Beton z żużla paleniskowego

Beton z żużla paleniskowego - ze wzglądu na stosunkowo niską wytrzymałość kruszywa - wykonywany jest z zasady jako beton zwarty. Uzyskiwane marki betonu w zależności od receptury wahają się w granicach 20-110 (program uprawnienia budowlane na komputer).
O wytrzymałości i ciężarze objętościowym żużlobetonu decydują: typ kruszywa żużlowego, jego uziarnienie, marka i ilość użytego spoiwa, domieszki hydrauliczne oraz ilość wody i sposób zagęszczania masy.

Przy użyciu najlżejszych żużli możliwe jest uzyskanie żużlobetonu o ciężarze obj. około 1200 kG/m3 i wytrzymałości 25 kG/cm2, względnie o ciężarze obj. 1400 kG/m3 i wytrzymałości 50 kG/cm2. Wytrzymałość i ciężar objętościowy żużlobetonu jako funkcję uziarnienia kruszywa (przy niezmiennych pozostałych parametrach). Maksymalna wartość wytrzymałości występuje przy punkcie piaskowym około 45%, wartości tej odpowiada również największy ciężar objętościowy. Wzrostowi jednak ciężaru objętościowego o 5% odpowiada wzrost wytrzymałości o 50% (program uprawnienia budowlane na komputer).
Zalecane uziarnienie kruszywa zawierać powinno zatem około 40-45% frakcji 0-2 mm, 10-15% frakcji 2-4 mm, 20-25% frakcji 4-10 mm i 20-25% frakcji 10-20 mm.
Jako dodatki stosuje się często popiół lotny lub wapno hydratyzowane względnie ciasto wapienne. Powodują one znaczne polepszenie urabial- ności masy betonowej. Dodatek popiołu pozwala na pewne obniżenie ilości cementu (uprawnienia budowlane).

Wpływ ilości wody zarobowej na ciężar objętościowy i wytrzymałość żużlobetonu. W przeprowadzonych badaniach określono jako optymalną ilość wody całkowitej, tj. wody zawartej jako wilgotność w kruszywie oraz ewentualnie w spoiwie (cement plastyczny) i domieszkach (np. ciasto wapienne), na około 350 1/m3. Specyficzne jest to, że większą rolę do pewnego stopnia odgrywa ilość spoiwa (zaprawy) w żużlobetonie, niż jego jakość. Zjawisko to wynika ze stosunkowo niskiej wytrzymałości kruszywa żużlowego i dużych przestrzeni w betonie nie wypełnionych ziarnami kruszywa, które z korzyścią mogą być wypełnione słabą nawet zaprawą. Praktycznym zaleceniem jest zatem stosowanie cementów niskich marek. Obniżając ilość użytego cementu, korzystne jest dodawanie domieszek pylastych aktywnych hydraulicznie, a nawet obojętnych.

Popioły lotne

Do domieszek takich należą: wapno, popioły lotne, glina w postaci zawiesiny lub pyły kamienne (program egzamin ustny). Stosując do betonu podane dodatki, powiększamy ilość zaprawy w świeżej masie betonowej. W przypadku dysponowania żużlem o znacznych stratach prażenia zaleca się mieszanie go z innym kruszywem pozbawionym składników szkodliwych, np. z żużlem granulowanym, drobnymi frakcjami pumeksu itp.

Stosowanie do tego celu piasku naturalnego nie jest wskazane, ponieważ wówczas, podobnie jak w przypadku gruzu ceglanego, pewnemu zwiększeniu wytrzymałości towarzyszy znaczne podwyższenie ciężaru objętościowego. Wykonywanie jednak betonów o wyższej wytrzymałości łączy się z nadmiernym zużyciem cementu i nie jest ekonomicznie uzasadnione.
Składy żużlobetonów wg badań przeprowadzonych w Laboratorium Centralnym Budowy Huty im. Lenina (opinie o programie). Wzrost wytrzymałości
w czasie, w zależności od ilości popiołów lotnych badanych betonów, przedstawiono graficznie.
Dodanie do żużlobetonu 200 kG popiołów lotnych spowodowało po 90 dniach wzrost wytrzymałości o 100% w stosunku do próbek żużlobetonu o tej samej ilości cementu, ale bez popiołów. Dodatek popiołów spowodował w omawianym przypadku wzrost ciężaru objętościowego o 9% (segregator aktów prawnych).

Spotykane często w literaturze zbyt niskie ciężary objętościowe żużlobetonu wynikały z faktu eksploatowania w pierwszej kolejności bardzo dobrego żużla z elektrowni Czechowice. Żużel ten był pewnego rodzaju unikatem i został już całkowicie wyeksploatowany. Pozostałe krajowe żużle paleniskowe (z wyjątkiem żużla z elektrowni kopalni Brzeszcze) są znacznie cięższe (promocja 3 w 1).

W związku z tym wysuwano często propozycję aby za miarodajną wytrzymałość żużlobetonów przyjmować wytrzymałość próbek przechowywanych przez okres 90 dni w warunkach zbliżonych do tych w jakich znajdują się wykonane elementy żużłobetonowe.