ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΑΔΡΑΝΗ ΥΛΙΚΑ Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Αδρανή υλικά είναι τα διαβαθμισμένα, ορυκτής ή βιομηχανικής προέλευσης υλικά, που χρησιμοποιούνται είτε με κάποιο συγκολλητικό μέσο (για παρασκευή κονιαμάτων, σκυροδεμάτων κλπ.) είτε αυτούσια (έρμα σιδηρ. γραμμής, στραγγιστήρια κ.λπ.) σε διάφορα τεχνικά έργα. Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Κύριες κατηγορίες πετρωμάτων που χρησιμοποιούνται για αδρανή: Μαγματικά Πετρώματα Ιζηματογενή Πετρώματα Μεταμορφωμένα Πετρώματα Γρανίτες, Διορίτες, Γάββροι Ρυόλιθοι, Ανδεσίτες, Δακίτες, Βασάλτες Αμμοχαλικώδεις αποθέσεις Ασβεστόλιθοι Γνεύσιοι (ορθογνεύσιοι), χαλαζίτης Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Τα αδρανή υλικά χωρίζονται με βάση: Αμμοχαλικώδεις αποθέσεις Φυσικής προέλευσης  την προέλευση Θραυστό υλικό Σκωρία Υψικαμίνων Κουρασάνι Τεχνητά ή Βιομηχανικά Μπετονίτης Περλίτης Ιπτάμενη τέφρα Λιγνιτών Ανακυκλωμένα Υλικά κοίτης ποταμού Φυσικά ή Συλλεκτά αδρανή  την πηγή λήψης Υλικά αναβαθμίδων Κορήματα κλιτύων Αδρανή Λατομείων (Το πέτρωμα αποσπάται από τη βραχoμάζα και υπόκειται σε επεξεργασία) Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Χονδρόκοκκα αδρανή (μέγιστη D > 4 mm, ελάχιστη d > 2 mm) (ογκόλιθοι, κροκάλες, χαλίκια, γαρμπίλι κ.α)  το μέγεθος των κόκκων Λεπτόκοκκα αδρανή (D < 4 mm) (άμμοι) Παιπάλη (D < 2 mm, 70% - 100% < 0,063 mm) Κανονικού ειδικού βάρους (2 – 3 gr/cm3) Φυσικά ελαφρά αδρανή  το ειδικό βάρος Επεξεργασμένα δομικά ελαφρά αδρανή Ελαφροβαρή (< 2 gr/cm3) Παραπροϊόντα ως ελαφρά αδρανή Επεξεργασμένα μονωτικά υπερελαφρά αδρανή Βαρέα (> 3 gr/cm3) Προέρχονται από ορυκτά όπως ο βαρύτης, ο μαγνητίτης, ο αιματίτης και ο ιλμενίτης Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Οι κυριότερες χρήσεις των αδρανών υλικών  σκυροδέματα  έργα οδοποιίας βάσεις και υποβάσεις οδοστρωμάτων, ασφαλτικά οδοστρωμάτων, αντιολισθηρές στρώσεις, επιχώματα  κονιάματα  έρμα σιδηροδρομικής γραμμής στραγγιστήρια και φίλτρα  βράχοι θωράκισης  συρματοκιβώτια Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Εργαστηριακές Δοκιμές Ποιοτικού Ελέγχου Αδρανών Υλικών Ευρωπαϊκοί Κανονισμοί (ΕΝ) από 06/2004  Γενικές Ιδιότητες  Δειγματοληψία (ASTM D75) – EN 932/1 Εκσκαφή, λήψη, μείξη ή θραύση αντιπροσωπευτικών δειγμάτων  Πετρογραφική εξέταση (ASTM C295) – EN 932/3 μικρο – μακροσκοπική, ποιοτική & ποσοτική Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών  Γεωμετρικές Ιδιότητες  Κοκκομετρική ανάλυση (ASTM C136, C117) – EN 933/1 Αλλουβιακές αποθέσεις Πλευρικά κορήματα & κώνοι κορημάτων Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Σχήμα κόκκων αδρανούς  Δείκτης Πλακοειδούς (ΙF) (BS 812:105:1) – EN 933/3 ποσοστό πεπλατυσμένων & επιμήκων κόκκων (χαλικιών, κροκαλών κ.λπ ή θραυσμάτων) μεγάλο ποσοστό (υψηλός δείκτης ΙF) σημαίνει περισσότερο ακατάλληλο υλικό IF ≤ 15 (σιδηρ. έρμα)  Προσδιορισμός του δείκτη Επιμήκυνσης (ΙΕ) (BS 812:105:2)  Προσδιορισμός του δείκτη Μορφής (ΕΝ 933/4) Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Περιεχόμενα λεπτομερή υλικά (επιβλαβή υλικά ή παιπάλη δηλ. άργιλος, ιλύς, ασβεστολιθική σκόνη κ.λπ.)  Προσδιορισμός του δείκτη (ASTM D2419) – EN 933/8 Ισοδύναμου Άμμου (SE) Χαμηλές τιμές SE (<50%) σημαίνει υψηλό ποσοστό λεπτομερών και συνεπώς η χρήση του αδρανούς απαιτεί επεξεργασία του (π.χ. απόπλυση)  Προσδιορισμός του δείκτη μπλέ του μεθυλενίου EN 933/8 Υπολογίζεται μόνο το ποσοστό της περιεχόμενης αργίλου  Προσδιορισμός Σβόλων Αργίλου και Εύθρυπτων Κόκκων (ASTM C142) – EN 933/5 Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών  Φυσικές και Μηχανικές Ιδιότητες  Προσδιορισμός του Ειδικού Βάρους (ASTM C127) – EN 1097/6 (Gs) και της Υγρασίας Απορρόφησης (wa) η wa είναι «δείκτης» της ανθεκτικότητας του γεωυλικού στις καιρικές μεταβολές (κρύο – ζέστη). Μικρή wa υψηλή ανθεκτικότητα. Γενικά πρέπει wa <3% Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Αντοχή – ανθεκτικότητα σε μηχανική φθορά  Προσδιορισμός του δείκτη αντοχής σε τριβή και κρούση με τη μηχανή Los Angeles (LAAV) (ASTM C131) – EN 1097/6 LAAV≤ 40% και 14% Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών  Προσδιορισμός της αντοχής σε τριβή και κρούση με τη μηχανή Micro Deval EN 1097/1 MicDev ≤ 11 %  Προσδιορισμός του δείκτη αντοχής σε Κρούση (ΑΙV) (BS 812:112) Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών  Προσδιορισμός του δείκτη αντίστασης σε στίλβωση (PSV) (EN 1097/8)  Προσδιορισμός του δείκτη φθοράς σε απότριψη (AAV) (EN 1097/9) Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Αντοχή – ανθεκτικότητα σε αποσάθρωση (θερμικές – καιρικές μεταβολές)  Προσδιορισμός τς ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση (υγεία πετρώματος) με χρήση αλάτων Na2SO4 (ASTM C88) – EN 1367/2 S (%) < 12 -18% Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών Επίδραση της σύστασης (πετρογραφίας) στην αντοχή - ανθεκτικότητα 40 40 ΚΟΡΗΜΑΤΑ ΥΛΙΚΑ ΑΝΑΒΑΘΜΙΔΩΝ ΠΛΕΙΟ - ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ (ΑΣΒ+ΚΕΡ) LAAV = 24 + 0.33 (sandst %) 35 LAAV, AIV (%) LAAV, AIV (%) 35 30 LAAV = 28 0.25 (chert %) R2 = 0.65 25 ΠΛΕΙΟ-ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΙΚΑ (ΑΣΒ+ΚΕΡ+ΨΑΜ) 20 R2 = 0.80 30 25 AIV = 20 + 0.20 (sandst %) R2 = 0.75 20 AIV = 24 0.20 (chert %) 15 R2 = 0.50 15 10 0 5 10 15 20 25 ΠΟΣΟΣΤΟ ΚΕΡΑΤΟΛΙΘΟΥ (%) 30 35 40 10 0 5 10 15 20 25 ΠΟΣΟΣΤΟ ΨΑΜΜΙΤΗ (%) Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών 30 35 40 Βασικές απαιτήσεις - Προδιαγραφές αδρανών υλικών για τη χρήση τους σε διάφορες εφαρμογές Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών ΒΑΣΗ – ΥΠΟΒΑΣΗ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών ΕΡΜΑ ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ (ΣΚΥΡΑ) για γραμμές υψηλών ταχυτήτων ΙF<15 LAAV<14 MDE≤11 Ν. Σαμπατακάκης Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών