Dietmar Klausen – Tłumaczył Kazimierz Dąbrowski

Za szkodliwe zanieczyszczenia kruszywa uważa się materiały utrudniające wiązanie i twardnienie betonu, zmniejszające wytrzymałość i szczelność betonu, wywołujące odpryski, naruszające ochronę antykorozyjną zbrojenia.

Oszacowanie
Oszacowanie kruszywa pod względem zawartości szkodliwych zanieczyszczeń następuje wg ustalonych wymagań jakościowych.

Kruszywo spełnia normowe wymagania, gdy jest zgodne z warunkami normy. Jeżeli stawia się podwyższone wymagania, jak np. w odniesieniu do betonowych jezdni drogowych, to muszą być one dokładnie uzgodnione pomiędzy wytwórcą betonu a dostawcą kruszywa. Kruszywo, które nie spełnia wymogów normowych, może być stosowane, jeżeli przez próbę przydatności zostanie potwierdzone, że kruszywo również przy zmniejszonych wymaganiach nadaje się do określonego celu.

Rodzaje:
Gliniaste zanieczyszczenia (A)

Gliniaste lub ilaste substancje oraz miał kamienny (o ziarnach < 0,063 mm) przylegają do ziaren kruszywa lub występują w postaci grudek. Szczególnie szkodliwe są muliste zaskorupienia kruszywa (utrudniają przyczepność pomiędzy kruszywem a cementem), gliniaste grudki (pęcznieją pod wpływem wody) i zawyżona zawartość miki w miale kamiennym. Kruszywo spełnia normowe wymagania, gdy nie są przekroczone następujące procentowe zawartości gliniastych zanieczyszczeń w stosunku do masy:
Uziarnienie 01/ , 0/2 , 0/4 ??4,0 %
Uziarnienie 0/8 , 1/2 , 1/4 , 2/4 ??3,0 %
Uziarnienie 0/16 , 0/32 ,1/8 , 4/8 ??2,0 %
Uziarnienie 0/63 , 2/16 , 4/16 , 4/32 ??1,0 %
Uziarnienie 8/16 , 8/32 , 16/32 , 32/63 ??0,5 %
Przekroczenia są dopuszczalne, kiedy sprawdzona zostanie przydatność kruszywa do przewidywanego zastosowania. Kruszywo otrzymuje wtedy dopisek vA.

Badania wg normy DIN 4226. W analizie areometrycznej zawartość części drobnych w próbce poddanej rozmyciu odczytuje się po sedymentacji na skali cylindra pomiarowego.

Materiały pochodzenia organicznego
Rozdrobnione cząstki humusowe lub inne materiały organiczne utrudniają twardnienie betonu. Cząstki drewna i węgla powodują zabarwienia lub mogą przez pęcznienie wywoływać odpryski na powierzchni elewacyjnego betonu, tynku lub jastrychu.

Rozdrobnione materiały pochodzenia organicznego (O) Normowe wymaganie jest spełnione, kiedy zastosowany do badania kruszywa 3-procentowy roztwór ługu sodowego nie zabarwia się, względnie uzyskuje najwyżej żółte zabarwienie. Przy czerwonym aż do czarnego zabarwienia kruszywo otrzymuje restrykcyjny dopisek vQ.

Pęczniejące dodatki (Q) Normowe wymaganie jest spełnione, kiedy następujące zawartości dodatków pęczniejących nie są przekroczone:
przy wielkości ziaren do 4 mm: ??0,5 %,
przy wielkości ziaren ponad 4 mm: ??0,1 %.

Przy betonach elewacyjnych, jastrychach i stropach betonowych obowiązują podwyższone wymagania, które muszą być uzgodnione.

Jeżeli na oko nie można ocenić ilości, zawartość organicznych materiałów pęczniejących ustala się wg DIN 4226 przez rozdzielenie w specjalnie ciężkiej cieczy.

Materiały utrudniające twardnienie
Materiały zawierające cukier mogą nawet przy jego niewielkich ilościach wpływać negatywnie na wiązanie i twardnienie betonu.

Materiały utrudniające twardnienie można ocenić poprzez technologiczne badanie porównawcze. Jeżeli wytrzymałość na ściskanie betonu zarobionego z badanym kruszywem okaże się więcej niż o 15% mniejsza od uzyskanej na betonie porównawczym z kruszywa nie zanieczyszczonego cukrem, należy zakwalifikować dodatek jako zdecydowanie utrudniający twardnienie.

Związki siarkowe (S)
Rozpuszczalne związki siarki (np. gips, anhydryt), jak również siarczki, które w niezbyt szczelnym betonie utleniają się na siarczany pod wpływem powietrza i wilgoci, mogą w większych ilościach spowodować szkodliwe zmiany w betonie.

Normowe wymagania ograniczają zawartość siarczanów (SO3 ) do wartości 1,0 %. Jeżeli granica ta jest przekroczona, kruszywo uzyskuje wg oceny miarodajnego instytutu ograniczające dodatkowe oznaczenie vS (patrz DIN 4226). Przepisy dotyczące zawartości siarczanów podaje się w procentach masy.

Zawartości siarczanów wymagają specjalnej oceny.

Materiały powodujące korozję stali (chlorki)
Sole mogą wpływać szkodliwie na ochronę antykorozyjną zbrojenia.

Normowe wymagania są spełnione, gdy zawartość chlorków rozpuszczalnych w wodzie w kruszywie przeznaczonym do betonu, żelbetu i kablobetonu nie przekracza 0,04 % w każdej frakcji kruszywa. Jeżeli wartość ta jest przekroczona w jednej pojedynczej frakcji, to należy sprawdzić, czy zawartość chlorków w całości kruszywa nie przekracza tej wartości. W tym przypadku kruszywo otrzymuje ograniczające dodatkowe oznaczenie vCl.

Strunobeton (beton sprężony z natychmiastową przyczepnością) i zaprawy stosowane do iniekcji cementowych wymagają kruszywa, które spełnia podwyższone wymagania w zakresie zawartości chlorków (eCl). W tym przypadku zawartość chlorków w każdej frakcji kruszywa nie powinna przekraczać 0,02 %.

Alkalicznie rozpuszczalne kwasy krzemowe
Kruszywo zawierające alkalicznie rozpuszczalne kwasy krzemowe (np. piasek opalowy i porowaty krzemień) może w wilgotnym otoczeniu betonu reagować z alkaliami cementu, powodując zwiększenie objętości, co może być przyczyną zarysowania betonu.

Ocenę kruszywa z punktu widzenia wrażliwości na alkalia przeprowadza się wg wytycznych "Reakcja alkaliczna w betonie".

Literatura
JAMROŻY Z.: Technologia betonu. Wydawnictwa Politechniki Krakowskiej. Kraków 1978.
KOPYCIÁSKI B., FLOREK A., JAMROŻY Z.: Beton zwykły. Arkady, Warszawa 1978.
NEVILLE A. M.: Właściwości betonu. Tłumaczenie z angielskiego. Arkady, Warszawa 1977.
PN-86/B-06812. Kruszywa mineralne do betonu.
PN-76/B-06714. Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczenia zawartości zanieczyszczeń obcych.
PN-78/B-06714/13. Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczenia zawartości pyłów mineralnych.
Kruszywo, kruszywo granulowane, kwarcowe, perlitowe, popiołowe, wapienne. Aprobaty techniczne nr 2629, 2634/97-AT-15; 2155, 2166/96-AT-15; 2075/95-AT-15 Instytutu Techniki Budowlanej. Katalog 1998, Warszawa.
DIN 4226 cz.1. Zuschlag f.r Beton; Zuschlag mit dichtem Gef.ge; Begriffe, Bezeichnungen und Anforderungen (Kruszywo do betonu; kruszywo o strukturze zwartej; pojęcia, oznaczenia i wymagania).
DIN 4226 cz.3. Zuschlag f.r Beton; Pr.fung von Zuschlag mit dichtem oder porigem Gef.ge (Kruszywo do betonu. Badanie kruszywa o strukturze zwartej lub porowatej).
DAfStb-Richtilinie Alkalireaktion im Beton; Vorbeugende Ma§nahmen gegen sch-digende Alkalireaktion im Beton (Wytyczne. Reakcje alkaliczne w betonie, środki zapobiegające reakcji alkalicznej w betonie) Redakcja Grudzień 1986.