ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ. Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ

2 Αδρανή υλικά είναι τα διαβαθμισμένα, ορυκτής ή βιομηχανικής προέλευσης υλικά, που χρησιμοποιούνται είτε με κάποιο συγκολλητικό μέσο (για παρασκευή κονιαμάτων, σκυροδεμάτων κλπ.) είτε αυτούσια (έρμα σιδηρ. γραμμής, στραγγιστήρια κ.λπ.) σε διάφορα τεχνικά έργα.

3 Κύριες κατηγορίες πετρωμάτων που χρησιμοποιούνται για αδρανή: Μαγματικά Πετρώματα Ιζηματογενή Πετρώματα Μεταμορφωμένα Πετρώματα Γρανίτες, Διορίτες, Γάββροι Ρυόλιθοι, Ανδεσίτες, Δακίτες, Βασάλτες Αμμοχαλικώδεις αποθέσεις Ασβεστόλιθοι Γνεύσιοι (ορθογνεύσιοι), χαλαζίτης

4 Τα αδρανή υλικά χωρίζονται με βάση: την προέλευση Φυσικής προέλευσης Τεχνητά ή Βιομηχανικά Ανακυκλωμένα Αμμοχαλικώδεις αποθέσεις Θραυστό υλικό Σκωρία Υψικαμίνων Κουρασάνι Μπετονίτης Περλίτης Ιπτάμενη τέφρα Λιγνιτών την πηγή λήψης Φυσικά ή Συλλεκτά αδρανή Υλικά κοίτης ποταμού Υλικά αναβαθμίδων Κορήματα κλιτύων Αδρανή Λατομείων (Το πέτρωμα αποσπάται από τη βραχoμάζα και υπόκειται σε επεξεργασία)

5 Χονδρόκοκκα αδρανή (μέγιστη D > 4 mm, ελάχιστη d > 2 mm) (ογκόλιθοι, κροκάλες, χαλίκια, γαρμπίλι κ.α) το μέγεθος των κόκκων Λεπτόκοκκα αδρανή (D < 4 mm) (άμμοι) Παιπάλη (D < 2 mm, 70% - 100% < 0,063 mm) Κανονικού ειδικού βάρους (2 3 gr/cm 3 ) το ειδικό βάρος Ελαφροβαρή (< 2 gr/cm 3 ) Βαρέα (> 3 gr/cm 3 ) Φυσικά ελαφρά αδρανή Επεξεργασμένα δομικά ελαφρά αδρανή Παραπροϊόντα ως ελαφρά αδρανή Επεξεργασμένα μονωτικά υπερελαφρά αδρανή Προέρχονται από ορυκτά όπως ο βαρύτης, ο μαγνητίτης, ο αιματίτης και ο ιλμενίτης

6 Οι κυριότερες χρήσεις των αδρανών υλικών σκυροδέματα έργα οδοποιίας βάσεις και υποβάσεις οδοστρωμάτων, ασφαλτικά οδοστρωμάτων, αντιολισθηρές στρώσεις, επιχώματα κονιάματα έρμα σιδηροδρομικής γραμμής στραγγιστήρια και φίλτρα βράχοι θωράκισης συρματοκιβώτια

7 Εργαστηριακές Δοκιμές Ποιοτικού Ελέγχου Αδρανών Υλικών Ευρωπαϊκοί Κανονισμοί (ΕΝ) από 06/2004 Γενικές Ιδιότητες Δειγματοληψία (ASTM D75) EN 932/1 Εκσκαφή, λήψη, μείξη ή θραύση αντιπροσωπευτικών δειγμάτων Πετρογραφική εξέταση (ASTM C295) EN 932/3 μικρο μακροσκοπική, ποιοτική & ποσοτική

8 Γεωμετρικές Ιδιότητες Κοκκομετρική ανάλυση (ASTM C136, C117) EN 933/1 Αλλουβιακές αποθέσεις Πλευρικά κορήματα & κώνοι κορημάτων

9 Σχήμα κόκκων αδρανούς Δείκτης Πλακοειδούς (Ι F ) (BS 812:105:1) EN 933/3 ποσοστό πεπλατυσμένων & επιμήκων κόκκων (χαλικιών, κροκαλών κ.λπ ή θραυσμάτων) μεγάλο ποσοστό (υψηλός δείκτης Ι F ) σημαίνει περισσότερο ακατάλληλο υλικό I F 15 (σιδηρ. έρμα) Προσδιορισμός του δείκτη Επιμήκυνσης (Ι Ε ) (BS 812:105:2) Προσδιορισμός του δείκτη Μορφής (ΕΝ 933/4)

10 Περιεχόμενα λεπτομερή υλικά (επιβλαβή υλικά ή παιπάλη δηλ. άργιλος, ιλύς, ασβεστολιθική σκόνη κ.λπ.) Προσδιορισμός του δείκτη Ισοδύναμου Άμμου (SE) (ASTM D2419) EN 933/8 Χαμηλές τιμές SE (<50%) σημαίνει υψηλό ποσοστό λεπτομερών και συνεπώς η χρήση του αδρανούς απαιτεί επεξεργασία του (π.χ. απόπλυση) Προσδιορισμός του δείκτη μπλέ του μεθυλενίου EN 933/8 Υπολογίζεται μόνο το ποσοστό της περιεχόμενης αργίλου Προσδιορισμός Σβόλων Αργίλου και Εύθρυπτων Κόκκων (ASTM C142) EN 933/5

11 Φυσικές και Μηχανικές Ιδιότητες Προσδιορισμός του Ειδικού Βάρους (G s ) και της Υγρασίας Απορρόφησης (w a ) (ASTM C127) EN 1097/6 η w a είναι «δείκτης» της ανθεκτικότητας του γεωυλικού στις καιρικές μεταβολές (κρύο ζέστη). Μικρή w a υψηλή ανθεκτικότητα. Γενικά πρέπει w a <3%

12 Αντοχή ανθεκτικότητα σε μηχανική φθορά Προσδιορισμός του δείκτη αντοχής σε τριβή και κρούση με τη μηχανή Los Angeles (LAAV) (ASTM C131) EN 1097/6 LAAV 40% και 14%

13 Προσδιορισμός της αντοχής σε τριβή και κρούση με τη μηχανή Micro Deval EN 1097/1 MicDev 11 % Προσδιορισμός του δείκτη αντοχής σε Κρούση (ΑΙV) (BS 812:112)

14 Προσδιορισμός του δείκτη αντίστασης σε στίλβωση (PSV) (EN 1097/8) Προσδιορισμός του δείκτη φθοράς σε απότριψη (AAV) (EN 1097/9)

15 Αντοχή ανθεκτικότητα σε αποσάθρωση (θερμικές καιρικές μεταβολές) Προσδιορισμός τς ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση (υγεία πετρώματος) με χρήση αλάτων Na 2 SO 4 (ASTM C88) EN 1367/2 S (%) < 12-18%

16 LAAV, AIV (%) LAAV, AIV (%) Επίδραση της σύστασης (πετρογραφίας) στην αντοχή - ανθεκτικότητα ΚΟΡΗΜΑΤΑ ΥΛΙΚΑ ΑΝΑΒΑΘΜΙΔΩΝ ΠΛΕΙΟ - ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ (ΑΣΒ+ΚΕΡ) ΠΛΕΙΟ-ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ (ΑΣΒ+ΚΕΡ+ΨΑΜ) LAAV = (sandst %) R 2 = LAAV = (chert %) R 2 = AIV = (chert %) R 2 = AIV = (sandst %) R 2 = ΠΟΣΟΣΤΟ ΚΕΡΑΤΟΛΙΘΟΥ (%) ΠΟΣΟΣΤΟ ΨΑΜΜΙΤΗ (%)

17 Βασικές απαιτήσεις - Προδιαγραφές αδρανών υλικών για τη χρήση τους σε διάφορες εφαρμογές

18 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ

19 ΒΑΣΗ ΥΠΟΒΑΣΗ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ

20 ΕΡΜΑ ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ (ΣΚΥΡΑ) για γραμμές υψηλών ταχυτήτων Ι F <15 LAAV<14 MDE 11