⛰️ Analiza sitowa kruszywa
Krótko: o co chodzi
Oznaczanie składu ziarnowego (uziarnienia) kruszywa metodą przesiewania przez zestaw sit o znormalizowanych oczkach. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 933-1:2012; Zestaw sit: 0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 mm. Procedura obejmuje 10 kroków (łącznie około 16 h 47 min–1 dni 13 h 17 min); stosuje się je m.in. do: Kontrola jakości kruszywa do betonu (PN-EN 12620), Badanie kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych (PN-EN 13043), Ocena kruszywa do podbudów drogowych (PN-EN 13242).
W skrócie
- Norma: PN-EN 933-1:2012
- Kategoria: Budownictwo
- Kroków procedury: 10
- Łączny czas etapów: 16 h 47 min–1 dni 13 h 17 min
- Zestaw sit: 0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 mm
- Masa próbki: Zależna od D_max: 0,2 kg (4 mm) do 40 kg (63 mm)
- Temperatura suszenia: 110 ± 5°C do stałej masy
Przegląd
Analiza sitowa jest najważniejszym i najczęściej wykonywanym badaniem kruszywa, pozwalającym określić rozkład wielkości ziaren (uziarnienie). Polega na przesiewaniu wysuszonej próbki kruszywa przez zestaw sit o malejących wymiarach oczek i określeniu procentowego udziału poszczególnych frakcji. Wyniki przedstawiane są jako krzywa uziarnienia — graficzna zależność przesiewu od rozmiaru oczka sita.
Uziarnienie kruszywa ma fundamentalne znaczenie dla właściwości betonu, mieszanek mineralno-asfaltowych, podbudów drogowych i podsypek. Prawidłowy dobór uziarnienia zapewnia optymalną zagęszczalność, wytrzymałość i trwałość materiału budowlanego. Norma PN-EN 933-1 definiuje standardowy zestaw sit (0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 mm) oraz procedurę badania.
Analiza sitowa wykonywana jest w każdym laboratorium materiałów budowlanych i drogowych. Jest obowiązkowa w zakładowej kontroli produkcji kruszywa (ZKP) oraz przy odbiorze kruszywa na budowie. Na podstawie wyników klasyfikuje się kruszywo do odpowiedniej kategorii nadwymiarów i podziarnów (np. GC85/20, GF85) zgodnie z PN-EN 12620 (do betonu) i PN-EN 13043 (do mieszanek asfaltowych).
Badanie wymaga starannego przygotowania próbki — suszenia do stałej masy w temperaturze 110 ± 5°C. Masa próbki zależy od maksymalnego wymiaru ziarna (np. 10 kg dla kruszywa 31,5 mm). Przesiewanie może być ręczne lub mechaniczne (wstrząsarka), a czas przesiewania musi być wystarczający do zapewnienia całkowitego rozdzielenia frakcji.
Zasada metody
Wysuszoną próbkę kruszywa o określonej masie przesiewa się przez zestaw sit ułożonych od największego do najmniejszego oczka. Przesiewanie odbywa się mechanicznie (wstrząsarka) lub ręcznie, aż do momentu gdy masa materiału na każdym sicie nie zmienia się o więcej niż 1% w ciągu minuty przesiewania. Po zakończeniu waży się pozostałość na każdym sicie i oblicza przesiw — procentowy udział masy ziaren przechodzących przez dane sito w stosunku do masy całej próbki. Wyniki przedstawia się w postaci krzywej uziarnienia.
Zastosowania
- Kontrola jakości kruszywa do betonu (PN-EN 12620)
- Badanie kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych (PN-EN 13043)
- Ocena kruszywa do podbudów drogowych (PN-EN 13242)
- Zakładowa kontrola produkcji kruszywa (ZKP)
- Klasyfikacja gruntów budowlanych
- Projektowanie mieszanek betonowych (dobór krzywej uziarnienia)
- Kontrola odbiorcza kruszywa na budowie
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zestaw sit | 0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 mm |
| Masa próbki | Zależna od D_max: 0,2 kg (4 mm) do 40 kg (63 mm) |
| Temperatura suszenia | 110 ± 5°C do stałej masy |
| Czas przesiewania | Do uzyskania <1% zmiany masy/min na każdym sicie |
| Dokładność wagi | ±0,1% masy próbki |
Norma
- Numer normy
- PN-EN 933-1:2012
- Tytuł (PL)
- Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego — Metoda przesiewania
- Title (EN)
- Tests for geometrical properties of aggregates — Part 1: Determination of particle size distribution — Sieving method
Procedura krok po kroku
-
Pobranie i przygotowanie próbki
Pobrać próbkę reprezentatywną wg PN-EN 932-1. Zmniejszyć metodą ćwiartkowania do wymaganej masy badawczej.
-
Suszenie próbki
Wysuszyć próbkę w suszarce w temperaturze 110 ± 5°C do stałej masy (zmiana masy <0,1% po 1 h suszenia). Ostudzić.
-
Ważenie próbki
Zważyć wysuszoną próbkę z dokładnością ±0,1% masy. Zapisać masę jako M₁.
-
Przemywanie na sicie 0,063 mm
Umieścić próbkę na sicie 0,063 mm. Przemywać wodą aż do uzyskania przezroczystej wody. Ostrożnie przenieść pozostałość do naczynia.
-
Suszenie po przemywaniu
Wysuszyć przemytą próbkę ponownie w 110 ± 5°C do stałej masy. Zważyć jako M₂.
-
Przesiewanie mechaniczne
Ułożyć sita od największego oczka (góra) do najmniejszego (dół) z miską. Wsypać próbkę na górne sito. Uruchomić wstrząsarkę.
-
Kontrola kompletności przesiewania
Sprawdzić, czy na każdym sicie zmiana masy jest <1% w ciągu 1 minuty ręcznego przesiewania. Jeśli nie — kontynuować.
-
Ważenie frakcji
Zważyć pozostałość na każdym sicie z dokładnością ±0,1% masy próbki. Zsumować masy — strata nie może przekroczyć 1% M₁.
-
Obliczenia
Obliczyć dla każdego sita: pozostałość [%], przesiew [%], przesiew kumulowany [%]. Wykreślić krzywą uziarnienia.
-
Dokumentacja i klasyfikacja
Sporządzić sprawozdanie. Sklasyfikować kruszywo wg nadwymiarów/podziarnów (kategorie GC, GF wg PN-EN 12620).
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Zestaw sit Ø315 lub Ø400 mm | RETSCH, Endecotts, CONTROLS — sita ze stali nierdzewnej wg ISO 3310-1/2 | 300–800 PLN/szt. |
| Wstrząsarka do sit | RETSCH AS 200, Controls 15-D0430, Endecotts Octagon 200 | 8 000–25 000 PLN |
| Suszarka laboratoryjna 300 L | Binder FD 260, POL-EKO SLW 400, Memmert UF450 | 8 000–20 000 PLN |
| Waga laboratoryjna 30 kg | Radwag WLC 30/A2, KERN FKB 36K0.1, dokładność 0,1 g | 2 000–5 000 PLN |
| Pojemniki, szczotki do czyszczenia sit | Stalowe lub aluminiowe, miękkie szczotki nylonowe | 50–200 PLN |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Woda wodociągowa | — | Do przemywania kruszywa drobnego na sicie 0,063 mm (pranie próbki) |
| Środek dyspergujący (opcjonalnie) | — | Heksametafosforan sodu — do rozbijania zlepów drobnych ziaren, 1% roztwór |
| Sita kontrolne (wzorcowe) | — | Certyfikowane sita odniesienia do okresowej weryfikacji sit roboczych |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Pył kruszywowy — stosować maskę przeciwpyłową FFP2 przy przesypywaniu
- Ciężkie próbki (do 40 kg) — ryzyko urazów kręgosłupa, stosować ergonomiczne techniki podnoszenia
- Suszarka 110°C — ryzyko oparzenia, stosować rękawice termiczne
- Okulary ochronne przy przesypywaniu kruszywa
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN 933-1:2012 — „Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego — Metoda przesiewania”. Tytuł angielski: „Tests for geometrical properties of aggregates — Part 1: Determination of particle size distribution — Sieving method”.
Na czym polega ta metoda?
Wysuszoną próbkę kruszywa o określonej masie przesiewa się przez zestaw sit ułożonych od największego do najmniejszego oczka. Przesiewanie odbywa się mechanicznie (wstrząsarka) lub ręcznie, aż do momentu gdy masa materiału na każdym sicie nie zmienia się o więcej niż 1% w ciągu minuty przesiewania.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Zestaw sit: 0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 mm; Masa próbki: Zależna od D_max: 0,2 kg (4 mm) do 40 kg (63 mm); Temperatura suszenia: 110 ± 5°C do stałej masy; Czas przesiewania: Do uzyskania <1% zmiany masy/min na każdym sicie.
Ile trwa wykonanie badania?
Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 16 h 47 min–1 dni 13 h 17 min. Procedura obejmuje 10 kroków.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Zestaw sit Ø315 lub Ø400 mm, Wstrząsarka do sit, Suszarka laboratoryjna 300 L, Waga laboratoryjna 30 kg, Pojemniki, szczotki do czyszczenia sit. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Zestaw sit Ø315 lub Ø400 mm): 300–800 PLN/szt.
Gdzie stosuje się to badanie?
Kontrola jakości kruszywa do betonu (PN-EN 12620); Badanie kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych (PN-EN 13043); Ocena kruszywa do podbudów drogowych (PN-EN 13242); Zakładowa kontrola produkcji kruszywa (ZKP); Klasyfikacja gruntów budowlanych; Projektowanie mieszanek betonowych (dobór krzywej uziarnienia); Kontrola odbiorcza kruszywa na budowie.
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Pył kruszywowy — stosować maskę przeciwpyłową FFP2 przy przesypywaniu; Ciężkie próbki (do 40 kg) — ryzyko urazów kręgosłupa, stosować ergonomiczne techniki podnoszenia; Suszarka 110°C — ryzyko oparzenia, stosować rękawice termiczne; Okulary ochronne przy przesypywaniu kruszywa.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 933-1.