Bęben Los Angeles – badanie odporności kruszywa na rozdrabnianie

Materiały używane w budownictwie drogowym muszą być odpowiednio przetestowane, a jednym z istotnych parametrów jest odporność kruszywa na rozdrabnianie, co określa się przy użyciu bębna Los Angeles. Czym jest ten przyrząd? Jak wygląda badanie? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdują się poniżej.

Czym jest bęben Los Angeles?

Bęben Los Angeles to urządzenie, które wykorzystywane jest do badania ścieralności kruszywa metodą Los Angeles, która ma na celu odtworzenie warunków pracy kruszywa w nawierzchni oraz ocenę jego odporności na ścieranie. Badanie ścieralności zgodnie z tą metodą polega na określeniu procentowego ubytku masy ziarn kruszywa wskutek ich wzajemnego ścierania, z udziałem kul stalowych w bębnie Los Angeles. W trakcie badania w bębnie Los Angeles określa się współczynnik LA (Los Angeles), czyli wyrażoną w procentach cześć masy próbki analitycznej, która po zakończeniu badania przeszła przez sito o 1,6 mm.

Bęben Los Angeles to urządzenie badawcze, które składa się ze stalowego, poziomego cylindra, który jest obracany elektrycznie z prędkością 32 obr/min. W cylindrze znajdują się stalowe kule normatywne, o które dodatkowo ociera się kruszywo. Jest on umieszczony w solidnej, stalowej obudowie, która posiada również izolację dźwiękoszczelną. Pokrywa bębna powinna posiadać wbudowany wyłącznik bezpieczeństwa, którego należy użyć w nieprzewidzianych sytuacjach. Przeprowadzenie testów ułatwia wbudowany licznik, który zatrzymuje bęben po zadanej wcześniej liczbie obrotów. Badanie w bębnie Los Angeles odbywa się zgodnie z normą PN-EN 1097-2.

Jak wygląda badanie odporności kruszywa na rozdrabnianie z użyciem bębna Los Angeles?

Jak już wspomniano bęben Los Angeles wykorzystywany jest do badania odporności kruszywa na rozdrabnianie na zasadzie obtoczenia próbki kruszywa ze stalowymi kulami w bębnie, który obraca się przez ustaloną wcześniej ilość cykli. Po jego zatrzymaniu możliwe jest określenie pozostałości próbki analitycznej na sicie 1,6 mm. Dla uzyskania wiarygodnego wyniku ważne jest nie tylko prawidłowe przeprowadzenie badania w bębnie Los Angeles, ale również odpowiednie przygotowanie próbki. Jej masa powinna wynosić 5000 g±5 g, a ona sama musi spełniać dodatkowe wymagania dla uziarnienia próbki analitycznej kruszywa:
– zawartość kruszywa do 12,5 mm 60-70%, lub
– zawartość kruszywa do 11,2 mm 30-40%.

Samo badanie przy użyciu bębna Los Angeles wymaga umieszczenia w nim najpierw stalowych kul, a następnie próbki przygotowanej próbki analitycznej. Potem należy wykonać 500 obrotów bębna, ze stałą prędkością od oscylującą w granicach 31÷33 obr/min. Po zakończonych cyklach obracania próbkę trzeba przesiać na mokro na sicie 1,6 mm, co jest zgodne  normą PN-EN 933-1. Na koniec należy jeszcze pozostałość na na sicie 1,6 mm wysuszyć w temperaturze 110 ±5°C do uzyskania stałej masy i zważyć w temperaturze pokojowej. Masa (m) uzyskana w procesie ważenia pozwala obliczyć współczynnik Los Angeles (LA), co należy zrobić korzystając ze wzoru:

LA = (5000 – m)/50

W jakim celu bada się odporność kruszywa na rozdrabnianie?

Badanie kruszywa przy użyciu bębna Los Angeles jest bardzo ważne, ponieważ określenie współczynnika LA, czyli odporności kruszywa na rozdrabnianie pozwala odpowiednio sklasyfikować beton, w którym zostało ono użyte. Należy mieć świadomość, że im niższy współczynnik Los Angeles, tym wyższa wytrzymałość betonu, w którym użyto danego kruszywa. Przykładowo w przypadku współczynnika LA mniejszego bądź równego 30 klasy wytrzymałości betonu to C50/60 i wyższe. Odporność kruszywa na rozdrabnianie, która jest badana w bębnie Los Angeles to jeden z parametrów dopuszczających je do stosowania w betonie konstrukcyjnym w budownictwie komunikacyjnym zgodnie z Ogólną Specyfikacją Techniczną (OST). 

Bęben Los Angeles to specjalistyczne urządzenie badawcze, które pozwala zbadać odporność kruszywa na rozdrabnianie na podstawie odpowiednio przygotowanej próbki. Należy pamiętać, że prawidłowość badania jest uwarunkowana przestrzeganiem zasad użycia samego bębna oraz zastosowania się do regulacji zawartych w normie PN-EN 1097-2.