Kamenivo v betonu

banner300-250.gif
kamenivohrubé kamenivojemné kamenivo
Kamenivo je inertní sypký materiál, jako je písek, štěrk nebo drcený kámen, který je společně s vodou a portlandským cementem nezbytnou složkou pro výrobu betonu. Pro výrobu dobrých betonových směsí musí být kamenivo čisté, tvrdé a pevné a nesmí obsahovat chemické povlaky nebo povlaky jílu a jiné jemné materiály, které by měli za následek zhoršení kvality výsledného betonu.
Kamenivo, jež tvoří 60 – 75% celkového objemu betonu, je rozdělováno na 2 základní druhy:
  • Jemné
  • Hrubé
Jemné kamenivo se zpravidla skládá z přírodního písku nebo štěrku a z částeček, které propadnou sítem s otvory do 4mm (zásobování betonárny jemným kamenivem). Hrubým kamenivem jsou všechny frakce od 4 do 63mm. Většinu hrubého kameniva v betonu tvoří štěrky a zbytek je tvořen drceným kamenivem.
Přírodní štěrk a písek je obvykle těžen v dolech, řekách, jezerech nebo z mořského dna. Drcené kamenivo se vyrábí drcením kamene v kamenolomu, balvanů, dlažebních kostek nebo velkých kusů přírodního štěrku. Dobrým zdrojem kameniva je také recyklovaný beton.
Po vytěžení se kamenivo zpracovává – drtí se a umývá se, aby se docílilo správné čistoty a odstupňování frakcí. Po zpracování je kamenivo ručně uloženo, aby se zabránilo dalšímu znečištění.
Kamenivo silně ovlivňuje čerstvě namíchaný a poté i zatvrdlý beton, proporce betonové směsi a také finanční stránku při výrobě betonu. Proto je výběr kameniva velmi důležitý proces při výrobě betonu.
Rozdíly v kamenivech můžou být následující:
  • odstupňování frakcí
  • odolnost
  • tvar částic a jejich povrch
  • odolnost proti oděrům
  • kluzkost
  • hmotnost a dutiny v kamenivu
  • absorpcí schopnost povrchové vlhkosti
Kamenivo se třídí kvůli stanovení frakcí – neboli velikosti zrn v dané várce. Klasifikace jednotlivých frakcí je velmi důležití, jelikož ovlivňuje množství kameniva a následně také množství cementu a vody, které je potřeba do betonu přidat. To je důležité pro jeho zpracovatelnost, čerpatelnost a trvanlivost betonu. Obecně platí, že pokud je vodní součinitel (poměr vody a cementu) vybrán správně s ohledem na požadovanou pevnost betonu, je možné zvolit větší rozsah velikostí kamenivo bez ohledu na výslednou pevnost betonu.
Tvar jednotlivých částic a jejich povrchová struktura mají větší vliv na vlastnosti čerstvého betonu než na vlastnosti betonu po vytvrzení. Pokud je povrch kameniva nerovnoměrný, zkosený nebo podlouhlý, je nutné použít větší množství vody, než při použití rovnoměrně zaobleného kameniva. Aby byl zachován vodní součinitel, tak je také nutné přidat více cementu a tím narůstají náklady. Tyto ploché a zkosené částečky se z frakcí oddělují nebo se jejich objem v celkové hmotnosti udržuje na 15%. Hmotností jednotka kameniva udává poté objem jednotlivých tříd kameniva včetně mezer mezi frakcí.
Počet a velikost vzduchových mezer mezi kamenivem ovlivňuje potřebné množství cementové pasty, potřebné pro správné namíchání betonu. Kamenivo s různými povrchovými úhly zvyšuje množství vzduchových mezer. Větší velikost a dobré odstupňování kameniva snižuje pórovitost. Absorpce a povrchová vlhkost kameniva se měří při jeho výběru, jelikož vnitřní struktura kameniva je tvořena pevným materiálem a dutinami, které můžou a nemusí obsahovat vodu. Množství vody v betonové směsi musí být upravena tak, aby splňovala podmínky pro výslednou směs.
Odolnost kameniva proti oděru a protiskluznost je nezbytná, pokud se používá na beton, který bude trvale namáhán. Jedná se například o podlahy, chodníky atd.