Zawartość ziaren słabych

Na ogół wytrzymałość i sprężystość kruszywa zależą od jego składu, tekstury i struktury. Niska wytrzymałość zatem może być spowodowana przez zawartość ziaren słabych, przy czym mogą także występować ziarna mocne, lecz nie spojone lub nie scementowane dobrze ze sobą. Współczynnik sprężystości kruszywa jest rzadko określany; jednak jest on ważny, ponieważ współczynnik sprężystości betonu jest zazwyczaj tym wyższy, im wyższy jest współczynnik zawartego w nim kruszywa, chociaż zależy on również od innych czynników. Współczynnik sprężystości kruszywa wpływa również na wartość pełzania i skurczu które mogą wystąpić w betonie (program uprawnienia budowlane na komputer).

Dobra średnia wartość wytrzymałości na zgniatanie kruszywa wynosi ok. 200 MN/m, lecz wiele doskonałych kruszyw ma wytrzymałość rzędu 80 MN/m². Jedna z najwyższych zanotowanych wartości wynosi 530 MN/m² dla pewnego kwarcytu (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Wartości dla innych skał podano w tabl. 3-6. Wymagana wytrzymałość kruszywa jest znacznie wyższa niż normalny zakres wytrzymałości betonu. Wynika to stąd, że występujące naprężenia w miejscach styku poszczególnych ziaren wewnątrz betonu mogą znacznie przekraczać naprężenie dopuszczalne dla betonu ściskanego. Z drugiej strony kruszywo o wytrzymałości i współczynniku sprężystości średnich lub niskich może być przydatne do zachowania trwałości betonu. Zmiany objętości betonu wynikające z przyczyn wilgotnościowych lub cieplnych, powodują powstawanie niższych naprężeń w zaczynie cementowym, jeżeli kruszywo podatne jest na ściskanie (uprawnienia budowlane).

Jakość kruszywa

Tak więc podatność na ściskanie kruszywa zmniejsza stan zagrożenia beto nu, podczas gdy wytrzymałe i sztywne kruszywo może powodować powstawanie pęknięć otaczającego je zaczynu cementowego. Można stwierdzić, że nie ma ogólnej zależności między wytrzymałością i sprężystością dla różnych kruszyw; np. stwierdzono, że niektóre granity mają współczynnik sprężystości 45 GN/m a gabro i diabaz 85,5 GN/m², przy wytrzymałościach wszystkich tych skał równych 145-170 MN/m² (program egzamin ustny). Napotkano nawet wartości współczynników sprężystości dla skał przewyższające 160 GN/m².

Badania wytrzymałości na ściskanie próbek skał w kształcie walców określone są przez normę BS 812: 1961. Stosowane są próbki walcowe o średnicy 25,4 mm i wysokości 25,4 mm, a nominalna wytrzymałość na zgniatanie próbki wysuszonej w suszarce określana jest z dokładnością 0,5 MN/m² (opinie o programie). Przygotowanie próbek wymaga wiercenia, przecinania i szlifowania wszystkie te czynności są dość żmudne. Występowanie w skale płaszczyzn łupliwości wpływa na wyniki próby zgniatania i dlatego wyniki te są raczej wątpliwe. Jednak osłabienia struktury skały nie są istotne, ponieważ skała jest rozdrabniana na ziarna o wymiarach stosowanych w betonie. W istocie próba wytrzymałości na zgniatanie określa raczej jakość skały macierzystej niż jakość kruszywa stosowanego do betonu. Z tego powodu obecnie badania próbek skał stosuje się rzadziej niż badania samego kruszywa luzem. Tym niemniej są one przydatne przy rozpatrywaniu nowych potencjalnych zasobów kruszywa łamanego (segregator aktów prawnych).

Niekiedy określa się wytrzymałość próbek nasyconych wodą, jak również w stanie suchym. Stosunek wytrzymałości na ściskanie próbek kamienia nasyconego wodą do wytrzymałości tego kamienia w stanie suchym określa współczynnik rozmiękania. Jeżeli jest on niski, to można oczekiwać, że trwałość skały będzie niezadowalająca.

Badanie wytrzymałości na zgniatanie kruszywa luzem wykonuje się przez określenie tzw. wskaźnika rozkruszenia wg normy BS812: 1967. Nie ma matematycznej zależności między wskaźnikiem rozkruszenia i wytrzymałością na ściskanie, lecz jakościowo wyniki obydwu badań są zgodne (promocja 3 w 1). Wskaźnik rozkruszenia jest cenną wskazówką przy stosowaniu kruszywa nieznanego, szczególnie gdy można oczekiwać obniżenia się wytrzymałości betonu, np. przy użyciu wapienia oraz niektórych granitów i bazaltów.