1

Zúzott betonadalékanyagokZúzott betonadalékanyagokkőzetfizikai tulajdonságaikőzetfizikai tulajdonságai

a szabályozásbana szabályozásbanDr. Kausay Tibor

MérnökgeológiaMérnökgeológia--KőzetmechanikaKőzetmechanika 2008 Konferencia2008 KonferenciaBudapest, 2008. november 26.Budapest, 2008. november 26.

BME Építőanyagok és Mérnökgeológia TanszékBME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék

2

Alapanyag tulajdonságok

Kőzetek földtani alakjaÁsványi összetételKémiai tulajdonságokSűrűségi jellemzőkHidrotechnikai tulajdonságokMechanikai tulajdonságokIdőállóság

Zúzott kőanyagok tulajdonságaiTermék

tulajdonságok

SzemmegoszásSzemalakÉrdesség

3

Mechanikai tulajdonságokMechanikai tulajdonságok• Tulajdonképpeni szilárdság• Los Angeles aprózódás• Mikro-Deval aprózódás• Deval aprózódás• Keménység• Ütőszilárdság• Csiszolódási ellenállás• Felületi kopás

4

Időállóság (tartósság)Időállóság (tartósság)MállottságFagyállóságMagnézium-szulfátos kristályosításNátrium-szulfátos kristályosításHő- és hőlökésállóságTérfogatállandóságBazalt napszúrása

5

Alapanyag tulajdonságok

Kőzetek földtani alakjaÁsványi összetételKémiai tulajdonságokSűrűségi jellemzőkHidrotechnikai tulajdonságokMechanikai tulajdonságokIdőállóság

Zúzott kőanyagok tulajdonságaiTermék

tulajdonságok

SzemmegoszásSzemalakÉrdesség

KŐZETFIZIKAI TULAJDONSÁGOK

Los Angeles aprózódásMikro-Deval aprózódás

Magnézium-szulfátos kristályosítás

6

A kőzetfizikai tulajdonságés a kőzetfizikai csoport

a zúzottkő és zúzottkavicsalaptulajdonságait jellemző fogalom,

amely� elsősorban a kőanyag termékminősítő erejűanyagtani tulajdonságainak kifejezője, és� amelyet a termék is magán hordoz.

7

A kőzetfizikai csoport fogalmát1970-ben szabványosították

8

MSZ

199

2:19

70Zú

zott

kőte

rmék

ek

9

1970-ben jelent meg a KZ termék fogalma

10

1970 évi zúzottkő szabvány létrehozása,a kőzetfizikai csoportkőzetfizikai csoport és a KZ termékekKZ termékek

fogalmának megalkotásaelsősorban dr. Kertész Pál (BME)dr. Kertész Pál (BME) és

az őt támogató dr. Reznák László (KÖTUKI)érdeme, akik a „kő szabványbizottság”

munkájában hosszú időn át meghatározószerepet töltöttek be.

11

MSZ1992:1970

MSZ18291:1978

ÚT2-3.601:1998

MSZ4798-1:2004

ÚT2-3.601:2006

Los Angeles X X X X XDeval, száraz X XDeval, vizes X X XMikro-Deval,szárazMikro-Deval,vizes X X X

Kristályosítás,Na2SO4-oldat X X

Kristályosítás,MgSO4-oldat X X X X X

12

Az MSZ EN 13043:20032003, MSZ EN 12620:20062006,MSZ EN 13242:20032003 európai kőanyaghalmazszabványok a „kőzetfizika”, a „kőzetfizikaicsoportok” a „kőzetfizikai tulajdonságok”fogalmát nem ismeriknem ismerik. Ettől a „kőzetfizika”természetes még diszciplína marad.

Ezek az európai szabványok a Los Angelesaprózódást, a mikro-Deval aprózódást és amagnézium-szulfátos kristályosítást a fizikaikövetelmények fejezetében tárgyalják.

13

Az MSZ EN 1097-1 (mikro-Deval),MSZ EN 1097-2 (Los Angeles)

és MSZ EN 1367-2 (szulfátos kristályosítás)európai vizsgálati szabvány

10-14 mm szemnagysághatárúvizsgálati minták referenciareferencia vizsgálatát

írja elő.

14

Az elfogadható, hogy a kőanyag előfordulászúzottkő gyártási műre valóságának kutatása

során a fúrási mag, illetve a darabos(tömbös, nyers-) kőzetminta anyagánakkőzetfizikai csoportját 10-14 mm-es mintákreferencia-vizsgálatával kell meghatározni.

15

A kőanyagA kőanyagminősége egyminősége egykőbányán, vagykőbányán, vagy

annak egy részénannak egy részénbelülbelül sem azonossem azonos..Ezért évi egy-két

bánya belireferencia

vizsgálattala leszállított termékkőzetfizikai

tulajdonságanem jellemezhető.

16

Az tehát nem fogadható el, hogy ha avizsgálandó termék szemnagyságatermék szemnagysága kívülesik az európai vizsgálatiszabványokban szereplő 10-14 mm-esvizsgálati „referencia minta”szemnagyság-határokon, akkor azépítéshelyre leszállított termékkőzetfizikai tulajdonságait nem lehetmegvizsgálni.

17

Márpedig a kőzetfizikai tulajdonságokmeghatározásához az európai szabványokszerinti referencia vizsgálatok soránszükséges 1010--14 mm14 mm szemnagysághatárúvizsgálati mintát amintát a zúzottkő termékbőlzúzottkő termékből– a Z 0/22, Z 0/32, Z 0/45, Z 0/80 és Z 4/22termékosztályú frakciók kivételével –éés a zs a zúúzottkavics termzottkavics terméékbkbőőll – a ZK 8/16frakció kivételével – törés vagy idegenszemekkel való keverés nélkül nem lehetnem lehetelőállítanielőállítani.

18

Élni kell a lehetőséggel, hogy azMSZ EN 1097-1 (mikro-Deval),

MSZ EN 1097-2 (Los Angeles) ésMSZ EN 1367-2 (magnézium-szulfátos

kristályosítás)európai vizsgálati szabványokalternatív vizsgálat végzését isalternatív vizsgálat végzését is

megengedik.megengedik.

19

A kőzetfizikai tulajdonságok referenciareferencia ésalternatívalternatív és vizsgálati módszere között az akülönbség, hogy a referencia vizsgálat eseténa vizsgálati minta szemnagysága az európaivizsgálati szabványok szerint 1010 –– 14 mm14 mm,az alternatív vizsgálat esetén pedig a zúzottkővagy zúzottkavics termék (frakció)termék (frakció)szemnagyságaszemnagysága.Az alternatív vizsgálatalternatív vizsgálat alkalmazására azértvan szükség, hogy a vevőnek módja legyenvevőnek módja legyena kőzetfizikai tulajdonságot a leszállítotttermékből vett mintán ellenőrizni, és a zúzottkőanyag termék beépíthetősége felől dönteni.

20

Az MSZ 4798-1:20042004 betonszabvány, az azzalösszhangban lévő ÚT 2-3.601:20062006 útügyiműszaki előírás és reményeink szerint azÚT 2-3.601-2:20092:2009 betonadalékanyag útügyiműszaki előírás felfogásában, ha magát atényleges zúzottkő vagy zúzottkavicsterméket kívánjuk vizsgálni, akkor akőzetfizikai vizsgálatokat megegyezés szerintalternatív vizsgálatkéntalternatív vizsgálatként szabad, sőt kellkellelvégezni.Reményeinkben kissé csalatkozni kellett, mert azÚT 2-3.601-2:2009 zúzott betonadalékanyag útügyiműszaki előírás csak lehetővé, és nem kötelezővéteszi az alternatív vizsgálatot.

21

Az MSZ 4798-1:20042004 betonszabvány,betonszabvány, azÚT 2-3.601:20062006 és az ÚT 2-3.601-2:20092009zúzottzúzott betonadalékanyagbetonadalékanyag útügyi műszakielőírás felfogásában:

• a referencia vizsgálatreferencia vizsgálat a gyártó kezdetikezdetitípusvizsgálatánaktípusvizsgálatának és üzemi ellenőrzőüzemi ellenőrzővizsgálatánakvizsgálatának eszköze, a piacra kerülésfeltétele (felőle MSZ EN 12620:2006, MSZEN 13242:2003 stb. rendelkezik),• az alternatív vizsgálatalternatív vizsgálat az átadásátadás--átvételiátvételieljáráseljárás eszköze, a beépíthetőség feltétele(felőle az MSZ 4798-1:2004 és az ÚT 2-3.601-2:2009 stb. rendelkezik).

22

Az MSZ 4798-1:2004 betonszabványban2004 betonszabványban ésaz ÚT 2-3.601:20062006 zúzott kőanyagokzúzott kőanyagokútügyi műszaki előírásban kőzetfizikaikőzetfizikaialcsoportokatalcsoportokat kellett létrehozni, hogyösszhangban legyünk az új európaikőanyaghalmaz (adalékanyag) termék-szabványokkal (MSZ EN 13043:2003aszfaltadalékanyag, MSZ EN 12620:2006betonadalékanyag, MSZ EN 13242:2003kötőanyag nélküli és hidraulikuskötőanyagú kőanyaghalmazok).

23

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Szab

vány

, ille

tve

előí

rás

Los Angeles aprózódás, tömeg%

AA BB CC DD

LA15 LA20 LA25 LA30

ÚT 2-3.601:1998 Útépítési zúzott kőanyagok

MSZ EN 12620:2006 Betonadalékanyagok

25 3520

20 25 30 40

45

LA40

15

LA50

50

MSZ 4798-1:2004 Beton; ÚT 2-3.601:2005 Útépítési zúzottkő

Kf-0d/D-a aLA15 Kf-A Kf-B Kf-C1 Kf-C2 Kf-D1 Kf-D2

15 20 25 30 35 40 45

35

LA35

Kőzetfizikai csoportok a Los Angeles aprózódás alapjána különböző szabványokban és előírásokban

24

Kőzetfizikai csoportok a mikro-Deval aprózódás alapjána különböző szabványokban és előírásokban

0 5 10 15 20 25 30 35

Szab

vány

ille

tve

előí

rás

Mikro-Deval aprózódás, tömeg%

AA BB CC DD

MDE10 MDE15 MDE20 MDE25 MDE35

ÚT 2-3.601:1998 Útépítési zúzott kőanyagok

MSZ EN 12620 és MSZ EN 13043 Beton és aszfalt adalékanyagok

20 2515

15 20 25

30

10 35

MSZ 4798-1:2004 Beton és ÚT 2-3.601:2006 Útépítési zúzottkövek

Kf-0d/D-a aMD10 Kf-A Kf-B Kf-C Kf-D

10 15 2520 30

25

Kőzetfizikai csoportok a magnézium-szulfátoskristályosítási aprózódás alapján

a különböző szabványokban és előírásokban

0 5 10 15 20 25 30 35

Szab

vány

ille

tve

előí

rás

Magnézium-szulfátos kristályosítási aprózódás, tömeg%

AA BB CC DD

MS18 MS25 MS35

ÚT 2-3.601:1998 Útépítési zúzott kőanyagok

MSZ EN 12620 és MSZ EN 13043 Beton és aszfalt adalékanyagok

2010 15

18 25

30

35

MSZ 4798-1:2004 Beton és ÚT 2-3.601:2006 Útépítési zúzottkövek

Kf-0 Kf-A Kf-B Kf-C1 Kf-D1

10 15 2518 30

Kf-C2 Kf-D2

5 21

26

Az előző táblázatban látni lehet, hogy a magnéziummagnézium--szulfátosszulfátoskristályosítás legszigorúbb osztályakristályosítás legszigorúbb osztálya az európaiaz európaiszabványokbanszabványokban –– és az ezeket követőés az ezeket követő ÚT 2-3.601-1:2008aszfaltadalékanyag előírásban – a legfeljebba legfeljebb18 tömegszázalék aprózódási veszteséget megengedő18 tömegszázalék aprózódási veszteséget megengedőrendkívül laza MSMS1818 osztályosztály, amelynek követelménye amagyar Kf-C1 kőzetfizikai csoport követelményének felelmeg.Az MSZ 4798-1:2004 betonszabvány hazai körülményeinkhazai körülményeinkközött ennél indokoltan szigorúbb (korábban is alkalmazott)között ennél indokoltan szigorúbb (korábban is alkalmazott)kőzetfizikai csoport követelményt is tartalmaz (Kf-0, Kf-A,Kf-B).Az új ÚT 2-3.601-1:2008 aszfaltadalékanyag útügyi műszakielőírás úgy rendelkezik, hogy a magnézium-szulfátosaprózódás vizsgálat mellett el kell végezni az európaifagyállóság vizsgálatot, de erre követelmény értéket az ÚMEnem ad.

27

A kőanyaghalmazok fagyállóságát az európaiszabványrendszerben az MSZ EN 1367-1:2007„Kőanyaghalmazok termikus tulajdonságainak ésidőállóságának vizsgálata. 1. rész: A fagyállóságmeghatározása” című szabvány szerint kell vizsgálni.A módszer elve, hogy az adott szemnagyságúkőanyaghalmaz légköri nyomáson vízzel telítettvizsgálati adagjait lezárt fedelű dobozban, desztilláltvízzel borítva, 10 fagyás-olvadás-ciklusnak kell kitenni.Olvasztósó hatásának kitett zúzottkövek esetén afagyasztó-közeg 1%-os nátrium-klorid oldat vagy telítettkarbamid oldat. Megjegyezzük, hogy a legnagyobbfagykárosodást nem az 1 %-os, hanem a 3 %-os nátrium-klorid oldat okozza.Magyarországon az ország mérsékeltövi kontinentálismérsékeltövi kontinentáliséghajlata mellettéghajlata mellett kevés a 10 fagyasztási ciklus.

28

C16/20C20/25C25/30C30/37C50/60C80/95C100/115

ha a 4 mm feletti adalékanyag 30 tömeg%-a zúzottkőés 70 tömeg%-a kavics

C8/10C12/15C16/20C20/25C40/50C60/75C80/95

ha a 4 mm feletti adalékanyag 100 tömeg%-a zúzottkő

A zúzottkőbeton legnagyobb nyomószilárdsági osztálya,amelynek készítéséhez a zúzottkövet fel szabad használni

Kf-D2d/D

Kf-D1d/D

Kf-C2d/D

Kf-C1d/D

Kf-Dd/DKf-Cd/D

Kf-Bd/DKf-Ad/DKf-0d/D

Kőzetfizikai csoportok alternatív-vizsgálatok esetén

Zúzottkövek alkalmazhatósága beton adalékanyagként

29

Az MSZ 4798-1:2004 betonszabvány és azúj ÚT 2-3.601-2:2009 betonadalékanyag (ill.kőanyaghalmaz) útügyi műszaki előírás a termékek(frakciók) szemnagyság-határát illetőenalkalmazkodik az MSZ EN 12620:2006,MSZ EN 13043:2003, MSZ EN 13242:2003,MSZ EN 13285:2003 stb. európai szabványokhoz,és az új ÚT 2-3.601-1:2008 útügyi műszakielőírásban is szereplő ún. „alap + 1 kiegészítőszitasorozat”-ot (benne a 5,6; 11,2; 22,4; 45 mmnyílású szitákkal) fogja használni.Ezt a frakciókEzt a frakciók alternatív kőzetfizikai vizsgálataalternatív kőzetfizikai vizsgálatamintájának szemnagyságmintájának szemnagyság--határaival is követni kellhatáraival is követni kell.

30

Los Angeles vizsgálat jellemzői alternatív vizsgálat esetén, ha a zúzott anyagfrakció szemnagysághatára az „alap + 1 kiegészítő szitasorozat” szerinti

Zúzottkő észúzottkavicsfrakciók jele

Vizsgálatiszem-

nagyságmm

Vizsgálatiminta tömege

g

Golyókszáma

Összesgolyó

tömegeg

Összesfordulatszáma

KZ 2/4 3 – 4 5000 ± 5 6 2500 ± 15 500KZ és ZK 4/8 4 – 8 5000 ± 5 7 2920 ± 15 500KZ és ZK 8/11 8 – 11 5000 ± 5 9 3750 ± 20 500KZ 11/16 11 – 16 5000 ± 8 10 4165 ± 25 500KZ 16/22 16 – 22 5000 ± 10 11 4580 ± 25 500KZ 22/32 22 – 32 10000 ± 10 12 5000 ± 30 1000NZ és ZK 0/4 3 – 4 5000 ± 5 6 2500 ± 15 500

NZ és ZK 4/11 4 – 88 – 11

25002500 ± 5 8 3330 ± 20 500

NZ és ZK 11/22 11 – 1616 – 22

25002500 ± 10 11 4580 ± 25 500

NZ 22/32 22 – 32 10000 ± 10 12 5000 ± 30 1000

NZ 32/56 32 – 4545 – 56

50005000 ± 20 12 5000 ± 30 1000

31

Los Angeles vizsgálat jellemzői alternatív vizsgálat esetén, ha a zúzott anyagfrakció szemnagysághatára az „alap + 1 kiegészítő szitasorozat” szerinti

(A táblázat folytatása)

Zúzottkő észúzottkavics

frakciókjele

Vizsgálatiszemnagyság

mm

Vizsgálatiminta

tömegeg

Golyókszáma

Összesgolyó

tömegeg

Összesfordulatszáma

ZK 8/16 8/1111/16

25002500 ± 5 9 3750±20 500

Z 0/4 3 – 4 5000 ± 5 6 2500 ± 15 500

Z 0/11 4 – 88 – 11

25002500 ± 5 8 3330 ± 20 500

Z 0/22 4 – 1111 – 22

25002500

±10 11 4580 ± 25 500

Z 0/32 8 – 1616 – 32

25002500

±10 12 5000 ± 30 500

Z 0/45 22 – 3232 – 45

50005000

±20 12 5000 ± 30 1000

Z 0/80 45 – 6363 – 80

50005000

±25 12 5000 ± 30 1000

Z 4/22 4 – 1111 – 22

25002500

±10 11 4580 ± 25 500

Z 22/45 22 – 3232 – 45

50005000

±20 12 5000 ± 30 1000

32

Mikro-Deval vizsgálat jellemzői alternatív vizsgálat esetén,ha a zúzottkő és zúzottkavics frakció szemnagysághatára

az „alap + 1 kiegészítő szitasorozat” szerintiZúzottkő észúzottkavicsfrakciók jele

Vizsgálati szemnagyságmm

Golyók tömegedobonként

gKZ 2/4 2 – 4 500 ± 5

KZ és ZK 4/8 4 – 8 2500 ± 5KZ és ZK 8/11 8 – 11 4500 ± 10

ZK 8/16 8 – 11 + 11 – 16 50-50% 5000 ± 10KZ 11/16 11 – 16 5500 ± 10

NZ és Z és ZK 0/4 2 – 4 500 ± 5NZ és ZK 4/11 8 – 11 4500 ± 10

NZ és ZK 11/22 11 – 22 6000 ± 10Z 0/11 4 – 8 2500 ± 5Z 0/22 8 – 16 5000 ± 10Z 0/32 11 – 22 6000 ± 10Z 0/45 11 – 22 6000 ± 10Z 0/80 11 – 22 6000 ± 10Z 4/22 11 – 22 6000 ± 10

33

A közeljövőbenA közeljövőben az ÚT 2-3.601:2006 „Útépítésizúzottkövek és zúzottkavicsok” útügyi műszaki előírástaz európai szabványokat követve három új előírás fogjafelváltani.Az ÚT 2-3.601-1:2008 jelű útügyi műszaki előírás azaszfaltkeverékekhez és felületi bevonatokhozhasználható zúzottkövekkel és zúzottkavicsokkalfoglalkozik,az ÚT 2-3.601-2:2009 jelű útügyi műszaki előírás azútépítési és hídépítési betonok zúzott adalékanyagaitszabályozza,az ÚT 2-3.601-3:2009 jelű útügyi műszaki előírás akötőanyag nélküli és hidraulikus kötőanyagúútpályaszerkezeti alaprétegek készítéséhez szükségeszúzottkövekre és zúzottkavicsokra vonatkozókövetelményeit tárgyalja.

34

UtóiratAz ÚT 2-3.601-1:2008 „Útépítési zúzottkövek észúzottkavicsok. 1. rész: Kőanyaghalmazok utak, repülőterek ésmás közforgalmi területek aszfaltkeverékeihez és felületibevonataihoz” című útügyi műszaki előírást 2008. március 25-ikeltezéssel kiadták.Ezzel az útépítési zúzottkövek egységes szemlélete ésszabályozása az útügyi műszaki előírásokban megszűnt.Az ÚT 2-3.601-1:2008 aszfalt-adalékanyag útügyi műszaki

előírásban megszüntették a kőzetfizikai csoportokat; kötelezővétették a kőzetfizikai (fizikainak nevezik) tulajdonságokreferencia-vizsgálatát; ezzel elvették a vevőtől (kivitelező,építtető, beruházó) a lehetőséget, hogy a leszállított termékkőzetfizikai tulajdonságait megvizsgálja és ellenőrizze;a magnézium-szulfátos kristályosítás követelményétMagyarországon meg nem engedett mértékben lazították.

35

Az új ÚT 2-3.601--2:20092:2009 zúzott betonadalékanyag(ill. kőanyaghalmaz) útügyi műszaki előíráslényegében összhangban lesz az MSZ 4798összhangban lesz az MSZ 4798--1:1:20042004 betonszabvány felfogásávalbetonszabvány felfogásával, ésfeltételesen (előzetes megállapodás esetére)• megtartja a kőzetfizikai csoportoknak, valaminta referencia és alternatívalternatív vizsgálatimódszereknek a rendszerét,• lehetővé teszi a termék kőzetfizikaitulajdonságainak meghatározását, amelyet afelelős beruházó meg is követel, és csak afelelőtlen kivitelező mulaszt el,• alkalmazza a hazai gyakorlatban bevált ésszükséges követelményeket (pl. időállóság esetére).

36

!1+/1*1) " +/0-#+ $&%.#()2’#,3!1+/1*1) " +/0-#+ $&%.#()2’#,3