🏗️ Wskaźnik kształtu kruszywa grubego (SI) — klasyfikacja ziaren suwmiarką według stosunku długości do grubości

Budownictwo PN-EN 933-4

Przegląd

Norma opisuje metodę odniesienia stosowaną do badania typu oraz w przypadkach spornych przy oznaczaniu wskaźnika kształtu kruszyw grubych. Do innych celów, w szczególności do zakładowej kontroli produkcji, wolno używać innych metod, pod warunkiem że ustalono ich właściwą zależność z metodą odniesienia.

Metodę stosuje się do frakcji ziarnowych di/Di, w których górny wymiar Di nie przekracza 63 mm, a dolny wymiar di wynosi co najmniej 4 mm. Wskaźnik kształtu bada się na frakcjach spełniających warunek Di ≤ 2di — próbki o szerszym rozstępie uziarnienia rozdziela się na takie frakcje w toku badania.

Wskaźnik kształtu jest jedną z dwóch dopuszczonych miar kształtu kruszywa grubego; drugą jest wskaźnik płaskości oznaczany według części 3 tej samej serii. Dokumenty techniczne GDDKiA traktują je zamiennie i stawiają wymagania w postaci kategorii — dla kruszywa do nawierzchni z betonu cementowego jest to kategoria nie wyższa niż SI40 lub FI35 dla warstwy dolnej, SI20 lub FI20 dla warstwy górnej, a dla nawierzchni z odkrytym kruszywem SI15 lub FI15. Liczba w oznaczeniu kategorii to górna dopuszczalna wartość wskaźnika w procentach.

Ziarna nieforemne — wydłużone i płaskie — pogarszają urabialność mieszanki, zwiększają wodożądność i łatwiej pękają przy zagęszczaniu, dlatego ich udział ogranicza się w kruszywie do betonu i do mieszanek mineralno-asfaltowych.

Zasada metody

Pojedyncze ziarna z próbki kruszywa grubego klasyfikuje się na podstawie stosunku ich długości L do grubości E, posługując się w razie potrzeby suwmiarką do ziaren. Długość L to największy wymiar ziarna, określony jako największa odległość między dwiema równoległymi płaszczyznami stycznymi do jego powierzchni; grubość E to najmniejszy wymiar ziarna, określony jako najmniejsza odległość między dwiema takimi płaszczyznami. Ziarna o stosunku wymiarów L/E większym niż 3 klasyfikuje się jako nieforemne i odkłada osobno. Wskaźnik kształtu oblicza się jako masę ziaren o stosunku L/E większym niż 3, wyrażoną w procentach całkowitej suchej masy badanych ziaren.

Zastosowania

• Badanie typu kruszywa grubego i rozstrzyganie sporów o kształt ziaren
• Kwalifikacja kruszywa do nawierzchni z betonu cementowego (kategorie SI40, SI20, SI15)
• Ocena kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych
• Kontrola dostawy kruszywa, którego jakość budzi wątpliwości
• Zakładowa kontrola produkcji u producenta kruszywa — jako metoda odniesienia dla metod roboczych

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 933-4:2008

Tytuł (PL)

Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 4: Oznaczenie kształtu ziaren. Wskaźnik kształtu

Title (EN)

Tests for geometrical properties of aggregates — Part 4: Determination of particle shape — Shape index

Procedura krok po kroku

1. Pomniejszenie próbki

   Pomniejszyć próbkę laboratoryjną zgodnie z wymaganiami PN-EN 932-2.

2. Suszenie

   Wysuszyć próbkę w temperaturze 110 °C ± 5 °C do stałej masy, to jest do chwili, gdy kolejne ważenia wykonane w odstępie co najmniej godziny różnią się nie więcej niż o 0,1 %.

   🌡 Temperatura: 110 °C ± 5 °C

3. Przesianie wstępne

   Przesiać materiał na właściwych sitach badawczych, dostatecznie energicznie, aby całkowicie rozdzielić ziarna większe od 4 mm. Odrzucić ziarna pozostające na sicie 63 mm oraz ziarna przechodzące przez sito 4 mm.

4. Ustalenie próbki analitycznej

   W razie potrzeby pomniejszyć materiał ponownie według PN-EN 932-2 do uzyskania próbki analitycznej. Masa próbki analitycznej ma być większa od najmniejszej podanej w tablicy 1, ale nie równa z góry ustalonej wartości. Zapisać masę próbki analitycznej jako M0.

5. Wydzielenie badanej frakcji

   Badanie wykonuje się na każdej frakcji ziarnowej di/Di spełniającej warunek Di ≤ 2di. Wydzielić taką frakcję z próbki analitycznej przez przesianie zgodnie z PN-EN 933-1, odrzucić ziarna mniejsze od di i większe od Di. Zapisać badaną frakcję di/Di oraz jej masę jako M1. Próbki o rozstępie D > 2d rozdziela się na takie frakcje w toku badania.

6. Klasyfikacja ziaren

   Ocenić długość L i grubość E każdego ziarna, posługując się w razie potrzeby suwmiarką do ziaren, i odłożyć osobno ziarna o stosunku wymiarów L/E większym niż 3 — są to ziarna nieforemne. Liczbę ziaren wymagających pomiaru suwmiarką można zmniejszyć, wydzielając wcześniej te, których stosunek L/E wyraźnie odbiega od 3.

7. Ważenie ziaren nieforemnych

   Zważyć ziarna nieforemne i zapisać ich masę jako M2.

8. Obliczenie wskaźnika

   Wskaźnik kształtu SI obliczyć jako masę ziaren o stosunku L/E większym niż 3 wyrażoną w procentach całkowitej suchej masy badanych ziaren — tak brzmi zasada metody z rozdziału 4 normy. REKONSTRUKCJA, nie treść normy: zapis tego działania jako ilorazu masy ziaren nieforemnych M2 do masy badanej frakcji M1, pomnożonego przez 100, wynika wprost z zasady i z oznaczeń mas wprowadzonych w 7.2, ale samego wzoru z rozdziału 8 podgląd nie obejmuje i nie odtwarzamy go. Wymagań dotyczących sprawozdania z rozdziału 9 podgląd również nie obejmuje.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Suszarka nagrzana do 110 °C — rękawice termiczne i szczypce do wyjmowania tac
• Pył mineralny przy przesiewaniu — ochrona dróg oddechowych i wzroku, przesiewacz pod wyciągiem lub z osłoną
• Próbki analityczne kruszywa 63 mm ważą do 45 kg — przenoszenie we dwie osoby albo wózkiem, ryzyko urazu kręgosłupa
• Hałas przesiewacza mechanicznego — ochronniki słuchu
• Ostre krawędzie ziaren kruszywa łamanego — rękawice przy ręcznej klasyfikacji i pomiarze suwmiarką

Najczęstsze pytania