Charakterystyka surowcowa wybranych kruszyw mineralnych NE Polski w aspekcie trwałości betonów

Do produkcji betonów stosowane są kruszywa mineralne naturalne, zarówno żwirowo-piaskowe jak i łamane. Udział kruszyw mineralnych w betonach, stanowiących jeden z najważniejszych kierunków ich wykorzystania, niejednokrotnie przekracza 70% obj. W związku z tym charakterystyka składu petrograficznego kruszyw nabrała, zwłaszcza w ostatnich latach, szczególnego znaczenia. Odnosi się to przede wszystkim do kruszyw naturalnych, które stanowią mieszaninę materiału okruchowego o zróżnicowanym najczęściej charakterze petrograficznym. Z punktu widzenia trwałości betonów obecność w takich kruszywach faz węglanowych (kalcyt, dolomit) i minerałów grupy SiO2 (zwłaszcza chalcedonu i opalu) jest niekorzystna, gdyż sprzyja reaktywności alkalicznej. W pierwszym przypadku wpływa na to m.in. zróżnicowanie strukturalne (zwłaszcza wielkość ziaren kalcytu, wzgl. dolomitu), w drugim zaś zaburzenie struktury faz krzemionkowych i niski stopień jej uporządkowania. Przedmiotem przeprowadzonych badań były naturalne kruszywa żwirowo-piaskowe z wybranych złóż NE Polski zlokalizowanych w województwach podlaskim (Drahle III) i mazowieckim (Rostki-Borowce, Wręcza-Olszówka II, Zbiroża V i Rudno). Ilościowa analiza petrograficzna przeprowadzona na przykładzie reprezentatywnej frakcji 8–16 mm wykazała, że najczęściej występują w niej okruchy skał węglanowych (głównie wapieni) oraz skał krystalicznych (zarówno magmowych jak i metamorficznych). Udziały tych skał wynoszą odpowiednio 47,0 ± 6,3% mas. oraz 37,4 ± 6,8% mas. Skład ten uzupełniają okruchy piaskowców (13,4 ± 4,1% mas.) i – występujące w podrzędnej ilości (średnio 2% mas.) – najbardziej szkodliwe z punktu widzenia trwałości betonu fragmenty skał krzemionkowych (głównie krzemieni).

Natural mineral aggregates, both sand&gravel as well as crushed, are used in the concrete production. The content of mineral aggregates in concrete, being one of the most important way of use them, repeatedly is higher than 70 vol.%. In that respect, the characteristics of aggregates petrographic composition has become – especially recently – very significant. It especially concerns natural aggregates which are a mixture of clastic material of generally diverse petrographic character. From the concrete durability viewpoint the presence of carbonate phases (calcite, dolomite) and SiO2 group minerals (generally chalcedony and opal) in such aggregates is unfavourable due to alkali reactivity. In the first case it is caused, among others, by the structural differentiation (mainly size of calcite and dolomite grains), in the second – by disorder of the structure of silica phases and low degree of its arrangement. Natural gravel and sand aggregates from some deposits of NE Poland, localized in Podlasie (Drahle III) and Mazowsze (Rostki-Borowce, Wręcza-Olszówka III, Zbiroża and Rudno) Voivodeship, were the objects of the study. The quantitative petrographic analysis – performed on the representative 8-16 mm fraction – indicated that the presence of pieces of carbonate rocks (mainly limestones) and crystalline rocks (both igneous as well as metamorphic) is the most frequent. It equals to 47,0 ± 6,3 wt.% and 37,4 ± 6,8 wt.%, respectively. The composition is supplemented by sandstones fragments (13,4 ± 4,1 wt.%) and – in secondary quantity (in average 2 wt.%) – by siliceous rocks (mainly cherts). The latter are the most detrimental from the viewpoint of concrete durability.