Do przygotowania mieszanki betonowej potrzebne jest – oprócz dobrej jakości cementu i czystej wody – także kruszywo, czyli piasek i żwir. Podobnie jak cement i woda, także kruszywo użyte do zrobienia betonu czy zaprawy musi spełniać pewne wymagania. Nie każde bowiem piaski i żwiry nadają się do tego celu.
Kruszywo stanowi mniej więcej trzy czwarte objętości betonu, nic zatem dziwnego, że ma bardzo duży wpływ na jego właściwości. Dlatego powinno być ono trwałe i twarde, a także mieć małą nasiąkliwość i dużą odporność na działanie mrozu. Przede wszystkim jednak jego wytrzymałość na ściskanie nie może być mniejsza niż przygotowywany z niego beton (najlepiej by była ona co najmniej dwa razy większa).
Kruszywo do betonu może być naturalne (otoczaki). Powstaje ono w wyniku otoczenia rozdrobnionego materiału skalnego przez wodę w rzekach. Jest pozyskiwane bezpośrednio z rzek lub z gruntowych złóż żwiru i piasku, nazywanych żwirowiskami. Kruszywo może być też łamane – nazywane jest tłuczniem i uzyskuje się go przez rozdrobnienie w kruszarkach skał pochodzących z kamieniołomów.
Najlepsze jest kruszywo ze skał magmowych (granit, bazalt). Ze skał osadowych (piaskowców, wapieni) nadają się jedynie te, które mają lepiszcze krzemionkowe. Na pewno nie nadają się do betonu żwiry i tłucznie ze skał zwietrzałych lub z piaskowców o lepiszczu z domieszką gliny lub iłów.
Kruszywo do betonu nie może też zawierać zanieczyszczeń, zwłaszcza organicznych, które są dla niego bardzo szkodliwe. Z tego ostatniego powodu raczej nikt nie wpadnie na pomysł, by ziemi roślinnej użyć w charakterze piasku do zrobienia betonu czy zaprawy (Fot. 1).
Pomijając fakt, że wywrotka dobrej ziemi roślinnej kosztuje mniej więcej trzy razy tyle co piasku, użycie jej do przygotowania betonu lub zaprawy dałoby tak samo zły efekt, jak zastosowanie – zamiast pewnego cementu – mieszanki cementowo-popiołowej z różnego rodzaju mieszalni, w których często do prawdziwego cementu dodawane są popioły, zawierające cząstki niespalonego węgla (Fot. 2 i 3). A wiadomo, że węgiel i korzenie roślin mają to samo organiczne pochodzenie…
Piasek
Piasek, czyli kruszywo drobne, składa się z ziaren, przechodzących przez sito o oczkach 2 x 2 mm. Ziarna te powinny mieć zróżnicowaną średnicę, gdyż wpływa to korzystnie na szczelność betonu. Piaski składające się jedynie z ziaren o bardzo małej średnicy nadają się tylko do zapraw, z których wykonuje się gładź, czyli trzecią (ostatnią) warstwę tynków cementowo-wapiennych.
Piasek, podobnie jak żwir, nie może być oblepiony glinami lub iłami, gdyż zaczyn cementowy nie ma wtedy dostępu do części ziaren kruszywa, przez co beton lub zaprawa nie mają wymaganej wytrzymałości, szczelności i trwałości.
Z tego powodu do zrobienia zaprawy lub betonu nie należy raczej używać gruntu z wykopu pod fundamenty (Fot. 4).
W Polsce na większości działek budowlanych pod warstwą ziemi roślinnej znajdują się gliny piaszczyste lub piaski gliniaste. Nawet jednak, gdy natrafiamy tam – na przykład podczas robienia wykopów – na czysty wydawałoby się piasek, zwykle i on zawiera cząstki gliniaste, tyle że niewidoczne w pierwszej chwili dla oka. Lepiej więc nie ryzykować i nie używać go do robienia zaprawy czy betonu. Zdecydowanie korzystniej jest użyć takiego gruntu do wypełnienia przestrzeni między ścianami fundamentowymi, a do zrobienia betonu lub zaprawy zamówić wywrotkę piasku rzecznego lub kopalnianego, pozyskanego z odkrywek, nazwanych czasem piaskarniami.
Jakość piasku najłatwiej jest sprawdzić organoleptycznie – ten stosowany do przygotowania betonu lub zaprawy nie może brudzić rąk ani mieć nieswoistego zapachu, świadczącego o możliwości zanieczyszczenia go płynami lub produktami sypkimi, które mogą wpływać niekorzystnie na właściwości zaprawy lub betonu.
Żwir
Żwir używany do zrobienia betonu może być rzeczny lub pochodzić ze złóż gruntowych, zwanych żwirowniami lub żwirowiskami. Jego ziarna są zwykle obłe, o wygładzonej powierzchni. Najlepiej jeśli mają one kształt zbliżony do kuli – na pewno jednak nie mogą być bardzo płaskie (blaszkowate).
Żwir naturalny bardzo często występuje w postaci mieszaniny z piaskiem, czyli jako pospółka. Proporcje frakcji drobnych i grubych są w pospółkach zróżnicowane, ale nie jest dobrze, jeśli zawierają one więcej piasku niż – zgodnie z recepturą – potrzeba do zrobienia betonu. Przy przygotowywaniu mieszanki betonowej z takiej pospółki należy dodać więcej cementu niż wtedy, gdy proporcje ilości piasku i żwiru są zachowane, gdyż musi on oblepić więcej ziaren o małej średnicy.
By uniknąć takich sytuacji lepiej zamawiać oddzielnie piasek i żwir (Fot. 5). Łatwiej jest wtedy w przygotowywanej na placu budowy mieszance betonowej zachować odpowiednie proporcje żwiru do piasku, które – w zależności od receptury – wahają się zwykle od 1,5 : 1 (3 : 2) lub 2 : 1.
Uwaga! W żwirze użytym do betonu nie może być kawałków drewna, węgla i gruzu ceglanego, a także żużla, muszli itp. Choć małe ilości takich zanieczyszczeń nie wpływają istotnie na wytrzymałość i trwałość betonu, lepiej jednak ich po prostu unikać.
Oprócz żwiru naturalnego do zrobienia betonu bardzo dobrze nadaje się kruszywo łamane, czyli tłuczeń. Jego kanciaste ziarna mocno klinują się między sobą podczas zagęszczania betonu w deskowaniu, choć jest to proces trudniejszy niż wtedy, gdy ziarna są wyokrąglone. Podobnie większej mocy wymaga wymieszanie kruszywa łamanego z piaskiem, cementem i wodą w betoniarce.
W betonach, z których wykonuje się elementy konstrukcyjne domów jednorodzinnych, nie stosuje się żwiru o ziarnach większych niż 40 mm. W belkach i słupach żelbetowych nie powinno się też stosować betonu, w którym ziarna żwiru mają średnicę większą niż 3/4 odstępu między prętami zbrojeniowymi. Także do wykonania cienkich elementów, na przykład płyt, nie powinno się używać żwiru o ziarnach większych niż te, które przejdą przez sito o oczkach równych maksimum 1/3 ich grubości.
Choć może wydać się to dziwne, to – jeśli przygotowujemy beton na budowie -lepiej chrońmy żwir i pasek przed deszczem. Wprawdzie woda kruszywu nie szkodzi, ale zwiększa się wtedy jego wilgotność. Jeśli nie skorygujemy ilości wody zarobowej, dodawanej zgodnie z recepturą do betoniarki, to otrzymamy beton lub zaprawę „rozwodnioną”, co negatywnie wpłynie na wytrzymałość lub trwałość betonu.
Uwaga! Nawet z dobrego piasku i żwiru nie zrobimy betonu wytrzymałego i trwałego lub mocnej, niepękającej i niekruszącej się zaprawy, jeśli do ich przygotowania, zamiast pewnego cementu, wytworzonego w cementowni, użyjemy produktów cementopodobnych, pochodzących z różnego rodzaju mieszalni.
Materiał promocyjny Stowarzyszenie Producentów Cementu
www.polskicement.pl www.pewnycement.pl
