B3607 Stavební inženýrství. 3647R013 Konstrukce a dopravní stavby. Ústav pozemních komunikací. Petronela Uhrincová. Ing. Dušan Stehlík, Ph.D.

Transkript

1

2 Studijní program Typ studijního programu Studijní obor Pracoviště B3607 Stavební inženýrství Bakalářský studijní program s prezenční formou studia 3647R013 Konstrukce a dopravní stavby Ústav pozemních komunikací Student Název Vedoucí práce Petronela Uhrincová Systém vyhodnocování laboratorních zkoušek v silniční laboratoři Ing. Dušan Stehlík, Ph.D. Datum zadání Datum odevzdání V Brně dne doc. Dr. Ing. Michal Varaus Vedoucí ústavu prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA Děkan Fakulty stavební VUT

3 normové předpisy pro zkoušení zemin, kameniva, nestmelených a stmelených směsí: ČSN EN 933; 1097; 1367 ČSN EN ČSN EN příklady vyhodnocení zkoušek z akreditovaných laboratoří a zkušeben Zpracovat výstupní hodnocení nejpoužívanějších zkoušek prováděných v silniční laboratoři podle ČSN EN a ČSN uvedených v podkladech. Výstup elektronický formulář s možností tisku. VŠKP vypracujte a rozčleňte podle dále uvedené struktury: 1. Textová část VŠKP zpracovaná podle Směrnice rektora "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací" a Směrnice děkana "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací na FAST VUT" (povinná součást VŠKP). 2. Přílohy textové části VŠKP zpracované podle Směrnice rektora "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací" a Směrnice děkana "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací na FAST VUT" (nepovinná součást VŠKP v případě, že přílohy nejsou součástí textové části VŠKP, ale textovou část doplňují). Ing. Dušan Stehlík, Ph.D. Vedoucí bakalářské práce

4 Abstrakt Pro správný návrh pozemní komunikace (ale i pro jiné stavby) je potřeba dostatečně znát vlastnosti materiálu, na kterém se bude stavět, ale i materiálu, který bude při stavbě použit. Pro správné posouzení složení kameniva slouží různé laboratorní zkoušky, jejichž provádění je určeno normou. Normy tyto zkoušky popisují detailně. Tato práce zjednodušeně popisuje vybrané zkoušky kameniva. Nedílnou součástí je tvorba šablon, které jsou nepřímým návodem pro realizaci zkoušek. Tyto šablony, na základě naměřených (vstupních) dat, provedené měření automaticky vyhodnocují, dopočítávají potřebné parametry, vykreslují grafy a automaticky tak tvoří výstupní protokol k realizované zkoušce. Klíčová slova zkoušky kameniva, silniční laboratoř, vyhodnocení laboratorních zkoušek Abstract It is necessary to know the properties of the material on which the road will be built, but also the material that will be used during the construction for the proper design of the road (but also for other constructions). There are various laboratory tests, that are realised by standards. They are used for the proper assessment of the composition of the aggregate. The standards describe these tests in detail. This thesis simply describes the selected tests of aggregates. The main part is the creation of templates, which are the instructions for the execution of the tests. These templates, based on the measured (input) data, automatically evaluate the measurements, calculate the necessary parameters, plot the graphs and automatically create the output protocol of done test. Keywords aggregate tests, road laboratory, evaluation of laboratory tests

5 Bibliografická citace VŠKP Petronela Uhrincová Systém vyhodnocování laboratorních zkoušek v silniční laboratoři. Brno, s., 23 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemních komunikací. Vedoucí práce Ing. Dušan Stehlík, Ph.D. Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracovala samostatně, a že jsem uvedla všechny použité informační zdroje. V Brně dne Petronela Uhrincová autor práce

6 Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat všem co mi pomohli při psaní mojí bakalářské práce. Především bych ráda poděkovala za spolupráci, poskytnuté materiály a rady vedoucímu práce Ing. Dušanovi Stehlíkovi Ph.D. Dále bych chtěla podekovat Ing. Pavlovi Šperkovi za ochotu a pomoc při tvorbě této práce.

7 Obsah 1 ÚVOD FORMULACE PROBLÉMU A CÍLE PRÁCE ZKOUŠKY KAMENIVA A ZEMIN Zmenšení zkušební navážky dle ČSN EN ZKOUŠKY GEOMETRICKÝCH VLASTNOSTÍ DLE ČSN EN Stanovení zrnitosti Sítový rozbor ČSN EN Stanoveni zrnitosti Tvarový index ČSN EN Stanoveni podílu drcených zrn v hrubém kamenivu ČSN EN Stanovení obsahu schránek živočichů ČSN EN Posouzení jemných částic zkouška ekvivalentu písku ČSN EN Posouzení jemných částic zkouška methylenovou modří ČSN EN Klasifikace složek hrubého recyklovaného kameniva ČSN EN ZKOUŠKY MECHANICKÝCH A FYZIKÁLNÍCH VLASTNOSTÍ DLE ČSN EN Metody pro stanovení odolnosti proti drcení ČSN EN Sypná a mezerovitost volně sypaného kameniva ČSN EN Stanovení vlhkosti sušením v sušárně ČSN EN Stanovení objemové i zrn a nasákavosti ČSN EN Metoda s drátěným košem pro zrna kameniva od 31,5 do 63 mm Pyknometrická metoda pro zrna kameniva od 4 mm do 31,5 mm Pyknometrická metoda pro zrna kameniva od 0,063 mm do 4 mm Stanovení měrné i fileru Pyknometrická zkouška ČSN EN Stanovení hodnoty ohladitelnosti ČSN EN Zrychlené ohlazovaní vzorků Postup zkoušky třením ZKOUŠKY ODOLNOSTI KAMENIVA VŮČI TEPLOTĚ A ZVĚTRÁVÁNÍ DLE ČSN EN Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazovaní ČSN EN Zkouška síranem hořečnatým ČSN EN Odolnost proti zmrazování a rozmrazování za přítomnosti soli ČSN EN

8 7 ZKOUŠKY NESTMELENÉ A STMELENÉ SMĚSI DLE ČSN EN Proctorova zkouška ČSN EN Standardní Proctorova zkouška Modifikovaná Proctorova zkouška Stanovení pevnosti v tlaku ČSN EN Stanovení CBR a IBI ČSN EN ZKOUŠKA MÍRY NAMRZAVOSTI DLE ČSN ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ SEZNAM PŘÍLOH

9 Seznam obrázků Obr. 1 Kvartace vzorku navážky Obr. 2 Sestava zkušebních sít na vibračním zařízení Obr. 3 Čára zrnitosti konkrétní příklad Obr. 4 Dvoučelisťové posuvné meřítko Obr. 5 Drcené kamenivo Obr. 6 Realizace zkoušky ekvivalentu písku Obr. 7 Roztok methylenové modře Obr. 8 Otlukový buben pro zkoušku Los Angeles Obr. 9 Zkušební vzorek po zrychleném ohlazení Obr. 10 Přístroj pro stanovení tření Obr. 11 Grafické vyhodnocení zkoušky Obr. 12 Hutnění zkušební navážky Proctorovým pěchem Obr. 13 Zkušební lis pro provádění zkoušky pro určení CBR Obr. 14 Grafické určení hodnoty CBR Seznam tabulek Tab. 1 Minimální zkušební navážky pro sítový rozbor Tab. 2 Záznamová tabulka í pro sítový rozbor konkrétní příklad Tab. 3 Minimální zkušební navážky pro tvarový index Tab. 4 Tvarový index konkrétní příklad Tab. 5 Podíl drcených zrn automatizovaná tabulky Tab. 6 Obsah schránek živočichů automatizované tabulky Tab. 7 Hodnota ekvivalentu písku automatizované tabulky Tab. 8 Posouzení jemných částic frakce 0 až 0,125 mm Tab. 9 Posouzení jemných částic s použitím kaolinitu frakce 0 až 2 mm Tab. 10 Klasifikace složek recyklovaného kameniva hodnoty z přípravy vzorku Tab. 11 Klasifikace složek recyklovaného kameniva plovoucí složky Tab. 12 Minimální zkušební navážky recyklovaného kameniva

10 Tab. 13 Klasifikace složek recyklovaného kameniva neplovoucí složky Tab. 14 Stanovení odolnosti proti drcení metoda Los Angeles Tab. 15 Minimální objem zkušební navážky Tab. 16 Sypná a mezerovitost kameniva automatizovaná tabulka Tab. 17 Vlhkost vysušením v sušárně automatizovaná tabulka Tab. 18 Minimální i zkušebních navážek pro drátěný koš Tab. 19 Objemové i a nasákavost kameniva metoda s drátěným košem Tab. 20 Minimální i zkušebních navážek pro pyknometrickou metodu Tab. 21 Objemové i a nasákavost kameniva pyknometrická metoda Tab. 22 Objemové a nasákavost kameniva pyknometrická metoda Tab. 23 Měrná fileru pyknometrická metoda Tab. 24 Ohladitelnost kameniva automatizovaná tabulka Tab. 25 Velikost frakce kameniva a její minimální (objem) Tab. 26 Odolnost proti zmrazování a rozmrazování automatizovaná tabulka Tab. 27 Hodnota síranu hořečnatého automatizovaná tabulka Tab. 28 Minimální dílčí navážky podle frakce kameniva Tab. 29 Zmrazování a rozmrazování za přítomnosti soli automatizovaná tabulka Tab. 30 Proctorova zkouška automatizovaná tabulka Tab. 31 Srovnávací laboratorní objemové i automatizovaná tabulka Tab. 32 Pevnost v tlaku směsí stmelených hydraulickými pojivy autom. tabulka Tab. 33 Výsledná hodnota CBR na základě graficky získaných hodnot Tab. 34 Míra namrzavosti automatizovaná tabulka

11 1 Úvod Jakékoliv stavební dílo je závislé na základním stavebním materiálu, kterým je kamenivo. To je nedílnou součásti stavební činnosti a používá se ve všech stavebních odvětvích. Svou nepostradatelnost má např. ve funkci plniva nebo také jako hlavní nosný prvek. Vlastnosti kameniva ovlivňují výsledné chování stavebních děl. Vhodnou kombinací kameniva s pojivem se vytváří nenahraditelná směs v jakémkoli stavebním díle. V celém stavebnictví se používá nejčastěji kamenivo přírodní, které patří k neobnovitelným zdrojům. Nejpoužívanější a nejodolnější kamenivo pro použití v pozemních komunikacích je drcené přírodní kamenivo. Při tvorbě, navrhování a realizaci nejen pozemních komunikací je zapotřebí důkladně znát vlastnosti použitého kameniva. Tyto jsou ovlivněné jeho původem. Proto je potřeba zkoumat a zkoušet vlastnosti, které ovlivňují chování použitého kameniva. Kamenivo se zkoumá např. z hlediska geometrických, mechanických nebo fyzikálních vlastností, a také z hlediska jeho chování např. při vystavení různým povětrnostním nebo zatěžujícím vlivům. Na základě této podrobné analýzy kameniva jej lze vhodně kombinovat s již zmiňovanými pojivy nebo přísadami, aby se dosáhlo co nejlepšího výsledku podle požadavků na konkrétní stavební dílo. Mnohé ze zde uvedených zkoušek kameniva se využívají obecně i pro analýzu zemin. [1] [2] 10

12 2 Formulace problému a cíle práce Pro správný návrh pozemní komunikace (ale i pro jiné stavby) je potřeba dostatečně znát vlastnosti materiálu, na kterém se bude stavět, ale i materiálu, který bude při stavbě použit. Vzhledem k tomu, že nejčastěji se používá přírodní kamenivo, nelze předem definovat jeho vlastnosti tak jako u kameniva umělého. Některé vlastnosti přírodního kameniva se zkoumají již při těžební činnosti, a to z důvodu správné kategorizace pro další účely. Kamenivo může být drcené nebo těžené. Těžené kamenivo má oblé hrany, protože bývá vytěžováno z vody, kde je dlouhodobě omýváno, a tak obrušováno. Drcené kamenivo je drceno a lámáno v nepravidelných ostrých příp. hranatých tvarech.v případě, že pro konkrétní dílo je použito kamenivo s nevhodnými vlastnostmi, můžou nastat fatální následky. Kromě předčasného rozrušování této vrstvy, nesoudržnosti, drolení, sedání apod. může dojít také ke značným ztrátám nejen na majetku, ale i na životech. Pro správné posouzení složení kameniva slouží různé zkoušky, jejichž provádění je určeno normou. V současnosti se zásoby kvalitního kameniva značně vyčerpávají, a tím dochází k nárůstu jeho ceny. Z tohoto důvodu je potřeba využívat i méně kvalitní kamenivo, které bude vhodně vylepšeno za pomoci různých přísad a příměsí, které zlepšují jeho vlastnosti. Všechny zkoušky v přípravné fázi stavby jsou prováděny v laboratořích, některé ovšem lze, vzhledem k mobilitě zkušebních zařízení, realizovat in situ (tzn. na stavbě), a to zejména pro kontrolní činnost souhlasných vlastností celé navážky kameniva. Běžně však bývá odebrán vzorek navážky, který se zpracovává v laboratorních podmínkách. Na získaném vzorku se pak provádí a testuje např.: zatřídění do frakcí, poměr nekamenných složek, procentuální podíl jemných částic, odolnost proti drcení, mezerovitost směsi, objemové i, nasákavost a vlhkost směsi, ohladitelnost, odolnost vůči mrazu, odolnost vůči chemickému působení, pevnostní zkoušky a mnohé další zkoušky. Výstupy z těchto zkoušek mohou sloužit pro posouzení vhodnosti (vhodné nebo nevhodné vzhledem k určení), k procentuálnímu vyjádření podílu určité hodnoty (např. jemných částic), pro stanovení konkrétní číselné hodnoty (např. pevnost v tlaku) nebo grafické závislosti vybraných veličin (např. podílu jednotlivých frakcí v navážce). Jednotlivé normy tyto zkoušky popisují detailně. Tato práce má za cíl zjednodušenou formou popsat vybrané zkoušky a stručné popsat postupy jejich provádění. Hlavní součástí práce je automatizace vyhodnocení naměřených hodnot, a to za účelem urychlení výpočtů a tvorby grafických závislostí. Důvodem je značná časová náročnost na kvalitní realizaci zkoušek, ale také snaha o vyvarování se matematickým a jiným chybám, které mohou nastat během vyhodnocování. Výpočty v rámci vyhodnocení zkoušek jsou zpracovány v běžně dostupných a používaných aplikacích kancelářského balíku Office. Tyto šablony, na základě naměřených (vstupních) dat, provedené měření automaticky vyhodnotí, dopočítají potřebné parametry, vykreslí grafy, a tak automaticky vytvoří výstupní protokol k jednotlivým realizovaným zkouškám v jednotné formě. Šablony pro vyhodnocení mohou sloužit také jako učební pomůcky pro studenty, pomocí nichž se urychlí vyhodnocení zkoušky a bude možné více času věnovat dané problematice. 11

13 3 Zkoušky kameniva a zemin Zkoušky kameniva jsou nedílnou součástí při navrhování silnic. Pro správné chování zemin v podloží vozovky a kameniva je nezbytné poznat jejich vlastnosti. Před samotným zkoušením je potřeba správně připravit vzorek. Pro jednotlivé zkoušky se vzorky připravují různými způsoby, proto jsou uvedeny u každé zkoušky zvlášť. Mezi nejpoužívanější zkoušky pro zjištění vlastností kameniva a zemin patří: - ČSN EN 933 Zkoušky geometrických vlastností kameniva kap. 4 - ČSN EN 1097 Zkoušky mechanických a fyzikálních vlastnosti kameniva kap. 5 - ČSN EN 1367 Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávaní kap. 6 - ČSN EN Nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy kap. 7 - ČSN EN Zkoušení míry namrzavosti zemin kap Zmenšení zkušební navážky dle ČSN EN Pro každou laboratorní úlohu je zapotřebí připravit vzorek o správné i a velkosti zrn. Po přivezení laboratorního vzorku je zapotřebí vzorek zmenšit. Zmenšení dílčí navážky se provádí pomocí kvartace. Hromada zkušebního vzorku ve tvaru komolého kužele se pomocí lopaty zploští. Vzorek se rozčtvrtí. Dvě diagonální čtvrtiny se smísí a zbytek se odstraní. Postup se opakuje, dokud se nedosáhne požadované i vzorku. Obr. 1 Kvartace vzorku navážky [1] Požadované minimální i vzorků jsou uvedeny v normách pro jednotlivé zkoušky. Podrobný postup pro zmenšení navážky je v [3]. 12

14 4 Zkoušky geometrických vlastností dle ČSN EN Stanovení zrnitosti Sítový rozbor ČSN EN Podstatou zkoušky typu sítový rozbor je roztřídění materiálu podle velikosti zrn do jednotlivých tříd frakcí. Roztřídění se provádí pomocí sít, které mají definovanou velikost otvorů. Jsou dvě metody pro stanovení zrnitosti materiálu, a to prosévání za sucha nebo praní a prosévání. Nejčastěji se používá metoda prosévání za sucha. Obr. 2 Sestava zkušebních sít na vibračním zařízení [1] Postup zkoušky: Zkušební navážka se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1). Následně se rozdělí na dílčí vzorky, nejčastěji tři. Hmotnost zkušebních navážek se určuje podle tabulky Tab

15 Tab. 1 Minimální zkušební navážky pro sítový rozbor [4] velikost horního síta D [mm] zkušební navážky M [kg] ,8 8 0,6 4 0,2 Všechny vzorky se vysuší při teplotě (110 ±5) C na ustálenou a nechají se vychladnout. Postup vysušení je popsán v ČSN EN (kap. 5.3). Hmotnost vysušeného vzorku se zaznamená jako M1. Jednotlivá síta poskládáme na sebe do sloupce, a to dle velikosti otvorů sít od největšího (nahoře) po nejmenší (dole). Pod dolním sítem je umístěno dno, aby nedošlo k ztrátě částic zkušební navážky. Sloupcem sít je třeseno bud ručně nebo mechanicky. Po roztřídění zrn dílčí zkušební navážky se zůstatek na jednotlivých sítech zváží. Vážení se provádí ručně a po jednotlivých sítech. Hmotnost se po zvážení zapíše do tabulky. Tab. 2 Záznamová tabulka í pro sítový rozbor konkrétní příklad velikost síta zůstatku materiálu VZOREK č.1 VZOREK č.2 VZOREK č.3 procenta zůstatku materiálu součtové procento propadu zůstatku materiálu procenta zůstatku materiálu součtové procento propadu zůstatku materiálu procenta zůstatku materiálu součtové procento propadu [mm] [g] [%] [%] [g] [%] [%] [g] [%] [%] 250,000 0,00 100,0 0,00 100,0 0,00 100,0 125,000 0,00 100,0 0,00 100,0 0,00 100,0 63,000 0,00 100,0 0,00 100,0 0,00 100,0 45,000 0,00 100,0 0,00 100,0 12,3 0,41 99,6 31,500 22,3 1,06 98,9 0,00 100,0 22,8 1,18 98,8 22,400 34,1 2,68 97,3 0,00 100,0 36,9 2,43 97,6 16,000 47,8 4,96 95,0 16,2 0,57 99,4 67,7 4,71 95,3 11,200 55,5 7,60 92,4 35,2 1,79 98,2 97,5 8,00 92,0 8,000 78,9 11,36 88,6 100,9 5,32 94,7 124,9 12,22 87,8 4,000 87,9 15,54 84,5 135,8 10,06 89,9 166,9 17,85 82,2 2,000 99,8 20,29 79,7 204,9 17,21 82,8 206,5 24,81 75,2 1, ,1 25,25 74,8 253,1 26,04 74,0 244,2 33,05 66,9 0, ,4 30,60 69,4 306,7 36,75 63,3 287,4 42,75 57,3 0, ,5 45,90 54,1 308,2 47,50 52,5 347,7 54,48 45,5 0, ,8 62,98 37,0 410,8 61,84 38,2 401,8 68,04 32,0 0, ,4 80,43 19,6 516,4 79,87 20,1 458,3 83,50 16,5 dno 411,2 100,00 0,0 576,8 100,00 0,0 489,1 100,00 0,0 SUMA 2100,7 2865,0 2964,0 14

16 Nakonec se zváží a zaznamená se i zůstatek na dně. Následuje výpočet propadu v procentech a grafické znázornění vykreslení čáry zrnitosti. Obr. 3 Čára zrnitosti konkrétní příklad Postup se zopakuje pro jednotlivé dílčí zkušební vzorky materiálu. [4] 4.2 Stanoveni zrnitosti Tvarový index ČSN EN Zkouška spočívá v roztřídění kameniva na základě poměru délky k tloušťce zrn kameniva. Potřebné zařízení k roztřídění je nejčastěji dvoučelisťové posuvné měřítko. Zkouška se provádí ručně na normou stanovených zrnech zkušební navážky. Postup zkoušky: Zkušební navážka se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1) a vysuší se při teplotě (110 ±5) C na ustálenou. Postup vysušení je popsán v ČSN EN (kap. 5.3). Vzorek se proseje podle ČSN (kap. 4.1). Zkouška se provádí na zrnech, které zůstanou na sítech 63, 32, 16, 8 mm. Nejmenší frakcí je uvedena v Tab

17 Tab. 3 Minimální zkušební navážky pro tvarový index [5] velikost horního síta D [mm] zkušební navážky M [kg] ,1 Zkouška se provádí na úzké frakci D 2d nebo na široké frakci D>2d. Více se používá úzká frakce. Zaznamená se velikost sít d, D (horního a dolního síta). Zváží se dílčí navážka, tj. zrn na dolním sítu d až po zrn na horním sítu D. Ručně se provede měření pomocí dvoučelisťového meřítka na jednotlivých zrnech. Obr. 4 Dvoučelisťové posuvné meřítko [1] Měří se poměr mezi tloušťkou E a délkou L zrna. Zrna, které mají poměr L/E>3 jsou tzv. nekubická zrna. Tato zrna (jako celek) se zváží a jejich se zaznamená do tabulky. Stanoví se tvarový index SI. 16

18 Tab. 4 Tvarový index konkrétní příklad # velikost dolního sita velikost horního sita zrnění kameniva zkušební navážky nekubických zrn tvarový index d [mm] D [mm] d /D [mm] M 1 [g] M 2 [g] SI [%] D 2d Chybí zrnění kameniva D 2d D > 2d - široká frakce viz. ČSN EN (8.2) 5 - Postup pro širokou frakci je uveden v [5] str. 8 odst Tento postup se nepoužívá, proto zde není uveden. [5] 4.3 Stanoveni podílu drcených zrn v hrubém kamenivu ČSN EN Tato zkouška spočívá v ručním třídění zrn na drcená a zaoblená zrna. Drcená se dále rozdělují na ostrohranná, zaoblená se dále dělí na oblá zrna. Obr. 5 Drcené kamenivo [1] 17

19 velikost dolního sita velikost horního sita zrnění kameniva zkušební navážky drcených zrn ostrohraných zrn zaoblených zrn oblých zrn podíl drcených zrn podíl ostrohraných zrn podíl zaoblených zrn podíl oblých zrn validace zbývající i Postup zkoušky: Zkušební navážka se podle ČSN EN (kap. 3.1) a vysuší se při teplotě (110 ±5) C na ustálenou. Postup vysušení je popsán v ČSN EN (kap. 5.3). Hmotnost vysušeného vzorku se zaznamená do tabulky. Vzorek se proseje podle ČSN (kap. 4.1). Zkouška se provádí na zrnech, které zůstanou na sítech 63, 32, 16, 8 mm. Nejmenší frakcí je uvedena v Tab. 3. Zkouška se provádí na úzké frakci D 2d nebo na široké frakci D>2d. Více se používá úzká frakce. Zaznamená se velikost sít d, D. Zváží se dílčí navážka, tj. zrn na dolním sítu d až po zrn na horním sítu D. Zrna úzké frakce se rozprostřou na rovný povrch a ručně se rozdělí na drcená a na zaoblená zrna. Hmotnost drcených zrn se zaznamená do tabulky a rozdělí se ještě na ostrohranná zrna. Ostrohranná zrna se zváží a jejich se zaznamená do tabulky. To samé provedeme i se zaoblenými zrny. Zvážíme a z nich dále vybereme pouze oblá zrna, jejichž zaznamenáme do tabulky. Ze zaznamenaných í se vypočtou podíly C v procentech. Nakonec se stanoví validace i, která nesmí být větší než 1 %. Tab. 5 Podíl drcených zrn automatizovaná tabulky # d [mm] D [mm] d /D [mm] M 1 [g] M c [g] M tc [g] M r [g] M tr [g] C c [%] C tc [%] C r [%] C tr [%] [%] Postup pro širokou frakci je uveden v [6] str. 9 odst Tento postup se nepoužívá, proto zde není uveden. [6] 4.4 Stanovení obsahu schránek živočichů ČSN EN Zkouška se provádí ručním tříděním schránek živočichů a jejich zlomků. Stanoví se jejích podíl ve zkušební navážce. Postup zkoušky: Zkušební navážka se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1) a vysuší se při teplotě (110 ±5) C na ustálenou. Postup je popsán v ČSN EN (kap. 5.3). Hmotnost vysušeného vzorku se zaznamená do tabulky. 18

20 Vzorek se proseje podle ČSN (kap. 4.1). Zkouška se provádí na zrnech, které zůstanou na sítech 63, 32, 16, 8 mm. Nejmenší frakcí je uvedena v Tab. 3. Zkouška se provádí na úzké frakci D 2d nebo na široké frakci D>2d. Více se používá úzká frakce. Zaznamená se velikost sít d, D. Zváží se dílčí navážka, tj. zrn na dolním sítu d až po zrn na horním sítu D a zaznamená se do tabulky. Zrna dílčí navážky se rozprostřou na rovný povrch a ručně se protřídí od schránek živočichů a jejich částí. Schránky živočichů a jejich části se zváží a jejich se zaznamená do tabulky. Vypočte se podíl schránek živočichů SC v procentech ke zkušební navážce. Tab. 6 Obsah schránek živočichů automatizované tabulky # velikost dolního sita velikost horního sita zrnění kameniva zkušební navážky schránek živočichů a jejich zlomků obsah schránek živočichů d [mm] D [mm] d /D [mm] M 1 [g] M 2 [g] SC [%] Postup pro širokou frakci je uveden v [7] str. 8 odst Tento postup se nepoužívá, proto zde není uveden. [7] 4.5 Posouzení jemných částic zkouška ekvivalentu písku ČSN EN Hodnota ekvivalentu písku vyjadřuje výšku usazeniny zkušební navážky k výšce koloidního roztoku ve válci. Zkušební navážka se rozdělí na dva dílčí vzorky. Zkouška se provádí současně na obou vzorcích. Postup zkoušky: Proplachovací roztok je připraven smícháním koncentrovaného roztoku (125±1) ml s destilovanou nebo demineralizovanou vodou (5,00±0,01) l. Příprava koncentrovaného roztoku je v [8] str. 6 odst Zkušební navážka se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1) a upraví se na frakci 0/2 mm s vlhkostí menší než 2 % a teplotu (23±3) C. Vzorek se nesuší v sušičce. Následné se rozdělí na dva dílčí vzorky se stejnou í. Odměrný válec je naplněn proplachovacím roztokem do výšky první rysky na válci. Pomocí trychtýře se do válce vloží dílčí vzorek. Lehkým poklepáním na dno rukou se uvolní vzduchové bubliny a dojde k lepšímu navlhčení vzorku. Vzorek se takto nechá (10±1) min. nasáknout. 19

21 Obr. 6 Realizace zkoušky ekvivalentu písku [1] Po nasáknutí, tj. po uplynutí (10±1) min., se odměrný válec zazátkuje pomocí gumové zátky a přemístí se na střásací stroj. Stroj se spustí po dobu (30±1) sek. Odměrný válec se přemístí zpět na nehybnou pevnou podložku. Do střásacího stroje se umístí druhý vzorek a postup se opakuje. Odměrný válec se opatrně odzátkuje. Aby nedošlo k ztrátě materiálu, gumová zátka se oplachuje proplachovacím roztokem nad odměrným válcem. Takto se všechny částice vrátí do válce. Následně se do válce vloží proplachovací trubka. Opatrně se opláchnou steny válce a trubice se zatlačí až na dno válce. Proplachovací roztok rozčeří obsah odměrného válce a umožní tak prostup jemných částic nahoru. Při pomalém otáčení válce se proplachovací trubka rovnoměrně a pomalu vytahuje. Až se hladina začne přibližovat k horní rysce, vytahování proplachovací rysky se zpomalí. Rychlost vytahovaní se přizpůsobí tomu, aby se hladina dostala po horní rysku, a přitom byla vytažena proplachovací trubka. Doba sedání začíná po vytažení proplachovací trubky. Postup se opakuje i u druhého válce. Materiál v odměrných válcích se nechá sedat po dobu (20,00±0,25) min. Po této době se změří výška hladiny h1 (horní hladina až dno válce) a zapíše se do tabulky. Po odměření se vloží do válce souprava zkušebního pístu do hloubky usazeniny a následně se upevní k tyči pístu. Odměří se výška h2 (od dolní plochy hlavy pístu k horní ploše příruby) a zaznamená se do tabulky. To samé se změří i u druhého válce. 20

22 Tab. 7 Hodnota ekvivalentu písku automatizované tabulky navážky výška horní hladiny koloidního roztoku od dna odměrného válce výška usazeniny hodnota dílčího ekvivalentu písku hodnota ekvivalentu písku M [g] h 1 [mm] h 2 [mm] SE i SE první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - - Z naměřených hodnot (výšek h1, h2) se stanoví hodnota ekvivalentu písku SE v procentech. [8] 4.6 Posouzení jemných částic zkouška methylenovou modří ČSN EN Roztok methylenové modře se přidává do vzorku s vodou. Methylenová modř na sebe váže jemné částečky vzorku. Zkouška je ukončená až když roztok nedokáže vázat jemné částečky vzorky na sebe. Ověření se provádí pomocí filtračního papírku. Obr. 7 Roztok methylenové modře [1] Postup zkoušky: Zkušební navážka se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1), a to tak, aby výsledný vzorek měl minimálně 200 g (frakce 0/2 mm). Vzorek se vysuší při teplotě (110±5) C do ustálené i a nechá se vychladnout (kap. 5.3). Následně se vzorek přeseje 2 mm sítem (tak, aby nedošlo ke ztrátě částic) a zrna, které zůstanou na sítu 2 mm, se odstraní. Vzorek musí mít po těchto úpravách minimálně 200 g. Hmotnost vzorku se zaznamená do tabulky jako M1. Do kádinky se nalije (500±5) ml destilované nebo nemineralizované vody a vloží se vysušený vzorek. Následně se do kádinky vloží mísidlo. Mísidlo musí být ponořeno asi 10 mm nad dno 21

23 kádinky a musí mít možnost 600 otáček/min. Mísidlo a stopky se spustí současně. Mísidlo se pustí na (600±60) otáček/min na dobu 5 min. Mísidlo se nevypíná, nechá se zapnuté při rychlosti (400±4) otáček/min až do ukončení zkoušky. Filtrační papírek se umístí nahoru jiné kádinky nebo jiný předmět tak, aby se nedotýkal jakéhokoliv pevného materiálu ani kapaliny. Po promíchání vzorku s vodou po dobu 5 min při rychlosti (600±60) otáček/min se do kádinky přidá 5 ml roztoku barviva. Po minutě promíchání se pomocí skleněné tyčinky z kádinky odebere kapka roztoku a kápne se na filtrační papírek. Na filtračním papírku se objeví modrá kapka obestřená bezbarvou mokrou oblastí. Když se v bezbarvé oblasti neobjeví barevný kroužek, do kádinky se přidá dalších 5 ml barevného roztoku. Zkouška je ukončena až se na filtračním papírku objeví v bezbarvé oblasti barevný kroužek na dobu delší než 5 min. Do tabulky se zaznamená celkový objem roztoku barviva V1, který byl do zkumavky přidán. Tab. 8 Posouzení jemných částic frakce 0 až 0,125 mm vysušené navážky celkové množství roztoku barviva methylenová modř M 1 [g] V 1 [ml] MB [g] 201,10 47,50 2,4 Pokud je ve vzorku nedostatečné množství jemných částic pro vytvoření barevného kroužku, přidá se do kádinky se vzorkem současně kaolinit i barvivo. Přidá se (30,0±0,1) g kaolinitu vysušeného při teplotě (110±5) C do ustálené i. Objem použitého kaolinitu se zaznamená do tabulky jako V. Ze zaznamenaných hodnot se vypočte hodnota methylenové modře. [9] Tab. 9 Posouzení jemných částic s použitím kaolinitu frakce 0 až 2 mm vysušené navážky objem roztoku absorb. kaolinitem celkové množství roztoku barviva methylenová modř M 1 [g] V ' [ml] V 1 [ml] MB [g] 202,50 2,00 35,00 1,6 4.7 Klasifikace složek hrubého recyklovaného kameniva ČSN EN Klasifikace spočívá v ručním vytřídění částic navážky. První vytřídění spočívá v rozdělení plovoucích a neplovoucích částic. Neplovoucí se potom ještě dělí podle charakteristik, původu a druhu částic. Postup zkoušky: Zkušební navážka se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1). Vzorek se při teplotě (40±5) C vysuší do ustálené i (kap. 5.3). Zaznamená se vysušeného vzorku M0 a teplota T, při které byl vzorek vysušen. Vzorek se upraví prosetím přes síta podle ČSN

24 (kap. 4.1). Zaznamená se částic, které zůstanou na sítu 63 mm M63 a částic, které propadnou sítem o jemnosti 4 mm M4. Částice, které propadnou sítem 4 mm, a které zůstanou na sítě 63 mm, se vyřadí. Potom se zaznamená zkušebního vzorku. Tab. 10 Klasifikace složek recyklovaného kameniva hodnoty z přípravy vzorku teplota při sušení vysušného vzorku zbytek na sítě 63 mm propad sitem 4 mm zkušební navážky zbytek neplovoucích částic redukovaný zbytek neplovoucích částic T [ C] M 0 [g] M 63 [g] M 4 [g] M 1 [g] M 2 [g] M 3 [g] Ze vzorku se vytřídí nečistoty s jílem a odloží se do misky. Zbytek vzorku se vloží do vodotěsné nádoby s vodou. Po promíchání vystoupí na hladinu plovoucí částice, které se zachytí a stanoví se jejich objem VFL. Objem plovoucích částic se stanoví pomocí odměrného válce. Do odměrného válce se naleje voda o známém objemu. Do tohoto válce se vloží osušené plovoucí částice. Pomocí pístu (bez ponoření) se dosáhne úplného ponoření částic. Takto dojde ke zvýšení hladiny, při které lze stanovit objem plovoucích částic. Tab. 11 Klasifikace složek recyklovaného kameniva plovoucí složky objem podíl složka [cm 3 ] [cm 3 /kg] FL 12,0 4,8 Neplovoucí částice se vysuší při teplotě (40±5) C do ustálené i. Po vysušení se rozprostřou na rovném povrchu a ručně se roztřídí do skupin: - Rc beton, betonové výrobky, malta betonové zdící prvky - Ru nestmelené kamenivo, přírodní kámen hydraulicky stmelené kamenivo - Rb pálené zdící prvky vápenopískové zdící prvky neplovoucí pórobeton - Ra asfaltový materiál - Rg sklo - X jiné: o přilnavé o různorodé kovy, neplovoucí dřevo, plasty a pryž o sádrová omítka 23

25 Zbylé částice se zváží a jejich se zaznamená jako M2. Nejmenší částic je uvedena v Tab. 12. Tab. 12 Minimální zkušební navážky recyklovaného kameniva [10] velikost horního síta D [mm] minimální M [kg] ,5 Celková se zaznamená rozdělených neplovoucích částic jako H3 a jednotlivých částic rozdělených do skupin. Tab. 13 Klasifikace složek recyklovaného kameniva neplovoucí složky složka [g] podíl [%] X 5,0 - R c 1595,0 - R u - R b 874,0 - R a - R g 14,0 - podíl celkem 0,0 Na závěr se vypočítá podíl jednotlivých složek. [10] 24

26 5 Zkoušky mechanických a fyzikálních vlastností dle ČSN EN Metody pro stanovení odolnosti proti drcení ČSN EN Odolnost proti drcení se dá stanovit dvěma metodami. První metodou je metoda Los Angeles, druhou metodou je drcení rázem. Rázová metoda se v praxi moc nepoužívá, a proto není v této práci rozebíraná. Podstata zkoušky Los Angeles spočívá v otlučení vzorku v bubnu za přítomnosti 11 ocelových koulí. Postup zkoušky: Zkušební vzorek musí mít minimální 15 kg při zaslání do laboratoře. Frakce kameniva zkušebního vzorku má být mezi 14 a 10 mm. Zkoušená frakce je od 10 do 11,2 mm (resp. do 12,5 mm) a od 11,2 mm (resp. 12,5 mm) do 14 mm. Obě frakce kameniva se properou a prosejí podle ČSN (kap. 4.1). Dále se vysuší při teplotě (110±5) C do ustálené i (kap. 5.3). Kamenivo se nechá vychladnout a následně se smíchají obě rozdělené frakce. Zkušební vzorek by měl mít (5000±5) g před vložením do bubnu. Obr. 8 Otlukový buben pro zkoušku Los Angeles [1] Vnitřní část bubnu se nejdříve očistí od nečistot, pak se do bubnu vloží ocelové koule. Nakonec se vloží zkušební navážka. Buben se uzavře a nechá se otáčet 500krát. Po dokončení otáčení bubnu se vyjme kamenivo a koule do misky. Miska se umístí pod buben, aby nedošlo ke ztrátě částic. Buben se vyčistí od jemných částic. Nakonec se vzorek proseje přes síto 1,6 mm. Zůstatek na sítě se vysuší na ustálenou a tato se zaznamená do tabulky a vypočte se součinitel Los Angeles LA. [11] 25

27 Tab. 14 Stanovení odolnosti proti drcení metoda Los Angeles zůstatku součinitel kameniva na sítu 1,6 mm Los Angeles m [g] LA 2855, Sypná a mezerovitost volně sypaného kameniva ČSN EN Sypná se stanoví z vysušeného kameniva nasypaného do nádoby o známé i. Mezerovitost se stanoví pomocí sypné objemové i a objemové i zrn kameniva. Postup zkoušky: Ze zkušební navážky se podle ČSN EN (kap. 3.1) zpracují tři dílčí vzorky. Ty se vysuší při teplotě (110±5) C na ustálenou (kap. 5.3). Tab. 15 Minimální objem zkušební navážky [12] horní zrno kameniva D [mm] objem V [l] do 4,0 1,0 do 16,0 5,0 do 31,5 10,0 do 63,0 20,0 Čistá, suchá a prázdná nádoba se zváží a její se zapíše do tabulky jako m1. Do nádoby se nasype dílčí vzorek pomocí lopatky. Při plnění nesmí kamenivo segregovat. Toho se docílí tak, že lopatka se opře o okraj nádoby a nesmí být výše než 50 mm nad horním okrajem nádoby. Nádoba se vzorkem přeplní. Opatrně se přebytečné kamenivo odstraní tak, aby nedošlo k segregaci kameniva. Povrch vzorku se upraví pravítkem tak, aby nedošlo k zhutnění kameniva. Naplněná nádoba dílčím vzorkem se zváží. Hmotnost se zapíše do tabulky jako m2. Stanoví se sypná objemová kameniva ρb. Ze sypné objemové i a z objemové i zrn kameniva se stanoví mezerovitost kameniva v v procentech. [12] 26

28 mezerovitost Tab. 16 Sypná a mezerovitost kameniva automatizovaná tabulka prázdné nádoby nádoby se zkušební navážkou sypná objem volně sypaného nádoby kameniva průměrná sypná objemová vysušeného kameniva m 1 [kg] m 2 [kg] V [l] ρ b [Mg/m 3 ] ρ p [Mg/m 3 ] v [%] první dílčí navážka - - druhá dílčí navážka třetí dílčí navážka Stanovení vlhkosti sušením v sušárně ČSN EN Metoda spočívá v zjištění obsahu vody ve vzorku, a to na povrchu nebo uvnitř pórů. Vlhkost se stanoví odčítáním i suchého vzorku od původně vlhkého vzorku. Postup zkoušky: Laboratorní vzorek se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1). Nejmenší zkušebního vzorku se vypočítá z hodnoty velikosti horního síta D: - D 1,0 mm minimální 0,2D - D <1,0 mm minimální 0,2 kg Zkušební miska se vyčistí a vysuší. Miska se zváží a její se zapíše jako M2. Do misky se vloží zkušební vzorek. Zváží se miska se zkušebním (vlhkým) vzorkem a zaznamená se do tabulky M1+M2. Vypočte se vzorku M1. Miska naplněná vzorkem se vloží do sušárny o teplotě (110±5) C a vysuší se do ustálené i. Miska se vytáhne ze sušárny a nechá se vychladnout na pokojovou teplotu pomocí exsikátoru. Následně se miska zváží a se zaznamená jako součet Md1+M2. Vypočte se vzorku Md1. Vzorek se vrátí do sušárny. Po hodině se vzorek vytáhne a nechá se vychladnout na pokojovou teplotu pomocí exsikátoru. Vzorek se znovu zváží, zaznamená se a dopočítá se vzorku Md2. Hmotnosti Md1 a Md2 se porovnají a vyhodnotí se rozdíl i: - < 0,1 % vzorek je vysušen na ustálenou - 0,1 % vzorek není vysušen do ustálené i Když po porovnání í vyjde, že vzorek ještě není vysušen do ustálené i, tak se vrátí zpět do sušárny. Postup se opakuje až do ustálené i. Ustálená se zaznamená (M3) a vypočítá se vlhkost ve vzorku w v procentech. [13] 27

29 měření č. # misky misky s vlhkou zkušební navážkou vlhké zkušební navážky misky s vysušenou zkušební navážkou misky s vysušenou zkušební navážkou ustálená vysušení vysušené zkušební navážky vlhkost zkušební navážky Tab. 17 Vlhkost vysušením v sušárně automatizovaná tabulka M 2 [g] M 1 +M 2 [g] M 1 [g] M d 1 +M 2 [g] M d 2 +M 2 [g] 1 22,5 145,6 123,1 121,40 120,00 1, ,5 145,6 123, ,95 0,05 > 0,1% zkušební navážka ješte není vysušená < 0,1 % zkušební navážka je vysušená M 3 [g] w [%] Zkušební vzorek není vysušený Zkušební vzorek není vysušený 97,5 26, Stanovení objemové i zrn a nasákavosti ČSN EN Metody pro stanovení objemové i jsou dvě, a to metoda s drátěným košem a pyknometrická metoda. Metody se provádějí podle velikosti části navážky. Pokud se navážka skládá z více frakcí, rozdělí se na frakce: - 63 až 31,5 mm - 31,5 až 4 mm - 4 až 0,063 mm Metoda s drátěným košem pro zrna kameniva od 31,5 do 63 mm Postup zkoušky: Vzorek musí být odebrán podle [2] a zmenšen podle ČSN EN (kap. 3.1). Minimální i zkušebních navážek jsou uvedeny v Tab

30 Tab. 18 Minimální i zkušebních navážek pro drátěný koš [14] nejmenší frakce kameniva D [mm] zkušební navážky M [kg] Vzorek se promyje vodou přes síta 63 mm a 31,5 mm, aby se odstranili jemné částice. Odstraní se zrna, která zůstanou na sítu 63 mm. Vzorek se nechá vyschnout. Zkušební vzorek se vloží do drátěného koše a ten se ponoří do vody o teplotě (22±3) C. Voda musí přesahovat nejméně 50 mm nad horní okraj drátěného koše. Po ponoření se musí odstranit vzduch ze vzorku. Vzduch se odstraní 25 zdvihy koše cca 25 mm nad dno nádoby s ponořeními. Intenzita zdvihu a ponořeni je jeden cyklus za sekundu. Drátěný koš se zkušebním vzorkem se nechá ponořen ve vodě o teplotě (22±3) C po dobu (24,0±0,5) hodin. Koš se vzorkem se protřepe a zváží se ve vodě o teplotě (22±3) C. Zaznamená se koše se vzorkem M2 i teplota vody T. Drátěný koš se vyjme z vody a nechá se odkapat. Kamenivo se po jednotlivých zrnech vyjme na suchý hadřík. Prázdný koš se ponoří do vody, 25krát se protřepe a zváží se ve vodě. Hmotnost koše ve vodě se zaznamená do tabulky M3. Vytažené kamenivo se povrchově osuší a přemístí se na suchý hadřík, pokud první už neodjímá vlhkost. Kamenivo se rozprostře na hadřík v jedné vrstvě a nechá se přirozeně vyschnout (bez pomoci slunečního světla nebo jiného zdroje tepla). Vysušení kameniva trvá tak dlouho dokud nezmizí viditelný vodní film, ale kamenivo má ještě mokrý vzhled. Takto vysušené kamenivo se zváží a zaznamená se jeho M1. Vzorek se uloží na plochý tác a vloží se do sušárny o teplotě (110±5) C a vysuší se do ustálené i M4 (kap. 5.3). Z naměřených í se vypočte: - objemová zrn ρa - objemová zrn po vysušení v sušárně ρrd - objemová zrn vodou nasycených a povrchově osušených ρssd - nasákavost WA24 Detailní popis Pyknometrické metody i pro jiné frakce je uveden v [14]. 29

31 Tab. 19 Objemové i a nasákavost kameniva metoda s drátěným košem koše se zkušební navážkou ve vodě M 2 [g] teplota vody při vážení M 2 T [ C] hustota vody podle teploty T ρ w [Mg/m 3 ] - koše ve vodě bez zkušební navážky osušené zkušební navážky vysušené zkušební navážky v sušárně M 3 [g] M 1 [g] M 4 [g] objemová zrn ρ a [Mg/m 3 ] - objemová zrn po vysušení v sušárně ρ rd [Mg/m 3 ] - objemová zrn vodou nasycených a povrchově osušených kontrola objem. i zrn vodou nasycených a povrchově osušených ρ ssd [Mg/m 3 ] - ρ ssd [Mg/m 3 ] - nasákavost po ponoření do vody na 24 hod. WA 24 [%] Pyknometrická metoda pro zrna kameniva od 4 mm do 31,5 mm Postup zkoušky: Vzorek musí být odebrán podle [2] a zmenšen podle ČSN EN (kap. 3.1). Minimální i zkušebních navážek jsou uvedeny v Tab. 20. Tab. 20 Minimální i zkušebních navážek pro pyknometrickou metodu [14] nejmenší frakce kameniva D [mm] zkušební navážky M [kg] 31, Zmenšený vzorek se promyje přes síta 4 mm a 31,5 mm. Odstraní se zrna, která zůstanou na sítu 31,5 mm. Vzorek se nechá okapat. Zkušební navážka se vloží do pyknometru s vodou o teplotě (22±3) C. Ze vzorku se musí odstranit vzduchové bubliny pomocí jemného převalování a protřepávání pyknometru v nakloněné poloze. Pyknometr se nechá ve vodní lázni o teplotě (22±3) C po dobu (24,0±0,5) hodin. Po uplynutí doby se pyknometr vyjme z vodní lázně. Zbylé vzduchové bubliny se odstraní pozvolným převalováním a protřepáváním. Po odstranění vzduchových bublin se pyknometr přeplní vodou a přikryje se víkem tak, aby nedošlo k uzavření vzduchu 30

32 v pyknometru. Vnější povrch pyknometru se osuší. Takto naplněný pyknometr se zváží a se zaznamená do tabulky M2. Zaznamená se i teplota vody T. Kamenivo se vyjme z pyknometru a nechá se pár minut okapat. Pyknometr se naplní vodou a přikryje se víkem. Vnější povrch pyknometru se osuší. Zaznamená se pyknometru M3 a teplota vody T. Vzorek se po okapání přemístí na suchou utěrku, pomocí níž se lehce povrchově osuší. Vzorek se rozprostře na druhou utěrku v jedné vrstvě (pokud první utěrka už nepřijímá vlhkost) a nechá se vyschnout přirozenou cestou. Kamenivo se nechá vyschnout, dokud nezmizí vodní film, ale vzorek má ještě mokrý vzhled. Takto vyschlé kamenivo se zváží a zaznamená se M1. Zkušební vzorek se umístí do sušárny s nucenou cirkulací vzduchu o teplotě (110±5) C do ustálení i (kap. 5.3). Kamenivo v ustálené i se zváží a zaznamená M4. Z naměřených i se vypočte: - objemová zrn ρa - objemová zrn po vysušení v sušárně ρrd - objemová zrn vodou nasycených a povrchově osušených ρssd - nasákavost WA24 (detailní popis uveden v [14]) Tab. 21 Objemové i a nasákavost kameniva pyknometrická metoda pyknometru se zkušební navážkou a přeplněného vodou teplota vody pyknometru naplněného vodou teplota vody M 2 [g] T 1 [ C] M 3 [g] T 2 [ C] rozdíl teplot vody T [ C] - hustota vody pro T i ρ w [Mg/m 3 ] - nasáklé a osušené zkušební navážky zkušební navážky vysušené v sušárně M 1 [g] M 4 [g] objemová zrn ρ a [Mg/m 3 ] - objemová zrn po vysušení v sušárně ρ rd [Mg/m 3 ] - objemová zrn nasycených vodou a povrchově osušených kontrola objem. i zrn nasycených vodou a povrch. osušených ρ ssd [Mg/m 3 ] - ρ ssd [Mg/m 3 ] - nasákavost po ponoření do vody na 24 hod. WA 24 [%] - 31

33 5.4.3 Pyknometrická metoda pro zrna kameniva od 0,063 mm do 4 mm Postup zkoušky: Vzorek musí být odebrán podle [2] a zmenšen podle ČSN EN (kap. 3.1). Minimální vzorku je 1 kg. Zmenšený vzorek se promyje přes síta 4 mm a 0,063mm. Části, které zůstanou na sítu 4 mm, se oddělí. Zkušební navážka se vloží do pyknometru, do vody o teplotě (22±3) C. Ze vzorku se musí odstranit vzduchové bubliny pomocí jemného převalování a protřepávání pyknometru v nakloněné poloze. Pyknometr se nechá ve vodní lázni o teplotě (22±3) C po dobu (24,0±0,5) hodin. Po uplynutí doby se ukončí nasákavost a pyknometr se vyjme z vodní lázně. Zbylé vzduchové bubliny se odstraní pozvolným převalováním a protřepáváním. Po odstranění vzduchových bublin se pyknometr přeplní vodou a přikryje se víkem tak, aby nedošlo k uzavření vzduchu v pyknometru. Vnější povrch pyknometru se osuší. Takto naplněný pyknometr se zváží a se zaznamená do tabulky M2. Zaznamená se i teplota vody T. Většina vody pokrývající zkušební vzorek se slije a obsah pyknometru se vyprázdní na plochý tác. Pyknometr se naplní vodou a přikryje se víkem. Vnější povrch pyknometru se osuší. Zaznamená se jeho M3 a teplota vody T. Zkušební vzorek se rovnoměrně rozprostře na dno tácu. Vzorek vysychá pomocí slabého proudu horkého vzduchu. Aby došlo ke stejnoměrnému vysušení, kamenivo se promíchává v častých intervalech. Vysušování vzorku trvá do doby, kdy není vidět povrchová vlhkost, a jednotlivá zrna na sobě neupínávají. Za stálého míchání se vzorek nechá vychladnout na pokojovou teplotu. Zkouška povrchového osušení se provádí pomocí kuželové formy. Svým větším průměrem se postaví na podložku. Forma je volně naplněná zkušebním vzorkem a na povrchu lehce udusaná pěchem. Udusání se provede 25krát po celé ploše horního otvoru. Po udusání se vzorek nedoplňuje. Forma se opatrně zvedne. Podle rozpadu se určí, zda je vzorek vysušen. Když se kužel nerozpadne, kamenivo ještě není vysušené a v sušení se pokračuje (zkouška se opakuje). Zkouška je ukončena, až když se vzorek po zvednutí formy rozpadne. Takto povrchově vysušené kamenivo se zváží a se zaznamená M1. Vzorek se dále vysuší v sušárně s cirkulací vzduchu při teplotě (110±5) C na ustálenou M4 (kap. 5.3). Z naměřených i se vypočte: - objemová zrn ρa - objemová zrn po vysušení v sušárně ρrd - objemová zrn vodou nasycených a povrchově osušených ρssd - nasákavost WA24 Detailní popis Pyknometrické metody i pro jiné frakce je uveden v [14]. 32

34 Tab. 22 Objemové a nasákavost kameniva pyknometrická metoda pyknometru se zkušební navážkou a přeplněného vodou teplota vody pyknometru naplného vodou teplota vody M 2 [g] T 1 [ C] M 3 [g] T 2 [ C] rozdíl teplot vody T [ C] - hustova vody pro T i ρ w [Mg/m 3 ] - nasáklé a osušené zkušební navážky zkušební navážky vysušené v sušárně M 1 [g] M 4 [g] objemová zrn ρ a [Mg/m 3 ] - objemová zrn po vysušení v sušárně ρ rd [Mg/m 3 ] - objemová zrn nasycených vodou a povrchově osušených kontrola objem. i zrn nasycených vodou a povrch. osušených ρ ssd [Mg/m 3 ] - ρ ssd [Mg/m 3 ] - nasákavost po ponoření do vody na 24 hod. WA 24 [%] Stanovení měrné i fileru Pyknometrická zkouška ČSN EN Tato zkouška se používá při stanovení objemové i vzorku nepravidelných těles. Zkouška spočívá v nahrazení určitého množství kapaliny známé měrné i zkušebním vzorkem. Postup zkoušky: Zkušební vzorek se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1). Nejmenší vzorku po zmenšení je 50 g. Následně se vzorek vysuší při teplotě (110±5) C na ustálenou (kap. 5.3) a nechá se vychladnout v exsikátoru po dobu minimálně 90 min. Pokud se ve vzorku nacházejí hrudky, je potřeba je opatrně rozmělnit pomocí stěrky a promíchat. Nakonec se vzorek proseje sítem 0,125 mm. Částice, které propadnou tímto sítem, se uchovají. Zkušební vzorek se rozdělí na tři dílčí vzorky. Suchý a čistý pyknometr se zváží a se zapíše do tabulky m0. Do pyknometru se nasype dílčí vzorek. Takto naplněný pyknometr se zváží a zaznamená se m1. Nakonec se do pyknometru přidá kapalina tak, aby v ní byl celý vzorek ponořen. Pyknometr 33

35 pyknometu se zátkou pyknometu se zátkou a dílčí navážkou pyknometu se zátkou a navážkou zalitou kapalinou objem pyknometru hustota kapaliny při teplotě 25 C měrná fileru se zazátkuje a pomocí vakuového exsikátoru se vytvoří podtlak. Podtlak by neměl překročit 3,0 kpa. Pyknometr se takto nechá ve vakuovém exsikátoru 30 min. Po uvolnění podtlaku se do pyknometru vlije voda. Pyknometr se ponoří do vodní lázně o teplotě (25,0±0,1) C tak, aby hrdlo pyknometru vyčnívalo 2 až 3 mm nad vodní hladinu. Po 60 min se pyknometr zazátkuje, aby nedošlo k úniku kapaliny z pyknometru. Horní část pyknometru se osuší a pyknometr se vytáhne z vodní lázně. Pyknometr se rychle ochladí pod tekoucí studenou vodou. Vnější povrch pyknometru se opatrně osuší a zváží se. Hmotnost se zaznamená do tabulky jako m2. Tab. 23 Měrná fileru pyknometrická metoda první dílčí navážka druhá dílčí navážka třetí dílčí navážka m 0 [g] m 1 [g] m 2 [g] V [ml] ρ l [Mg/m 3 ] ρ f [Mg/m 3 ] Z naměřených í se vypočte měrná fileru ρr. [15] 5.6 Stanovení hodnoty ohladitelnosti ČSN EN Podstatou zkoušky je zjištění odolnosti hrubého kameniva proti ohlazení od pneumatik automobilů. Podmínky zkoušky jsou podobné jako na vozovkách. Zkouška se provádí na kamenivu, které propadne sítem 10 mm a zůstane na sítu 7,2 mm. Zkouška má dvě části: 1) vzorky se vystaví zkušebnímu stroji pro zrychlené ohlazovaní 2) vyhodnocení ohlazení se provede zkouškou třením Postup zkoušky: Zkušební vzorek musí být získán z běžného výlomu z lomu. Kamenivo vyrobeno v laboratoři nebo získáno z asfaltové směsi může ovlivnit výsledek zkoušky. Zkušební vzorek se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1) tak, aby po prosévání měl vzorek minimálně 2 kg. Zmenšený vzorek se proseje tak, aby zrna propadla sítem 10 mm a zůstala na tyčovém sítu. Dále se vzorek promyje a vysuší. Použitím speciálního posuvného meřítka 34

36 nebo koncové měrky se odstraní zrna s nevhodným tvarovým indexem. Takto upravený vzorek musí mít minimálně 1 kg. Z upravených vzorků se připraví čtyři dílčí vzorky pro každé kamenivo. Další čtyři dílčí vzorky se vytvoří ze srovnávacího kameniva. Vzorky jsou vytvořeny ze 36 až 46 zrn kameniva. Na vytvoření vzorku je potřeba kovová forma. Vnitřní povrch a horní hrana formy se pomocí jemnovlasého štětce lehce natřou separačním přípravkem. Do formy se rozprostřou vybraná zrna v jedné vrstvě. Rozprostřou se nejrovnější plochou na dno formy. Zrna se ukládají co nejtěsněji k sobě, aby pokryla co největší plochu formy. Mezery mezi zrny se vyplní do tří čtvrtin jejich výšky drobným kamenivem. Dále se smíchá lepidlo s pryskyřicí a touto směsí se zcela vyplní forma. Špachtlí se opatrně stáhne přebytek pryskyřice tak, aby se nepoškodil odlitek. Pryskyřice začne po 5 až 10 min tvrdnout. V této fázi se odřízne veškerá přebytečná pryskyřice. Aby nedošlo k deformacím během tvrdnutí, přitlačí se kovové víko k zadní straně vzorku svěrkou nebo závažím. Po zatvrdnutí a ochlazení, cca po 30 min od zamíchání se vzorek vyjme z formy. Následně se vzorek očistí tuhým štětinovým kartáčem, aby se odstranilo volné drobné kamenivo. Vzorek se ještě nechá 30 min zcela zatvrdnut, než začne zkouška. Vzorek se ještě zkontroluje, zda v něm nejsou vystupující ostré hrany zrn a zda je tloušťka vzorku minimálně 12,5 mm. [16] 35

37 5.6.1 Zrychlené ohlazovaní vzorků Zrychlené ohlazovaní vzorku se provádí při pokojové teplotě (20±5) C. Ohlazuje se současně 14 vzorků s popisem: - dva vzorky z prvního kameniva s čísly 1, 2 - dva vzorky z druhého kameniva s čísly 3, 4 - dva vzorky z třetího kameniva s čísly 5, 6 - dva vzorky ze čtvrtého kameniva s čísly 7, 8 - dva vzorky z pátého kameniva s čísly 9, 10 - dva vzorky ze šestého kameniva s čísly 11, 12 - dva vzorky z kontrolního kameniva s čísly 13, 14 Vzorky jsou poskládány v pořadí: 13, 9, 3, 7, 5, 1, 11, 14, 10, 4, 8, 6, 2, 12. Vzorky se označí tak, aby byla možná identifikace vzorku i po zkoušce. V uvedeném pořadí se vzorky přichytí na obvod kola. Povrch, který je vytvořen ze vzorku musí být souvislý, aby pneumatické kolo mohlo volně, bez nadskakování a usmýknutí jet. Mezery se vyplní vhodnými těsnícími kousky. Nosné kolo se roztočí rychlostí (320±5) otáček/min a kolo s pneumatikou tmavé barvy se přitlačí na povrch vzorků. Na nosné kolo se dávkuje smirek s vodou po dobu (180±1) min. Dávkování se provádí pomocí dávkovacího zařízení pro rovnoměrné dávkováni smirku o rychlosti (27±7) g/min. Množství vody je jen pro možné dávkování smirku. Zkouška se přeruší dvakrát, a to po (60±5) min a po (120±5) min. K přerušení dojde kvůli odstranění smirku z nádob pod kolem. Po (180±1) min se kolo vyjme z přístroje. Všechny vzorky se důkladně umyjí vodou, aby se odstranily zbytky smirku. Na kolo s pneumatikou se umístí pneumatika světlé barvy a pokračuje se ve zkoušce. Smirková moučka se dávkuje rychlostí (3±1) g/min nepřetržitě spolu s vodou. Dávkování vody je dvojnásobné než dávkováni smirkové moučky. Zkouška se ukončí po (180±1) min bez přerušení. Po dokončení zkoušky se vyjme nosné kolo a přístroj se vyčistí. Z kola se odeberou vzorky. Vzorky se následně důkladně promyjí proudem vody, aby se odstranily zbytky smirkové moučky. Spáry mezi zrny se vyčistí kartáčem. Obr. 9 Zkušební vzorek po zrychleném ohlazení [1] 36

38 Takto vyčištěné vzorky se ponoří do vody o teplotě (20±2) C. Vzorky se ponoří zkoušeným povrchem dolů na dobu 30 až 120 min. Po vyjmutí z vodní lázně se provede zkouška třením. Vzorky před zkoušením třením nesmí vyschnout. [16] Postup zkoušky třením Přístroj na stanovení tření i třecí patky musí být nejméně 120 min před zkouškou i během zkoušky v místnosti o teplotě (20±2) C. Obr. 10 Přístroj pro stanovení tření [1] Přístroj pro stanovení tření se umístí na rovnou podložku a vyrovnávacími šrouby se nastaví tak, aby podpěrný sloup kyvadla byl pevný. Kyvadlo se zvedne do vodorovné polohy a při uvolnění se stanoví nula. Nula se stanoví tam, kde se kyvadlo vrací. Je potřebné, aby dráha třecí patky byla rovnoběžná s podélnou osou vzorku po cele délce. Před zkoušením tření ohlazených vzorků a před každým cyklem se zkontroluje stav pracovních hran třecích patek. Tato kontrola proběhne na referenčních vzorcích. Referenční vzorky se vyberou z uzavřené nádoby a nechají se nasáknout vodou o teplotě (20±2) C po dobu 30 až 120 min (zkoušeným povrchem dolů). Ohlazený vzorek se upevní do stroje tak, aby delší strana vzorku ležela v dráze kyvadla, v ose závěsu kyvadla a uprostřed gumové třecí patky. Třecí patka se musí pohybovat v protisměru od kola auta při ohlazení. Výška kyvadla se nastaví tak, aby se při tření s povrchem vzorku dotýkala na délku (76±1) mm a na celou šířku. 37

39 Před provedením zkoušky se vzorek i třecí patka značně navlhčí vodou. Rameno kyvadla se uvolní z vodorovné polohy a zaznamená se hodnota na stupnici do tabulky, kde ručička dosáhla bodu obratu. Po zapsání se ručička vrátí do základní polohy. Operace se provede 5krát. Pokaždé je potřeba navlhčit vzorek i patku vodou. Do tabulky se zaznamená průměrná hodnota ze tří posledních čtení. Takto se vyzkouší všech 7 vzorků, a to v pořadí: 13, 1, 10, 3, 5, 12, 8. Otočí se třecí patka a pokračuje se ve zkoušení v pořadí: 7, 11, 6, 4, 9, 2, 14. Ze zaznamenaných hodnot se vypočítá hodnota PSV. [16] Tab. 24 Ohladitelnost kameniva automatizovaná tabulka první zkušební vzorek druhý zkušební vzorek tretí zkušební vzorek čtvrtý zkušební vzorek hodnota průměrná hodnota hodnota průměrná hodnota S i S C i C PSV

40 6 Zkoušky odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání dle ČSN EN Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazovaní ČSN EN Zkušební kamenivo je vystaveno několika cyklům zmrazování a rozmrazování. Zamrazení se děje pod vodou při působení atmosférického tlaku. Rozmrazování probíhá ve vodní lázni. Touto zkouškou se stanoví procentuální úbytek i při střídavém zmrazovaní a rozmrazování. Postup zkoušky: Vzorek se musí odebrat v souladu s [2]. Následně se vzorek zmenší dle ČSN EN (kap. 3.1). Ze vzorku se vytvoří tři dílčí navážky úzké frakce. Ideální frakce je od 8 mm do 16 mm. Je možné použit i jiné frakce dle Tab. 25. Tab. 25 Velikost frakce kameniva a její minimální (objem) [17] maximální velikost frakce D [mm] (objem) kameniva hrubé kamenivo [g] pórovité kamenivo [ml] 4 až až až až Dílčí navážky se promyjí a odstraní se odplavitelné částice. Vzorek se vysuší při teplotě (110±5) C do ustálené i (kap. 5.3) a nechá se vychladnout na pokojovou teplotu. Po vychladnutí se vzorek zváží a jeho se označí jako M1. Hmotnost vzorku se zaokrouhlí následujícím způsobem: - kamenivo 16 mm ±0,2 g - kamenivo > 16 mm ±0,5g Dílčí vzorky jsou v kovových nádobách při atmosférickém tlaku po dobu (24±1) hodin v destilované nebo demineralizované vodě o teplotě (20±5) C. Hladina vody je nejméně 10 mm nad dílčí navážkou po celou dobu. Tímto se docílí nasáknuti vzorku. Po uplynutí 24 hodin se nádoby se vzorky přikryjí poklicemi. Následně se nádoby přesunou do mrazícího boxu. Vzdálenost mezi nádobou a stěnou boxu nemá být menší než 50 mm a nádoby se nesmí navzájem dotýkat, zabezpečí se tak rovnoměrné ochlazovaní. Teplota v boxu je nastavena tak, aby teplota referenčního měřícího bodu byla v teplotních rozmezích. Referenční bod je umístěn uprostřed boxu, uprostřed kovové nádoby. 39

41 Vzorky jsou vystaveny sériím 10 cyklů zmrazování a rozmrazování. Postup cyklů: - snížení teploty z (20±5) C na 0 C až -1 C během (150±60) min, snížená teplota se udržuje po dobu (210±90) min; - teplota se sníží z 0 C až -1 C na (-17,5±2,5) C během (180±60) min, na snížené teplotě se udržuje nejméně 240 min; - teplota vzduchu nesmí klesnout pod -22 C; - po ukončení zmrazovacího cyklu se nádoby ponoří do vody o teplotě cca 20 C, rozmrazování je ukončeno při dosažení teploty (20±3) C; - po ukončení rozmrazování mohou zůstat nádoby ponořeny ve vodě o teplotě (20±3) C nejdéle 10 hodin. Každý cyklus rozmrazování a zmrazování musí být ukončen během 24 hodin. Po ukončení série 10 cyklů se vzorek vloží na síto velikosti d/2 (poloviny dolního síta). Dílčí navážka se ručně promyje a proseje. Zůstatek zrn na sítu d/2 se vysuší při teplotě (110±5) C do ustálené i a nechá se vychladnout na pokojovou teplotu. Následně se vzorek zváží a zaznamená se do tabulky M2. Z naměřených í se vypočítá procentuální úbytek i F. [17] Tab. 26 Odolnost proti zmrazování a rozmrazování automatizovaná tabulka počáteční vysušená konečná vysušená dílčí navážky (zůstatek na sítě d /2) jednotlivý procentní úbytek i dílčí navážky procentní úbytek i M 1 [g] M 2 [g] F i [%] F [%] první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - třetí dílčí navážka Zkouška síranem hořečnatým ČSN EN Zkušební vzorek je vystaven působení standardního roztoku síranu horečnatého po dobu 5 cyklů. Vlivem krystalizace a rehydratace roztoku dochází k rozrušování pórů zrn kameniva. Narušením zrn je zjištěno množstvím odpadlého kameniva velikosti menší než 10 mm. Postup zkoušky: Před zkouškou je potřebné vyrobit roztok síranu horečnatého. Do nádoby se třemi litry destilované nebo demineralizované vody se postupně, za stálého míchaní, přidávají krystaly soli. Horečnatá sůl se přidává až do doby, kdy je roztok plně nasycen, tj. krystaly soli se již nerozpouští. Takto připravený roztok musí mít hustotu (1,292±0,008) g/ml. Kontrola hustoty se provede pomocí hustoměru na 1 litr roztoku. 40

42 Vzorek se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1) a rozdělí se na dvě dílčí navážky. Hmotnost dílčí navážky musí být minimálně 500 g frakce kameniva velikosti od 10 mm do 14 mm. Dílčí navážka se vysuší v sušárně při teplotě (110±5) C po dobu (24±1) hodin. Vzorek se nechá vychladnout v exsikátoru na laboratorní teplotu. Pak se dílčí navážka přeseje přes síta 10 mm a 14 mm. Oddělí se nadsítné a podsítné a musí zůstat dílčí navážka 500 g. Vzorek se nakonec promyje destilovanou vodou kvůli odplavení prachu. Vzorek se vysuší v sušárně při teplotě (110±5) C po dobu (24±1) hodin. Opakuje se prosévání přes síta 10 mm a 14 mm, aby se ověřila frakce. Dílčí navážky se rozdělí na (420,0±0,1) g a (420,0±0,1) g a se zaznamená jako M1. Vzorky se vloží do drátěných košů. Je nutno zabránit otřesům košů, aby nedošlo ke ztrátě kameniva otěrem. Drátěné koše se spustí do nádrže s nasyceným roztokem síranu hořečnatého. Horní povrch navážky musí být 20 mm pod hladinou roztoku po dobu (17,0±0,5) hodin. Vzdálenost mezi koši, nebo mezi koši a stěnou nádrže, musí být nejméně 20 mm. Vzdálenost 20 mm musí být dodržena i v případě zkrystalizovaných destiček soli. Nádrž se přikryje víkem, aby se zabránilo vyparování roztoku a zamoření laboratoře. Pozornost se musí věnovat tomu, aby během zkoušky nedošlo ke ztrátě zrn kameniva z koše. Po uplynutí doby ponoření vzorků se koše vyjmou a nechají se odkapat po dobu (2,00±0,25) hodin. Nádrž se hned přikryje víkem. Drátěné koše se nechají vysušit v sušárně, při teplotě (110±5) C, po dobu (24±1) hodin. Vzorky se nechají vychladnout na laboratorní teplotu po dobu (5,00±0,25) hodin. Před každým ponořením košů do roztoku se musí roztok zkontrolovat, popřípadě vyměnit. Kontrola spočívá v rozmělnění destiček, které se mohou nakupit na dně nádrže. Destičky se důkladně rozmíchají a roztok se nechá ustát po dobu 30 min. Po 30 min se zkontroluje hustota roztoku, která má být (1,292±0,008) g/ml. Pokud hustota roztoku nevyhovuje, vymění se za nepoužitý roztok. Tento postup se zopakuje 5krát. Každý cyklus trvá (48±2) hodiny. Po ukončení 5 cyklů se kamenivo nechá vychladnout (tak jako pokaždé, když se vzorek vyjme z roztoku) a opláchne se vodou. Opláchnutí trvá tak dlouho, dokud odpad není zcela čistý. Dílčí navážka se vysuší v sušárně při teplotě (110±5) C po dobu (24±1) hodin. Vzorek se ručně proseje přes síto 10 mm a zaznamená se kameniva M2, které na sítu zůstane. Pro každou dílčí navážku se vypočte hodnota síranu hořečnatého MS v procentech. [18] Tab. 27 Hodnota síranu hořečnatého automatizovaná tabulka počáteční dílčí navážky konečná dílčí navážka (zůstatek na sítu d ) hodnota síranu hořečnatého dílčí navážky hodnota síranu hořečnatého M 1 [g] M 2 [g] MS i [%] MS [%] první dílčí navážka - druhá dílčí navážka

43 6.3 Odolnost proti zmrazování a rozmrazování za přítomnosti soli ČSN EN Zkouška se provádí na třech dílčích navážkách. Každá navážka je vystavená 10 cyklům zmrazování v 1% roztoku NaCl a rozmrazování. Po proběhnutí cyklů se odolnost kameniva posuzuje procentním propadem na sítu d/2. Postup zkoušky: Velikost frakce pro tuto zkoušku je doporučené od 8 mm do 16 mm. Jestliže je frakce menší než 8 mm, je možné použít frakci od 4 mm do 8 mm. Laboratorní vzorek se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1). Vzorek se rozdělí na tři dílčí navážky. Zrna, která zůstanou na sítu D a propadnou sítem d, se odstraní. Hmotnost dílčích navážek je uvedena v Tab. 28. Tab. 28 Minimální dílčí navážky podle frakce kameniva [19] frakce d až D [mm] navážky M [g] 8 až až Dílčí navážky se properou vodou, podle [4], na sítě 8 mm (nebo na sítě 4 mm, pokud je vzorek menší frakce). Následně se vzorky vysuší do ustálené i při teplotě (110±5) C (kap. 5.3) a nechají se vychladnout na pokojovou teplotu. Vzorky se zváží a se zaznamená jako M1. Dílčí vzorky se uloží při teplotě (20±3) C po dobu (24±1) hodin do nádoby. Po uložení vzorku se přidá 1% roztok NaCl. Hladina roztoku musí být nejméně 10 mm nad povrchem navážky, a to po celých 24 hodin. Po 24 hodinách se zkontroluje hladina roztoku. Hladina musí být nejméně 10 mm nad povrchem vzorku. Takto naplněné nádoby se přikryjí víkem a vloží se do mrazícího boxu. Vzdálenost 50 mm má být dodržena jak mezi nádobami se vzorky a stěnou mrazícího boxu, tak mezi jednotlivými nádobami. Tím se docílí rovnoměrného promrzání. Regulace teploty se děje pomocí referenčního bodu. Tento bod je umístěn uprostřed boxu a uprostřed nádoby se vzorkem, který je uprostřed boxu. Navážky jsou vystaveny 10 cyklů zmrazování a rozmrazování. Postup cyklů: - snížení teploty z (20±3) C na (-1,0±0,5) C během (150±30) min, snížená teplota (-1,0±0,5) C se udržuje po dobu (360±30) min; - teplota se sníží z (-1,0±0,5) C na (-17,5±2,5) C po dobu (180±30) min, takto snížená teplota se udržuje po dobu 240 min; - teplota v mrazícím boxu nesmí klesnout pod -22 C; 42

44 - rozmrazování nádob se provede ponořením do vody nebo prouděním vzduchu až se dosáhne teploty (20±3) C; - po rozmrazení se nádoby udržují při teplotě (20±3) C maximálně 10 hodin a minimálně 1 hodinu. Každý cyklus zmrazování a rozmrazování musí být dokončen během 24 hodin. Je-li zkouška přerušena, např. při manipulaci přes víkend, nádoby se vzorky se musí udržovat při teplotě (-17,5±2,5) C. Celé přerušení nesmí být delší než 72 hodin. Po dokončení 10 cyklu se dílčí navážka vloží na síto d/2. Vzorky se ručně promyjí a prosejí. Zůstatek na sítu d/2 se vysuší do ustálené i při teplotě (110 ±5) C a nechá se vychladnout při pokojové teplotě. Vzorek se následně zváží a jeho se zaznamená M2. Ze zaznamenaných í dílčích navážek se vypočte procento ztráty i F. Nakonec se vypočte průměrné procento ztráty i FNaCl ze tří vzorku. [19] Tab. 29 Zmrazování a rozmrazování za přítomnosti soli automatizovaná tabulka počáteční vysušené dílčí navážky konečná vysušené dílčí navážky (zůstatek na sitě d /2) ztráta i dílčí navážky ztráta i M 1 [g] M 2 [g] F i [%] F NaCl [%] první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - třetí dílčí navážka

45 vzorek moždíře a základové desky moždíře, základové desky a zhutněné směsi objem moždíře vlhkost směsi zdánlivá hustota pevných částic mezerovitost směsi v celkovém objemu objemová vody objemová zhutněné vlhké směsi objemová zhutněné suché směsi objemová zhutněné suché směsi 7 Zkoušky nestmelené a stmelené směsi dle ČSN EN Proctorova zkouška ČSN EN Celým názvem: Zkušební metoda pro stanovení laboratorní srovnávací objemové i a vlhkosti Proctorova zkouška Pomocí této zkoušky se stanoví optimální vlhkost směsi s maximální objemovou í suché směsi. Norma popisuje šest možných způsobu zhutnění. Každý z těchto postupů se liší maximální velikostí částic kameniva k požadovanému množství vzorku a velikosti formy. Rozdíl je i v i pěchu. U standardní Proctorovy zkoušky se používá pěch 2,5 kg. U modifikované Proctorovy zkoušky se používají pěchy 4,5 kg nebo 15 kg. Tab. 30 Proctorova zkouška automatizovaná tabulka m # 1 m 2 V w ρ s Va ρ w ρ ρ d ρ d [g] [g] [cm 3 ] [%] [kg/m 3 ] [%] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] 1 150,0 1770,1 942,0 13,0 1719, , ,0 1804,3 942,0 15,6 1756, , ,0 1832,5 942,0 17,9 1786, , ,0 1829,8 942,0 20,1 1783, , ,0 1806,9 942,0 23,6 1758, ,

46 Obr. 11 Grafické vyhodnocení zkoušky V této práci jsou rozebrány pouze dvě metody zhutnění, a to ty, které jsou nejpoužívanější. Postup zkoušky: Metoda přípravy a požadované množství vzorku závisí na velikosti zrna. Laboratorní vzorek se zmenší podle ČSN EN (kap. 3.1). Hmotnost dílčí navážky se odhaduje podle velkosti moždíře a hrubosti frakce. Při hrubozrnné frakci se počítá s objemovou i 2000 kg/m 3 (tj. při moždíři s průměrem 100 mm a výškou 120 mm je kameniva cca 2 2,5 kg). U jemnozrnných vzorků je objemová 1850 kg/m 3 (tj. při moždíři s průměrem 100 mm a výškou 120 mm je kameniva cca 2 kg). Hmotnost navážky musí být taková, aby po zhutnění byla naplněna celá nádoba. Vlhkost vzorků se liší kvůli stanovení optimální vlhkosti. Při jemnozrnném kamenivu je obvykle zapotřebí přidávat pojivo. Až po přidaní pojiva se přidává voda. Vlhkost v každém vzorku se liší, aby bylo možné určit optimální vlhkost. Při víc než 20% zůstatku kameniva na sítech 16mm, 31,5 mm a 63 mm následuje korekce nadsítného (materiálu). Jedná se o korekci vlhkosti vzorku a suché objemové i jednotlivých vzorků. Korekce způsobí posun optimální vlhkosti a maximální objemové i. [20] 45

47 Obr. 12 Hutnění zkušební navážky Proctorovým pěchem [1] Standardní Proctorova zkouška Celým názvem: Proctorova zkouška pro směsi hutněné pěchem o i 2,5 kg v Proctorově moždíři Používaný pěch má 2,5 kg a dopadá z výšky 305 mm na směs uloženou ve třech vrstvách. Moždíř s připevněnou základovou deskou se zváží a se zaznamená jako m1. Moždíř se změří, pokud nejsou známé jeho vnitřní rozměry. Nejpoužívanější moždíř má průměr 100 mm a výšku 120 mm. Na moždíř se připevní nástavec a umístí se na rovný, pevný podklad. Vnitřní stěny nástavce se vymažou separačním prostředkem. 46

48 Z jednoho připraveného vzorku vlhké směsi se do hmoždíře vloží takové množství, aby po zhutnění zaplnilo cca třetinu hmoždíře. Hutnění se provádí pomocí 25 úderů pěchu rozmístěnými rovnoměrně po obvodu povrchu směsi. Pěch dopadá z výšky 305 mm na povrch směsi. Je potřeba kontrolovat, aby pěch dopadal volně a nepřekážela mu směs ve vodící tyči. Takto je směs hutněna ve 3 vrstvách. Povrch směsi nemá být výše než 10 mm nad okrajem tělesa moždíře. Nástavec se oddělí od moždíře a odstraní se přebytečná směs po hranu moždíře. Odstranění směsi se provede pomocí pravítka, aby se zarovnal povrch zhutněné směsi. Hrubé částice, které byly odebrány během procesu zarovnávání, se nahradí jemnozrnnými částicemi a zatlačí se dovnitř směsi. Moždíř se základovou deskou a směsí se zváží a se zaznamená jako m2. Zhutněná směs se vyjme z moždíře a vloží se do kovové nádoby. Následně se stanoví vlhkost podle ČSN EN (kap. 5.3). Zkouška se provede na zbývajících vzorcích. U směsí, kde známe vlastnosti se testují alespoň 3 vzorky. U směsí s neznámými vlastnostmi je to alespoň 5 vzorků. Ze zaznamenaných hodnot se následně spočítá: - objemová zhutněné vlhké směsi ρ - objemová zhutněné suché směsi ρd Tab. 31 Srovnávací laboratorní objemové i automatizovaná tabulka moždíře a základové desky moždíře, základové desky a zhutněné směsi objem moždíře vlhkost směsi objemová zhutněné vlhké směsi objemová zhutněné suché směsi m 1 [g] m 2 [g] V [cm 3 ] w [%] ρ [kg/m 3 ] ρ d [kg/m 3 ] 1. vzorek vzorek vzorek vzorek vzorek vzorek - - K vyhodnocení zkoušky patří i grafické vynesení vlhkosti vzorku a objemové i zhutněné suché směsi. [20] 47

49 7.1.2 Modifikovaná Proctorova zkouška Celým názvem: Modifikovaná Proctorova zkouška pro směsi hutněné pěchem o i 4,5 kg v Proctorově moždíři U modifikované Proctorovy zkoušky se používá pěchu 4,5 kg. Dále je také zvýšena výška dopadu na 457 mm a počet hutněných vrstev na pět. Moždíř se používá stejný jako u standardní Proctorovy zkoušky (průměr 100 mm a výška 120 mm). Na moždíř se připevní nástavec a umístí se na pevný a rovný podklad. Moždíř se základovou deskou se zváží a se zaznamená m1. Vnitřní stěny se namažou separačním prostředkem. Do moždíře se vloží z jednoho připraveného vzorku část vlhké směsi tak, aby po hutnění zaplnila cca pětinu výšky tělesa moždíře. Hutnění se provádí pomocí 25 úderů pěchu. Údery pěchu jsou rovnoměrně rozmístěné po obvodu moždíře. Je nutné se přesvědčit, že pěch padá volně, a že směs nebráni ve vodící tyči. Postup se zopakuje ještě 4krát tak, aby bylo těleso moždíře plné. Povrch směsi by měl být maximálně 10 mm nad horním okrajem tělesa moždíře. Nástavec se odejme z moždíře a přebytečná směs se odstraní po hranu moždíře. Odstranění se provede pomocí pravítka a povrch se zarovná s okrajem moždíře. Hrubé částice, které byly odebrány při procesu zarovnaní, se nahradí jemnozrnnými částicemi a zatlačí se do směsi. Moždíř se základovou deskou a směsí se zváží a se zaznamená jako m2. Zhutněná směs se vyjme z moždíře a vloží se do kovové nádoby. Následně se stanoví vlhkost podle ČSN EN (kap. 5.3). Zkouška se provede na zbývajících vzorcích. U směsí, kde známe jejich vlastnosti, se testují alespoň 3 vzorky. U směsí s neznámými vlastnostmi je to alespoň 5 vzorků. Ze zaznamenaných hodnot se spočítá: - objemová zhutněné vlhké směsi ρ - objemová zhutněné suché směsi ρd K vyhodnocení zkoušky patří i grafické vynesení vlhkosti vzorku a objemové i zhutněné suché směsi. [20] 7.2 Stanovení pevnosti v tlaku ČSN EN Celým názvem: Zkušební metoda pro stanovení pevnosti v tlaku směsi stmelených hydraulickými pojivy Ze směsi se vytvoří zkušební tělesa a ta se vystaví tlakové síle až do jejich porušení. Zaznamená se maximální zatěžovací sila, a nakonec se vypočítá pevnost v tlaku. 48

50 Postup zkoušky: Zkušební tělesa musí odpovídat požadavkům EN , EN , EN nebo EN Zkušební těleso se zváží s přesností na +0,25 %. Hmotnost tělesa se porovná s í tělesa při výrobě. Horní a spodní plochy zkušebního tělesa musí být rovnoběžné s přesností 2 mm na 100 mm. Tělesa, která nesplňují tuto podmínku jsou buď vyloučena, nebo upravena. Úprava je možná broušením tělesa nebo opatření krycí vrstvou. Povrch zkušebního tělesa se před uložením do lisu utře od přebytečné vody. Všechny dosedací plochy musí být suché a čisté. Mezi zkušebním tělesem a tlačenými nebo přídavnými deskami nesmí být těsnící materiál. U krychelných těles jsou dvě možnosti stlačení. Stlačení může být kolmo nebo ve směru plnění formy. Směr stlačení se zaznamená. Zkušební těleso je uloženo na střed spodní desky. Přesnost uložení je 1 % délky hrany krychle nebo průměru válce. Při styku tělesa s horní deskou musí být zajištěna sférická dosedací plocha. Mezi plochami musí být zajištěn rovnoměrný styk. Zatěžování se musí zvyšovat stálým a plynulým způsobem bez rázů. K porušení by mělo dojit v průběhu 30 sekund až 60 sekund od zahájení zatěžování. Při použití automaticky řízených lisů musí být kontrolovaná periodická rychlost zatěžovaní. Cílem je zajistit konstantní rychlost zatěžovaní. Zaznamená se maximální síla zatížení F při porušení zkušebního vzorku. Při ručním řízení zkušebního lisu s dosažením porušení tělesa se musí hlídat rychlost zatěžovaní v požadovaném intervalu. Z naměřených hodnot se vypočítá pevnost v tlaku tělesa směsi stmelené hydraulickými pojivy Rc. 49

51 Tab. 32 Pevnost v tlaku směsí stmelených hydraulickými pojivy autom. tabulka maximální síla při porušení plocha průřezu zkušebního vzorku F [N] A c [mm 2 ] první zkušební vzorek druhý zkušební vzorek třetí zkušební vzorek pevnost v tlaku zkušebního vzorku R ci [MPa] pevnost v tlaku R c [MPa] - pevnost v tlaku R c [MPa] - popis porušení zkušebního vzorku [zvolte možnost] [zvolte možnost] [zvolte možnost] nákres porušení zkušebního vzorku V protokolu musí být zaznamenán způsob porušení tělesa. Porušení může být příznivé nebo nepříznivé na krychlových nebo válcových tělesech. [21] 7.3 Stanovení CBR a IBI ČSN EN Celým názvem: Zkušební metoda pro stanovení kalifornského poměru únosnosti, okamžitého indexu únosnosti a lineárního bobtnání Zkouška slouží ke stanovení vztahu penetrace a síly. Kalifornský poměr únosnosti (dále jen CBR) a okamžitý index únosnosti (dále jen IBI) se vypočtou vyjádřením síly na píst pro danou penetraci v procentech. Postup zkoušky: Hmotnost vzorku pro jednu zkoušku je 7,5 kg. Tato musí zůstat po prosetí vzorku přes síto 22,4 mm. Počáteční množství vzorku musí být zváženo a zaznamenáno přesně. 50

52 Při výrobě vzorku je potřebná forma s montovaným prodloužený nástavcem. Tato forma se upevní k podkladní desce. Na podkladní desku se uloží distanční deska a na ní nelepící vložka např. drsný filtrační papír. Forma se uloží na pevný podklad. Směs se hutní pomocí Proctorovy standardní nebo Proctorovy modifikované zhutňovací práce podle ČSN EN (kap. 7.1). Po zhutnění se odstraní prodloužený nástavec a směs se pomocí škrabky srovná s horní hranou formy. Rovnost povrchu se zkontroluje ocelovým pravítkem. Díry vzniklé oříznutím směsi se vyspraví. Z formy se odstraní podkladní deska s distanční deskou a vzorek se odváží a se zaznamená. Na přebytečném materiálu se stanoví vlhkost směsi podle ČSN EN (kap. 5.3). Zkouška se provádí buď ihned nebo po dozrání zkušebního vzorku. Zrání vzorku může být prováděno několika způsoby, a to: - ve stavu, který brání odpařování; - ve stavu, který umožňuje úplné nasycení vzorku; - zabráněním vypařování při úplném nasycení. Zrání při zamezení odpařování Tento způsob zrání má za následek ztrátu i větší než 2 %. Zkušební tělesa se udržují při teplotě (20±2) C. Zabránění vypařování se provede jedním z následujících způsobů: - uložení do klimatizované komory nebo do místnosti z relativní vlhkosti nejméně 98 %; - obalení konců zkušebního vzorku voskem; - umístění koncových krytů na formu a utěsnění žlutou vazelínou, páskou nebo silikonem; - jiná vhodná metoda. Zrání umožňující nasycení Na děrovanou podkladní desku se uloží filtrační papír. Forma se zhutněným vzorkem se obrátí a připevní se podkladní deska s filtračním papírem tak, aby se vzorek dotýkal filtračního papírku. Forma se uloží na podkladní desku. Na horní povrch zkušebního tělesa se položí filtrační papír s děrovanou horní deskou. Na horní desku se umístí závaží. Závaží je tvořeno požadovaným počtem přitěžovacích prstenců. Jejich počet je stanoven podle okolností a podle situace. Zkušební vzorek se s formou ponoří při teplotě (20±2) C do vody. Musí být umožněn volný přístup vody k horní a dolní části zkušebního tělesa. Na formu se umístí zařízení pro měření vertikálního bobtnání zkušebního tělesa. Provede se počáteční čtení bobtnání, které se zaznamená. Vzorek se nechá nasytit vodou po dobu 96 hodin, kdy se udržuje stálá úroveň hladiny vody. Následně se vynese graf závislosti bobtnání k uplynulé době. Po ukončení zkoušky se vypočte výsledné bobtnání vzorku. Po ukončení sycení vzorku vodou se z formy odstraní zařízení na měření bobtnání. Forma se vyjme z nádrže s vodou a nechá se odkapat po dobu (15±1) min. Po uplynutí doby se odstraní zatěžovací prstence, děrovaná horní a spodní deska. Po odstranění se zváží forma se zkušebním vzorkem a se zaznamená. 51

53 Zraní při zamezení vypařování po úplném nasycení Zráni se provede podle prvního zráni s výjimkou, že se z konců vzorků odstraní vosk nebo koncové kryty. Následující postup zkoušky je bez ohledu na to, zda byl vzorek vystaven zrání nebo nebyl. K horní části formy se zkušebním vzorkem se připevní podkladní deska. Spodní část formy se nechá odkrytá a může být zkoušena. Forma se připevní na spodní desku zkušebního zařízení. Pro vzorky s dobou zrání se CBR stanoví bez přitížení. Pro vzorky bez zrání je na zkušební těleso položen požadovaný počet přitěžovacích prstenců. Pokud byl zkušební vzorek vystaven sycení vodou, musí být počet prstenců roven počtu prstenců při sycení vzorku. K zabránění vniku směsi do otvoru v prstenci se jako první vloží prstenec s dosednutím penetračního trnu. Dosedací síla trnu se určí podle očekávaného poměru CBR/IBI: - CBR/IBI 5 % 10 N - CBR/IBI > 5 % 40 N Do stálé polohy se zajistí penetrační měřidlo válcový ocelový trn. Provede se počáteční nulové čtení. Zatížení na penetrační trn se použije takové, aby byl přírůstek penetrace přibližně 1,27mm/min. Zaznamená se čtení síly každých 0,5 mm penetračního přírůstku do celkové penetrace 10 mm. Po skončení zkoušky se z formy vyjme zkušební vzorek. Na vzorku se stanoví vlhkost podle ČSN EN (kap. 5.3), přitom vzorku pro její stanovení je u jemnozrnných směsí nejméně 100 g a u hrubozrnných směsí 500 g. Obr. 13 Zkušební lis pro provádění zkoušky pro určení CBR [1] 52

54 Vyhodnocení zkoušky se provede pomocí grafického znázornění naměřených hodnot. Do grafu se vynese síla osa Y a penetrace osa X. Vynesenými body se proloží křivka. Standardní tvar křivky je konvexní ve směru osy X. Při tomto tvaru křivky není potřebné graf upravovat a z grafu se odečtou hodnoty síly pro penetraci 2,5 mm a 5 mm. Když je počáteční tvar křivky konkávní, je potřeba graf upravit. Úprava se provádí proložením přímkou v inflexním bodě (vytvoření tangenty v bodě největšího sklonu). V průsečíku přímky a osy se zvolí nový začátek. Od nového začátku se odečtou hodnoty síly při penetraci 2,5 mm a 5,0 mm. Z hodnot odečtených z grafu se stanoví hodnota CBR. [22] Obr. 14 Grafické určení hodnoty CBR Tab. 33 Výsledná hodnota CBR na základě graficky získaných hodnot penetrace standardní síla odečtená síla z grafu kalifornský poměr únosnosti [mm] [kn] [kn] CBR [%] 2,5 13,2 2,03 15,0 5,0 20,0 4,05 20,0 53

55 8 Zkouška míry namrzavosti dle ČSN Zkouška míry namrzavosti zemin je přímá laboratorní zkouška. Touto zkouškou se napodobuje účinek mrazu v podloží vozovky za nepříznivých podmínek kapilárního nasycení. Sleduje se nárůst zdvihu vzorku, který odpovídá postupnému nárůstu ledových vrstviček. Postup zkoušky: Pro tvorbu zkušebního vzorku se použije forma, která má stejné rozměry jako forma pro zkoušku ČSN EN (kap. 7.1). Nejběžnější rozměr formy má průměr 100 mm a výšku 120 mm. Zkušební vzorek se sype do této formy, na kterou se nasadí hutnící nástavec a následně se upevní na podkladovou desku. Příprava zkušebního vzorku se provede podle ČSN EN (kap. 7.1) metodou Proctorovy standardní zkoušky. Zhutnění se provádí při optimální vlhkosti na maximální objemovou. Každá změna či odchylka musí být zaznamenaná do protokolu. Po zhutnění se pouzdro přesune do tepelného izolačního obalu. Následně se celé zařízení vloží na dno zkušební buňky. Po uložení se odstraní šrouby a nástavec. Nakonec se seřízne přečnívající část zhutněného vzorku a povrch se urovná. Nasadí se mrazící deska, závaží a zařízení na měření zdvihu. Do chladící skříně se vloží 4 připravené vzorky. Pro posouzení míry namrzavosti pro letištní plochy se vzorky zhutní pomocí modifikované Proctorovy zkoušky. Příprava hrubozrnného materiálu se provádí stejně, jako je popsáno výše, podle ČSN EN (kap. 7.1). U materiálů upravených pojivy a stabilizátorů se zkouška provádí až po 28 dnech zrání ve vlhkém prostředí při vlhkosti vzduchu 95 % až 100 % při teplotě (20±5) C. Když vzorek nevyhoví jako nenamrzavý po 28 dnech, použije se vzorek po době 90 dnů zrání. Do chladící skříně se vloží 4 vzorky. V chladícím zařízení se udržuje teplota (6±2) C. Vzorek se zmrazuje shora při teplotě (-4±1) C. Zkouška probíhá následovně: - chladící skříň se vzorky se ochlazuje na teplotu (6±2) C, při moznosti nasákání vody zdola po dobu nejméně 17 hodin. V této době není mrazící deska v činnosti a neměří se zdvih vzorku způsobený bobtnáním; - zmrazování začíná až po uplynutí doby na nasávání. Zmrazuje se pomocí mrazící desky při teplotě (-4±1) C po dobu 120 hodin, kdy se měří časový průběh zdvihu v mm. Zdvih vzorku se měří uprostřed horní kruhové plochy. Měření je průběžné v závislosti na čase nejméně po 2 hodinách. Při vizuálním odečítaní hodnot se připouští přerušení měření po dobu maximálně 6 hodin. Vyhodnocení se provede výpočtem, ale i graficky. Z naměřených hodnot se spočítá míra namrzavosti materiálu. [23] 54

56 Tab. 34 Míra namrzavosti automatizovaná tabulka zdvih zkušebního index mrazu vzorku průměrná mrazová citlivost míra namrzavosti dílčích vzorků míra namrzavosti h [mm] I m [ C] I m [ C] β i β 1. vzorek vzorek vzorek vzorek - - slovní vyhodnocení

57 9 Závěr Tato bakalářská práce se zabývá zkouškami kameniva a zemin. Lze ji rozdělit do teoretické a praktické části. V teoretické části je na úvod popsána problematika kameniva a jeho vlastností a vliv jeho nevhodného použití pro stavební účely. V následujících kapitolách jsou popsány vybrané typy zkoušek. Práce je členěná do kapitol dle jednotlivého zařazení v ČSN EN normách. Každá kapitola obsahuje příslušné podkapitoly dle oficiálních částí normy. Podkapitoly popisují jednotlivé zkoušky, obsahují stručný návod na jejich realizaci, případně ukázku vyhodnocení. Zestručnění normy z průměrných 12 stránek do jedné podkapitoly na přibližně 1 stránku má za cíl zefektivnění realizace zkoušky. Jednotlivé kapitoly se zabývají zkouškami kameniva podle příslušných norem, a to: - ČSN EN 933 Zkoušky geometrických vlastností kameniva kap. 4 - ČSN EN 1097 Zkoušky mechanických a fyzikálních vlastnosti kameniva kap. 5 - ČSN EN 1367 Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávaní kap. 6 - ČSN EN Nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy kap. 7 - ČSN EN Zkoušení míry namrzavosti zemin kap. 8 Pro každou zde popsanou zkoušku norma byl v praktické části práce vytvořen a naprogramován protokol v aplikaci Microsoft Excel. Každý předpřipravený sešit po dosazení naměřených hodnot vypočte normou požadované parametry, případně určí kategorii, resp. vhodnost daného vzorku navážky. V případě, že norma vyžaduje testování více vzorků nebo výstupem ze zkoušky je grafická závislost, jsou tyto Excelové sešity předpřipraveny a naprogramovány i pro tyto účely. Aby bylo možné tyto protokoly lehce tisknout, archivovat a s odstupem času v nich zpětně dohledávat získané informace, byly tyto části sešitů interaktivně zapracovány do hlavičkového papíru (formuláře) v aplikaci Microsoft Word. Vzhledem k použití běžně dostupných programů a k interaktivní formě spolu se zjednodušením návodu pro realizaci zkoušky byl splněn cíl práce. Díky těmto podkladům dochází k zefektivnění vyhodnocování zkoušek a jejich automatizaci. Tímto lze předejít matematickým a jiným chybám z nepozornosti, které by kvůli náročnosti provedení samotných zkoušek výstupy znehodnotily. Takto získaný čas lze věnovat kvalitnější realizaci zkoušek, a také správnému uchopení a využití výstupů pro stavební účely. 56

58 Seznam použitých zdrojů [1] STEHLÍK, Dušan, Pavel ŠPERKA a Adam PUDA. BM02 Pozemní komunikace II. [přednášky z předmětu BM02]. FAST VUT v Brně, [2] ČSN EN Zkoušení všeobecných vlastností kameniva: Část 1: Metody odběru vzorků. Praha: Český normalizační institut, [3] ČSN EN Zkoušení všeobecných vlastností kameniva: Část 2: Metody zmenšování laboratorních vzorků. Praha: Český normalizační institut, [4] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 1: Stanovení zrnitosti - Sítový rozbor. Praha: Český normalizační institut, [5] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 4: Stanovení tvaru zrn - Tvarový index. Praha: Český normalizační institut, [6] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 5: Stanovení podílu drcených zrn v hrubém kamenivu. Praha: Český normalizační institut, [7] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 7: Stanovení obsahu schránek živočichů - podíl schránek živočichů v hrubém kamenivu. Praha: Český normalizační institut, [8] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 8: Posouzení jemných částic - Zkouška ekvivalentu písku. Praha: Český normalizační institut, [9] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 9: Posouzení jemných částic - Zkouška methylenovou modří. Praha: Český normalizační institut, [10] ČSN EN Zkoušení geometrických vlastností kameniva: Část 11: Klasifikace složek hrubého recyklovaného kameniva. Praha: Český normalizační institut, [11] ČSN EN Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva: Část 2: Metody pro stanovení odolnosti proti drcení. Praha: Český normalizační institut, [12] ČSN EN Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva: Část 3: Stanovení sypné i a mezerovitosti volně sypaného kameniva. Praha: Český normalizační institut, [13] ČSN EN Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva: Část 5: Stanovení vlhkosti sušením v sušárně. Praha: Český normalizační institut, [14] ČSN EN Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva: Část 6: Stanovení objemové i zrn a nasákavosti. Praha: Český normalizační institut,

59 [15] ČSN EN Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva: Část 7: Stanovení měrné i fileru - Pyknometrická zkouška. Praha: Český normalizační institut, [16] ČSN EN Zkoušení mechanických a fyzikálních vlastností kameniva: Část 8: Stanovení hodnoty ohladitelnosti. Praha: Český normalizační institut, [17] ČSN EN Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání: Část 1: Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování. Praha: Český normalizační institut, [18] ČSN EN Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání: Část 2: Zkouška síranem hořečnatým. Praha: Český normalizační institut, [19] ČSN EN Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání: Část 6: Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování za přítomnosti soli (NaCl). Praha: Český normalizační institut, [20] ČSN EN Nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy: Část 2: Zkušební metody pro stanovení laboratorní srovnávací objemové i a vlhkosti - Proctorova zkouška. Praha: Český normalizační institut, [21] ČSN EN Nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy: Část 41: Zkušební metoda pro stanovení pevnosti v tlaku směsí stmelených hydraulickými pojivy. Praha: Český normalizační institut, [22] ČSN EN Nestmelené směsi a směsi stmelené hydraulickými pojivy: Část 47: Zkušební metoda pro stanovení kalifornského poměru únosnosti, okamžitého indexu únosnosti a lineárního bobtnání. Praha: Český normalizační institut, [23] ČSN Zkoušení míry namrzavosti zemin. Praha: Český normalizační institut,

60 Seznam příloh Příloha č. 1: Příloha č. 2: Příloha č. 3: Příloha č. 4: Příloha č. 5: Příloha č. 6: Příloha č. 7: Příloha č. 8: Příloha č. 9: Formulář pro ČSN EN 933-1: Sítový rozbor Formulář pro ČSN EN 933-4: Tvarový index Formulář pro ČSN EN 933-5: Podíl drcených zrn Formulář pro ČSN EN 933-7: Obsahu schránek živočichů Formulář pro ČSN EN 933-8: Jemné částice ekvivalent písku Formulář pro ČSN EN 933-9: Jemné částice methylenová modř Formulář pro ČSN EN : Hrubé recyklované kamenivo Formulář pro ČSN EN : Odolnosti proti drcení Formulář pro ČSN EN : Sypná a mezerovitost Příloha č. 10: Formulář pro ČSN EN : Stanovení vlhkosti sušením Příloha č. 11: Formulář pro ČSN EN a: Objemová a nasákavost (pyknometr) Příloha č. 12: Formulář pro ČSN EN b: Objemová a nasákavost (drátěný koš) Příloha č. 13: Formulář pro ČSN EN : Pyknometrická zkouška Příloha č. 14: Formulář pro ČSN EN : Ohladitelnost Příloha č. 15: Formulář pro ČSN EN : Odolnost proti zmrazování a rozmrazovaní Příloha č. 16: Formulář pro ČSN EN : Zkouška síranem hořečnatým Příloha č. 17: Formulář pro ČSN EN : Zmrazování a rozmrazování za přítomnosti soli Příloha č. 18: Formulář pro ČSN EN : Proctorova zkouška Příloha č. 19: Formulář pro ČSN EN : Pevnost v tlaku Příloha č. 20: Formulář pro ČSN EN : Stanovení CBR a IBI Příloha č. 21: Formulář pro ČSN : Míra namrzavosti 59

61 [Příloha č. 1] ČSN EN Stanovení zrnitosti Síťový rozbor Identifikace vzorku: Místo odběru: Datum zkoušky: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Zkoušku provedl: Poznámky: velikost síta zůstatku materiálu VZOREK č.1 VZOREK č.2 VZOREK č.3 procenta zůstatku materiálu součtové procento propadu zůstatku materiálu procenta zůstatku materiálu součtové procento propadu zůstatku materiálu procenta zůstatku materiálu součtové procento propadu [mm] [g] [%] [%] [g] [%] [%] [g] [%] [%] 250, , , , , , , , , , , , , , , , dno SUMA 0,0 0,0 0,0 ČSN EN /2

62 Propad [%] [Příloha č. 1] 100,0 Sítový rozbor 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 VZOREK č.1 VZOREK č.2 VZOREK č.3 10,0 0,0 0,01 0,10 1,00 Velikost síta [mm] 10,00 100,00 Podpis: ČSN EN /2

63 [Příloha č. 2] ČSN EN Stanovení zrnitosti Tvarový index Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: # velikost dolního sita velikost horního sita zrnění kameniva zkušební navážky nekubických zrn tvarový index d [mm] D [mm] d /D [mm] M 1 [g] M 2 [g] SI [%] Podpis: ČSN EN /1

64 velikost dolního sita velikost horního sita zrnění kameniva zkušební navážky drcených zrn ostrohraných zrn zaoblených zrn oblých zrn podíl drcených zrn podíl ostrohraných zrn podíl zaoblených zrn podíl oblých zrn validace zbývající i [Příloha č. 3] ČSN EN Stanoveni podílu drcených zrn v hrubém kamenivu Identifikace vzorku: Místo odběru: Datum zkoušky: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Zkoušku provedl: Poznámky: # d [mm] D [mm] d /D [mm] M 1 [g] M c [g] M tc [g] M r [g] M tr [g] C c [%] C tc [%] C r [%] C tr [%] [%] Podpis: ČSN EN /1

65 [Příloha č. 4] ČSN EN Stanovení obsahu schránek živočichů Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: # velikost dolního sita velikost horního sita zrnění kameniva zkušební navážky schránek živočichů a jejich zlomků obsah schránek živočichů d [mm] D [mm] d /D [mm] M 1 [g] M 2 [g] SC [%] Podpis: ČSN EN /1

66 [Příloha č. 5] ČSN EN Posouzení jemných částic zkouška ekvivalentu písku Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: navážky výška horní hladiny koloidního roztoku od dna odměrného válce výška usazeniny hodnota dílčího ekvivalentu písku hodnota ekvivalentu písku M [g] h 1 [mm] h 2 [mm] SE i SE první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - - Podpis: ČSN EN /1

67 [Příloha č. 6] ČSN EN Posouzení jemných částic Zkouška methylenovou modří Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: nebo: FRAKCE 0-2 mm vysušené navážky objem roztoku absorb. kaolinitem celkové množství roztoku barviva methylenová modř M 1 [g] V ' [ml] V 1 [ml] MB [g] - FRAKCE 0-0,125 mm vysušené celkové množství navážky roztoku barviva methylenová modř M 1 [g] V 1 [ml] MB [g] - Podpis: ČSN EN /1

68 [Příloha č. 7] ČSN EN Klasifikace složek hrubého recyklovaného kameniva Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: Parametry vzorku teplota při sušení T [ C] M 0 [g] M 63 [g] M 4 [g] M 1 [g] M 2 [g] M 3 [g] Plovoucí částice složka objem podíl [cm 3 ] [cm 3 /kg] FL - Neplovoucí částice vysušného vzorku zbytek na sítě 63 mm propad sitem 4 mm zkušební navážky zbytek neplovoucích částic redukovaný zbytek neplovoucích částic složka [g] podíl [%] X - R c - R u - R b - R a - R g - podíl celkem Doplněk: Nízký podíl plovoucích částic zkušební navážka vlhkost pro stanovení vlhkosti 0,0 zkušební navážky objem plovoucích částic podíl plovoucích částic M w [g] w [%] M h [kg] V FL [cm 3 ] FL [cm 3 /kg] - Podpis: ČSN EN /1

69 [Příloha č. 8] ČSN EN Metody pro stanovení odolnosti proti drcení Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Metoda rozboru: Poznámky: zůstatku kameniva na sítu 1,6 mm m [g] součinitel Los Angeles LA - Podpis: ČSN EN /1

70 mezerovitost [Příloha č. 9] ČSN EN Stanovení sypné i a mezerovitosti volně sypaného kameniva Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: prázdné nádoby nádoby se zkušební navážkou objem nádoby sypná volně sypaného kameniva průměrná sypná objemová vysušeného kameniva m 1 [kg] m 2 [kg] V [l] ρ b [Mg/m 3 ] ρ p [Mg/m 3 ] v [%] první dílčí navážka - - druhá dílčí navážka třetí dílčí navážka - - Podpis: ČSN EN /1

71 měření č. # misky misky s vlhkou zkušební navážkou vlhké zkušební navážky misky s vysušenou zkušební navážkou misky s vysušenou zkušební navážkou ustálená vysušení vysušené zkušební navážky vlhkost zkušební navážky [Příloha č. 10] ČSN EN Stanovení vlhkosti sušením v sušárně Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: M 2 [g] M 1 +M 2 [g] M 1 [g] M d 1 +M 2 [g] M d 2 +M 2 [g] M 3 [g] w [%] Podpis: ČSN EN /1

72 [Příloha č. 11] ČSN EN a) Stanovení objemové i zrn a nasákavosti Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Metoda rozboru: Poznámky: Metoda s drátěným košem koše se zkušební navážkou ve vodě M 2 [g] teplota vody při vážení M 2 T [ C] hustota vody podle teploty T ρ w [Mg/m 3 ] - koše ve vodě bez zkušební navážky osušené zkušební navážky vysušené zkušební navážky v sušárně M 3 [g] M 1 [g] M 4 [g] objemová zrn ρ a [Mg/m 3 ] - objemová zrn po vysušení v sušárně ρ rd [Mg/m 3 ] - objemová zrn vodou nasycených a povrchově osušených ρ ssd [Mg/m 3 ] - kontrola objemové i zrn vodou nasycených ρ ssd [Mg/m 3 ] - nasákavost po ponoření do vody na 24 hod. WA 24 [%] - Podpis: ČSN EN (a - drat kos) 1/1

73 [Příloha č. 12] ČSN EN b) Stanovení objemové i zrn a nasákavosti Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: Pyknometrická metoda pyknometru se zkušební navážkou a přeplněného vodou teplota vody pyknometru naplného vodou teplota vody M 2 [g] T 1 [ C] M 3 [g] T 2 [ C] rozdíl teplot vody T [ C] - hustota vody pro T i ρ w [Mg/m 3 ] - nasáklé a osušené zkušební navážky zkušební navážky vysušené v sušárně M 1 [g] M 4 [g] objemová zrn ρ a [Mg/m 3 ] - objemová zrn po vysušení v sušárně ρ rd [Mg/m 3 ] - objemová zrn nasycených vodou a povrchově osušených kontrola objem. i zrn nasycených vodou a povrch. osušených ρ ssd [Mg/m 3 ] - ρ ssd [Mg/m 3 ] - nasákavost po ponoření do vody na 24 hod. WA 24 [%] - Podpis: ČSN EN (b - pyknom) 1/1

74 pyknometu se zátkou pyknometu se zátkou a dílčí navážkou pyknometu se zátkou a navážkou zalitou kapalinou [Příloha č. 13] ČSN EN Stanovení měrné i fileru Pyknometrická zkouška Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: objem pyknometru hustota kapaliny při teplotě 25 C měrná fileru první dílčí navážka druhá dílčí navážka třetí dílčí navážka m 0 [g] m 1 [g] m 2 [g] V [ml] ρ l [Mg/m 3 ] ρ f [Mg/m 3 ] Objem pyknometru Hustota kapaliny prázdného pyknometru m 0 [g] prázdného pyknometru se zátkou m 0 [g] pyknometru naplněného vodou m 3 [g] pyknometru naplněného kapalinou m 4 [g] hustota vody při teplotě 25 C ρ w [Mg/m 3 ] 0,997 objem pyknometru V [ml] - objem pyknometru V [ml] - hustota kapaliny při teplote 25 C ρ l [Mg/m 3 ] - Podpis: ČSN EN /1

75 [Příloha č. 14] ČSN EN Stanovení hodnoty ohladitelnosti Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: první zkušební vzorek druhý zkušební vzorek tretí zkušební vzorek čtvrtý zkušební vzorek hodnota průměrná hodnota hodnota průměrná hodnota S i S C i C PSV Podpis: ČSN EN /1

76 [Příloha č. 15] ČSN EN Stanovení odolnosti proti zmrazováni a rozmrazování Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: počáteční vysušená konečná vysušená dílčí navážky (zůstatek na sítě d /2) jednotlivý procentní úbytek i dílčí navážky procentní úbytek i M 1 [g] M 2 [g] F i [%] F [%] první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - třetí dílčí navážka - - Podpis: ČSN EN /1

77 [Příloha č. 16] ČSN EN Zkouška síranem hořečnatým Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: počáteční dílčí navážky konečná dílčí navážka (zůstatek na sítu d ) hodnota síranu hořečnatého dílčí navážky hodnota síranu hořečnatého M 1 [g] M 2 [g] MS i [%] MS [%] první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - - Podpis: ČSN EN /1

78 [Příloha č. 17] ČSN EN Stanovení odolnosti proti zmrazováni a rozmrazování za přítomnosti soli Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Identifikace laboratoře: Datum odběru: Místo odběru: Poznámky: počáteční vysušené dílčí navážky konečná vysušené dílčí navážky (zůstatek na sitě d /2) ztráta i dílčí navážky ztráta i M 1 [g] M 2 [g] F i [%] F NaCl [%] první dílčí navážka - druhá dílčí navážka - třetí dílčí navážka - - Podpis: ČSN EN /1

79 objemová zhutněné suché směsi ρ d [kg/m3] vzorek moždíře a základové desky moždíře, základové desky a zhutněné směsi objem moždíře vlhkost směsi zdánlivá hustota pevných částic mezerovitost směsi v celkovém objemu objemová vody objemová zhutněné vlhké směsi objemová zhutněné suché směsi objemová zhutněné suché směsi [Příloha č. 18] ČSN EN Zkušební metoda pro stanovení laboratorní srovnávací objemové i a vlhkosti Proctorova zkouška Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: ρ s m 1 m 2 V w Va ρ # [g] [g] [cm 3 ] [%] [kg/m 3 ] [%] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] [kg/m 3 ] ρ w ρ d ρ d 1 Proctorova zkouška vlhkost směsi w [%] graf proctorovy zk. křivka saturace optim Polyn. (graf proctorovy zk.) Proložení polynomem druhého řádu: optimální vlhkost x max = - % Podpis: maximální objemová y max = - kg/m 3 ČSN EN /1

80 [Příloha č. 19] ČSN EN Zkušební metoda pro stanovení pevnosti v tlaku směsi stmelených hydraulickými pojivy Zkoušku provedl: Datum zkoušky: Identifikace vzorku: Datum odběru: Identifikace laboratoře: Místo odběru: Poznámky: maximální síla při porušení plocha průřezu zkušebního vzorku F [N] A c [mm 2 ] první zkušební vzorek druhý zkušební vzorek třetí zkušební vzorek pevnost v tlaku zkušebního vzorku R ci[mpa] pevnost v tlaku R c [MPa] - pevnost v tlaku R c [MPa] - popis porušení zkušebního vzorku [zvolte možnost] [zvolte možnost] [zvolte možnost] nákres porušení zkušebního vzorku Podpis: ČSN EN /1

81 Pomocná tabulka pro výběr nákresu porušení zkušebního vzorku ČSN EN