O trwałości nawierzchni, betonu i umocnień decyduje surowiec, a kruszywo bazaltowe trafia tam, gdzie obciążenia ruchem, mrozem i wodą są największe. Jest to kruszywo łamane ze skały magmowej wylewnej, odporne na ścieranie i polerowanie, o niskiej nasiąkliwości, dostępne we frakcjach od 0/1 do 80/150 mm i objęte czterema normami: PN-EN 12620, PN-EN 13043, PN-EN 13242 oraz PN-EN 13383. Poniższy przewodnik porządkuje pochodzenie surowca, jego właściwości techniczne, znaczenie oznaczeń frakcji, zakres zastosowań oraz różnicę między materiałem płukanym a niepłukanym.
Czym jest bazalt i skąd pochodzi kruszywo bazaltowe
Bazalt to zasadowa skała magmowa wylewna, powstała z szybko stygnącej lawy, o drobnokrystalicznej i zwięzłej strukturze oraz niewielkiej porowatości. Ta geneza przekłada się wprost na parametry użytkowe: im drobniejsze kryształy i mniej pustek w skale, tym wyższa odporność mechaniczna ziaren i mniejsza podatność na destrukcyjne działanie wody zamarzającej w porach.
Surowiec do produkcji kruszywa bazaltowego Trzuskawica pozyskuje z własnego złoża na Dolnym Śląsku. Kopalnia kruszywa Targowica w Ciepłowodach prowadzi wydobycie oraz przeróbkę mechaniczną skały, a produkcja pozostaje pod stałą kontrolą laboratorium ZKP (Zakładowa Kontrola Produkcji). Własne złoże oznacza powtarzalność petrograficzną kolejnych dostaw, co dla technologa betonu i producenta mieszanek mineralno-asfaltowych ma większe znaczenie niż jednorazowo dobry wynik badania.
Jakie właściwości techniczne ma kruszywo bazaltowe
O przydatności kruszywa bazaltowego decydują cztery grupy parametrów: odporność na rozdrabnianie, odporność na polerowanie i ścieranie, nasiąkliwość oraz mrozoodporność. Każdą z nich norma opisuje kategorią, a nie opinią, dlatego dobór materiału do specyfikacji zawsze zaczyna się od kategorii wymaganej w dokumentacji projektowej.
Odporność na rozdrabnianie określa współczynnik Los Angeles (LA) badany wg PN-EN 1097-2, odporność na ścieranie w warunkach mokrych opisuje współczynnik mikro-Deval (M_DE), a odporność warstwy ścieralnej na wypolerowanie kołami pojazdów wskazuje PSV. Nasiąkliwość, oznaczana jako WA24, informuje o ilości wody wnikającej w ziarno, a jej niska wartość jest warunkiem wysokiej mrozoodporności, badanej cyklami zamrażania i rozmrażania w wodzie oraz w roztworze soli. Bazalt ma także wyższą gęstość ziaren niż typowe kruszywa osadowe, co zwiększa masę jednostkową mieszanki i należy uwzględnić w przeliczeniu recepty oraz w planowaniu ładunków.
Konkretne kategorie deklarowane dla poszczególnych frakcji z kopalni Targowica podaje deklaracja właściwości użytkowych danego wyrobu.
Jakie frakcje kruszywa bazaltowego są dostępne i co oznaczają w praktyce
Oznaczenie frakcji zapisuje się jako d/D, gdzie d to dolny, a D górny wymiar sita, przez które przechodzi kruszywo. Zapis 8/11 opisuje więc materiał o ziarnach zawartych między 8 a 11 mm, natomiast 0/31,5 oznacza kruszywo o uziarnieniu ciągłym, zawierające wszystkie ziarna do 31,5 mm łącznie z frakcją drobną.
Oferta Trzuskawica obejmuje frakcje przypisane do czterech grup zastosowań: do betonu 1/3, 2/8, 8/16 mm, do mieszanek bitumicznych i nawierzchni 0/1, 0/2, 0/5, 1/3, 2/5, 5/8, 8/11, 11/16, 16/22 mm, do mieszanek niezwiązanych 0/31,5 i 0/63 mm oraz kamień hydrotechniczny 80/150 mm. Wąskie frakcje służą do komponowania krzywej uziarnienia według recepty, a uziarnienie ciągłe do warstw zagęszczanych mechanicznie, gdzie drobne ziarna wypełniają przestrzenie między grubszymi i podnoszą stabilność warstwy.
Do czego stosuje się kruszywo bazaltowe
Zakres zastosowań wynika z normy, której podlega dana frakcja, i z roli materiału w konstrukcji. Poniższe zestawienie wiąże grupy produktowe z normami i przykładowym użyciem:
| Zastosowanie | Norma | Frakcje bazaltowe (Targowica) | Typowe użycie |
| Beton | PN-EN 12620 | 1/3, 2/8, 8/16 mm | betony mostowe, prefabrykacja, nawierzchnie betonowe |
| Mieszanki bitumiczne i nawierzchnie | PN-EN 13043 | 0/1, 0/2, 0/5, 1/3, 2/5, 5/8, 8/11, 11/16, 16/22 mm | warstwy ścieralne SMA i BBTM, warstwy wiążące |
| Mieszanki niezwiązane | PN-EN 13242 | 0/31,5, 0/63 mm | podbudowa zasadnicza i pomocnicza, warstwy podłoża ulepszonego |
| Roboty hydrotechniczne | PN-EN 13383 | 80/150 mm | umocnienia skarp, narzuty kamienne, gabiony |
Kruszywo bazaltowe najczęściej trafia do warstw najbardziej obciążonych, gdzie decyduje odporność na polerowanie i mrozoodporność, natomiast warstwy niżej położone można projektować na kruszywach wapiennych, co obniża koszt bez utraty parametrów konstrukcji.
Bazalt płukany a niepłukany: kiedy płukanie ma znaczenie
Płukanie usuwa z powierzchni ziaren pyły i cząstki poniżej 0,063 mm, które osłabiają połączenie kruszywa z lepiszczem lub zaczynem cementowym. Płukanie ma znaczenie tam, gdzie o trwałości decyduje przyczepność lepiszcza lub zaczynu do powierzchni ziarna. W mieszankach mineralno-asfaltowych nadmiar ziaren poniżej 0,063 mm zmienia kategorię pyłów i zaburza założoną recepturę, zwiększając zapotrzebowanie na lepiszcze. W betonie pylasta powłoka na ziarnie osłabia strefę kontaktową zaczyn–kruszywo i podnosi wodożądność mieszanki.
W mieszankach niezwiązanych zależność jest odwrotna, ponieważ drobne cząstki wypełniają pustki i ułatwiają uzyskanie wymaganego zagęszczenia warstwy. Materiał niepłukany sprawdza się więc w podbudowach i warstwach podłoża ulepszonego, natomiast do warstw ścieralnych i betonów o wysokich wymaganiach należy stosować kruszywo o kontrolowanej zawartości pyłów.
Podsumowanie
Kruszywo bazaltowe jest materiałem do warstw i konstrukcji o najwyższych wymaganiach: wysoka odporność na ścieranie i polerowanie, niska nasiąkliwość oraz dobra mrozoodporność uzasadniają jego stosowanie w warstwach ścieralnych, betonach mostowych, podbudowach i umocnieniach hydrotechnicznych. Dobór zaczyna się od normy właściwej dla zastosowania, następnie od kategorii wymaganych w specyfikacji, a dopiero na końcu od frakcji, którą dobiera się do recepty lub grubości warstwy.
Trzuskawica S.A., spółka Grupy CRH z ponad stuletnim doświadczeniem w wydobyciu i przeróbce kamienia, dostarcza kruszywa bazaltowe z kopalni kruszywa Targowica na terenie całej Polski, z zapleczem laboratorium ZKP i własną bocznicą kolejową przy zakładzie Sitkówka. Przy planowaniu inwestycji warto zestawić wymagania projektowe z kategoriami z deklaracji właściwości użytkowych, zanim mieszanka trafi do produkcji.
