🏗️ Odporność kruszywa na ścieranie — współczynnik mikro-Devala
Krótko: o co chodzi
Ścieranie 2 × 500 g kruszywa 10/14 mm z 5 kg kulek stalowych Ø 10 mm i 2,5 l wody w bębnach mikro-Devala (12 000 obrotów); MDE = (500 − m)/5. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 1097-1:2011; Frakcja i próbki: 10/14 mm, dwie próbki po (500 ± 2) g; próbka laboratoryjna ≥ 2 kg ziaren 10–14 mm. Procedura obejmuje 8 kroków; stosuje się je m.in. do: Badanie typu i zakładowa kontrola produkcji kruszyw do betonu i mieszanek mineralno-asfaltowych, Dobór kruszywa do betonów narażonych na ścieranie (nawierzchnie drogowe, posadzki), Klasyfikacja kruszywa grubego do kategorii MDE10–MDE35.
W skrócie
- Norma: PN-EN 1097-1:2011
- Kategoria: Budownictwo
- Kroków procedury: 8
- Frakcja i próbki: 10/14 mm, dwie próbki po (500 ± 2) g; próbka laboratoryjna ≥ 2 kg ziaren 10–14 mm
- Uziarnienie próbki: 30–40 % przechodzi przez 11,2 mm albo 60–70 % przechodzi przez 12,5 mm
- Ładunek ścierny: (5000 ± 5) g kulek stalowych Ø (10 ± 0,5) mm wg ISO 3290-1 na bęben
Przegląd
Norma PN-EN 1097-1 opisuje metodę odniesienia, stosowaną w badaniu typu i w sprawach spornych, do oznaczania odporności na ścieranie kruszyw grubych (tekst główny) i kruszyw na podsypkę kolejową (załącznik A). Dotyczy kruszyw naturalnych, sztucznych i z recyklingu do budownictwa i inżynierii lądowej. Próbkę bada się zwykle na mokro, z dodatkiem wody (współczynnik MDE); załącznik B opisuje badanie na sucho (MDS). Niniejszy opis oparto na wydaniu PN-EN 1097-1:2011, które PKN wycofał i zastąpił przez PN-EN 1097-1:2024-05 — przed wdrożeniem należy sprawdzić różnice w nowym wydaniu.
Współczynnik mikro-Devala to procent pierwotnej próbki rozdrobniony do wymiaru poniżej 1,6 mm podczas obtaczania; niższa wartość oznacza lepszą odporność na ścieranie. Badanie polega na pomiarze zużycia wywołanego tarciem między ziarnami kruszywa a ładunkiem ściernym w obracającym się bębnie w ustalonych warunkach. Kategorie odporności na ścieranie kruszywa grubego według współczynnika mikro-Devala: MDE10, MDE15, MDE20, MDE25, MDE35 (oraz deklarowane i brak wymagań).
W betonach narażonych na ścieranie (nawierzchnie, posadzki przemysłowe) zaleca się kruszywo o niskim współczynniku mikro-Devala. Badanie wykonuje się obok badania Los Angeles: obie metody używają tej samej frakcji 10/14 mm o zbliżonych wymaganiach uziarnienia, ale różnią się aparatem, ładunkiem ściernym i obecnością wody.
Zasada metody
Dwie próbki do badań po (500 ± 2) g kruszywa 10/14 mm umieszcza się w osobnych bębnach ze stali nierdzewnej o średnicy wewnętrznej (200 ± 1) mm i długości wewnętrznej (154 ± 1) mm, dodaje po (5000 ± 5) g kulek stalowych o średnicy (10 ± 0,5) mm i po (2,5 ± 0,05) l wody, zamyka szczelnymi pokrywami i obraca z prędkością (100 ± 5) obr/min przez (12 000 ± 10) obrotów. Po badaniu materiał z każdego bębna przemywa się na sicie 1,6 mm chronionym sitem 8 mm, suszy do stałej masy i waży pozostałość m; współczynnik MDE = (500 − m)/5 oblicza się dla każdej próbki z dokładnością 0,1.
Zastosowania
- Badanie typu i zakładowa kontrola produkcji kruszyw do betonu i mieszanek mineralno-asfaltowych
- Dobór kruszywa do betonów narażonych na ścieranie (nawierzchnie drogowe, posadzki)
- Klasyfikacja kruszywa grubego do kategorii MDE10–MDE35
- Badanie kruszyw na podsypkę kolejową (załącznik A)
- Badanie na sucho (współczynnik MDS, załącznik B) i innych frakcji (załącznik C)
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Frakcja i próbki | 10/14 mm, dwie próbki po (500 ± 2) g; próbka laboratoryjna ≥ 2 kg ziaren 10–14 mm |
| Uziarnienie próbki | 30–40 % przechodzi przez 11,2 mm albo 60–70 % przechodzi przez 12,5 mm |
| Ładunek ścierny | (5000 ± 5) g kulek stalowych Ø (10 ± 0,5) mm wg ISO 3290-1 na bęben |
| Woda | (2,5 ± 0,05) l na bęben |
| Obroty | (12 000 ± 10) obrotów przy (100 ± 5) obr/min |
| Wynik | MDE = (500 − m)/5 dla każdej próbki, dokładność 0,1 |
Norma
- Numer normy
- PN-EN 1097-1:2011
- Tytuł (PL)
- Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw — Część 1: Oznaczanie odporności na ścieranie (mikro-Deval)
- Title (EN)
- Tests for mechanical and physical properties of aggregates — Part 1: Determination of the resistance to wear (micro-Deval)
Procedura krok po kroku
-
Próbka laboratoryjna
Próbka dostarczona do laboratorium ma zawierać co najmniej 2 kg ziaren 10–14 mm (inne frakcje dla innych zastosowań — załącznik C; frakcję podać w sprawozdaniu).
-
Wydzielenie frakcji
Przesiać na sitach 10, 11,2 (lub 12,5) i 14 mm na frakcje 10/11,2 (lub 10/12,5) i 11,2/14 (lub 12,5/14) mm; każdą frakcję przemyć osobno zgodnie z 7.1 PN-EN 933-1:1997 i wysuszyć w (110 ± 5) °C do stałej masy.
-
Złożenie próbki
Po ostudzeniu zmieszać frakcje tak, aby 30–40 % przechodziło przez 11,2 mm albo 60–70 % przez 12,5 mm; pomniejszyć wg PN-EN 932-2 do dwóch próbek do badań po (500 ± 2) g.
-
Załadunek bębnów
Każdą próbkę umieścić w osobnym bębnie, dodać (5000 ± 5) g kulek stalowych i (2,5 ± 0,05) l wody, założyć pokrywy i ustawić bębny na wałkach.
-
Obtaczanie
Obracać bębny z prędkością (100 ± 5) obr/min przez (12 000 ± 10) obrotów.
-
Odbiór materiału
Zebrać kruszywo i kulki do miski bez utraty ziaren; tryskawką przemyć wnętrze bębna i pokrywy, zachowując popłuczyny. Wysypać materiał z popłuczynami na sito 1,6 mm chronione sitem 8 mm i przemyć strumieniem czystej wody; oddzielić kulki.
-
Suszenie i ważenie
Pozostałość z sit 1,6 i 8 mm wysuszyć w (110 ± 5) °C do stałej masy i oznaczyć masę pozostającą na sicie 1,6 mm zgodnie z PN-EN 933-1.
-
Obliczenie
MDE = (500 − m)/5 dla każdej próbki z dokładnością 0,1 (m — masa pozostająca na sicie 1,6 mm w gramach); niższa wartość oznacza lepszą odporność na ścieranie.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Aparat mikro-Devala | Jeden do czterech bębnów ze stali nierdzewnej (grubość ≥ 3 mm) Ø wewn. (200 ± 1) mm × (154 ± 1) mm, bez wystających spoin, z pokrywami ≥ 8 mm i uszczelkami wodo- i pyłoszczelnymi, silnik ok. 1 kW, licznik obrotów zatrzymujący napęd | — |
| Kulki stalowe | Ø (10 ± 0,5) mm wg ISO 3290-1 (kontrola średnicy przez przetoczenie między prętami w odstępie 9,5 mm) | — |
| Sita badawcze | 1,6; 8; 10; 11,2 (lub 12,5) i 14 mm | — |
| Waga | Dokładność 0,1 % masy próbki analitycznej, do ważenia próbki i ładunku | — |
| Suszarka wentylowana | (110 ± 5) °C | — |
| Cylinder miarowy | Wg EN ISO 4788 do odmierzenia (2,5 ± 0,05) l wody; sprzęt do przemywania i pomniejszania próbek wg PN-EN 932-2 | — |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Woda | — | (2,5 ± 0,05) l na bęben do badania na mokro; woda do przemywania frakcji i materiału po badaniu |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Bębny z kulkami i wodą są ciężkie i hałaśliwe — ochronniki słuchu, zakładać i zdejmować przy wyłączonym napędzie
- Sprawdzać szczelność pokryw przed uruchomieniem (woda i kulki pod ciśnieniem obrotowym)
- Suszarka 110 °C — rękawice termiczne przy wyjmowaniu misek
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN 1097-1:2011 — „Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw — Część 1: Oznaczanie odporności na ścieranie (mikro-Deval)”. Tytuł angielski: „Tests for mechanical and physical properties of aggregates — Part 1: Determination of the resistance to wear (micro-Deval)”.
Na czym polega ta metoda?
Dwie próbki do badań po (500 ± 2) g kruszywa 10/14 mm umieszcza się w osobnych bębnach ze stali nierdzewnej o średnicy wewnętrznej (200 ± 1) mm i długości wewnętrznej (154 ± 1) mm, dodaje po (5000 ± 5) g kulek stalowych o średnicy (10 ± 0,5) mm i po (2,5 ± 0,05) l wody, zamyka szczelnymi pokrywami i obraca z prędkością (100 ± 5) obr/min przez (12 000 ± 10) obrotów. Po badaniu materiał z każdego bębna przemywa się na sicie 1,6 mm chronionym sitem 8 mm, suszy do stałej masy i waży pozostałość m; współczynnik MDE = (500 − m)/5 oblicza się dla każdej próbki z dokładnością 0,1.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Frakcja i próbki: 10/14 mm, dwie próbki po (500 ± 2) g; próbka laboratoryjna ≥ 2 kg ziaren 10–14 mm; Uziarnienie próbki: 30–40 % przechodzi przez 11,2 mm albo 60–70 % przechodzi przez 12,5 mm; Ładunek ścierny: (5000 ± 5) g kulek stalowych Ø (10 ± 0,5) mm wg ISO 3290-1 na bęben; Woda: (2,5 ± 0,05) l na bęben.
Ile trwa wykonanie badania?
Procedura obejmuje 8 kroków. Norma nie podaje czasu trwania dla wszystkich etapów — decyduje procedura laboratorium.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Aparat mikro-Devala, Kulki stalowe, Sita badawcze, Waga, Suszarka wentylowana, Cylinder miarowy.
Gdzie stosuje się to badanie?
Badanie typu i zakładowa kontrola produkcji kruszyw do betonu i mieszanek mineralno-asfaltowych; Dobór kruszywa do betonów narażonych na ścieranie (nawierzchnie drogowe, posadzki); Klasyfikacja kruszywa grubego do kategorii MDE10–MDE35; Badanie kruszyw na podsypkę kolejową (załącznik A); Badanie na sucho (współczynnik MDS, załącznik B) i innych frakcji (załącznik C).
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Bębny z kulkami i wodą są ciężkie i hałaśliwe — ochronniki słuchu, zakładać i zdejmować przy wyłączonym napędzie; Sprawdzać szczelność pokryw przed uruchomieniem (woda i kulki pod ciśnieniem obrotowym); Suszarka 110 °C — rękawice termiczne przy wyjmowaniu misek.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 1097-1.