 31,5; 25; 20; 16; 12,5; 10; 8; 6,3; 5; 4 mm wg PN-EN 933-2; Sita prętowe: Szczelina Di/2: od 50 ± 0,5 mm (80/100) do 2,5 ± 0,15 mm (4/5); Wymiary sita prętowego: L = 250–300 mm, H = 75 mm, h = 55–65 mm, pręty Ø 5–15 mm.
Ile trwa wykonanie badania?
Procedura obejmuje 6 kroków. Norma nie podaje czasu trwania dla wszystkich etapów — decyduje procedura laboratorium.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Sita badawcze o oczkach kwadratowych, Sita prętowe, Waga, Suszarka wentylowana, Sprzęt do pomniejszania próbek.
Gdzie stosuje się to badanie?
Badanie typu i kontrola produkcji kruszyw do betonu i mieszanek mineralno-asfaltowych; Kruszywo grube do nawierzchni z betonu cementowego (WWiORB GDDKiA: FI15 dla odkrytego kruszywa, FI20 lub FI35 w innych zastosowaniach); Ocena kształtu ziaren kruszyw łamanych i z recyklingu w zakresie 4–100 mm; Alternatywa dla wskaźnika kształtu SI wg PN-EN 933-4 w specyfikacjach drogowych.
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Sita prętowe mają ostre krawędzie prętów — rękawice przy przesiewaniu ręcznym; Pył z przesiewania suchego kruszywa — okulary i maska przeciwpyłowa lub odciąg; Suszarka 110 °C — rękawice termiczne.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 933-3.