⛰️ Analiza sitowa kruszywa

Budownictwo PN-EN 933-1

Przegląd

STATUS (stan na 28.10.2026). PN-EN 933-1:2012 — wersja angielska, opublikowana 19.03.2012, wprowadza EN 933-1:2012 [IDT]; zastąpiła PN-EN 933-1:2000 i PN-EN 933-1:2000/A1:2006 (wersje polskie). Norma aktualna — bez adnotacji o wycofaniu.

ZAKRES (rozdz. 1). Norma opisuje metodę odniesienia — przemywanie i przesiewanie na sucho — stosowaną w badaniach typu i w razie sporu. Do innych celów, zwłaszcza w zakładowej kontroli produkcji, wolno stosować inne metody, jeżeli ustalono ich zależność od metody odniesienia. Metoda dotyczy wszystkich kruszyw, także lekkich, o wymiarze nominalnym do 90 mm, z wyjątkiem wypełniaczy — ich uziarnienie oznacza się według PN-EN 933-10 (przesiewanie w strumieniu powietrza). Kruszywa wolne od cząstek powodujących zlepianie wolno przesiewać na sucho bez przemywania.

ZASADA (rozdz. 4). Materiał rozdziela się na zestawie sit o malejących wymiarach oczek na kilka klas ziarnowych. Liczbę sit i wymiary oczek dobiera się do rodzaju próbki i wymaganej dokładności — norma nie narzuca jednego zestawu. Gdy przemywanie mogłoby zmienić właściwości fizyczne kruszywa lekkiego, stosuje się wyłącznie przesiewanie na sucho. Masy pozostałości na sitach odnosi się do początkowej suchej masy próbki.

SITA (p. 5.1 i 7.2). Wymiary nominalne oczek — według PN-EN 933-2, sita zgodne z ISO 3310-1 i ISO 3310-2. PN-EN 933-2 podaje oczka od 0,063 do 125 mm: poniżej 4 mm sita z tkaniny z drutu metalowego, od 4 mm — z blachy perforowanej o otworach kwadratowych. Sito 0,063 mm musi być w kolumnie także po przemywaniu, bo przemywanie nie zawsze usuwa wszystkie pyły.

MASA PRÓBKI (rozdz. 6, tablica 1). Minimalna masa próbki zależy od wymiaru kruszywa D: 80 kg przy D = 90 mm, 10 kg przy 32 mm, 2,6 kg przy 16 mm, 0,6 kg przy 8 mm i 0,2 kg przy D ≤ 4 mm; dla innych wymiarów poniżej 90 mm masę można interpolować wzorem M = (D/10)² kg. Dla kruszyw lekkich według PN-EN 13055 obowiązuje kolumna objętości (od 0,3 l przy D ≤ 4 mm do 2,1 l przy D = 32 mm), a dla kruszyw o gęstości ziaren powyżej 3,00 Mg/m³ masę koryguje się w stosunku gęstości. Mniejsza próbka może pogorszyć precyzję — jej wielkość podaje się wtedy w sprawozdaniu. Pomniejszanie ma dawać próbkę większą od minimum, a nie dobraną dokładnie do wartości ustalonej z góry.

SUSZENIE (p. 3.3, rozdz. 6, p. 7.1). Próbkę i pozostałość po przemywaniu suszy się w temperaturze (110 ± 5) °C do stałej masy, czyli do chwili, gdy kolejne ważenia wykonane w odstępie co najmniej 1 h nie różnią się o więcej niż 0,1 %. Czas suszenia potrzebny do stałej masy laboratorium może ustalić samo dla danego rodzaju i wielkości próbki oraz suszarki. Gdy suszenie w 110 °C zlepia ziarna tak, że nie dają się rozdzielić, stosuje się procedurę z normatywnego załącznika B; dla kruszyw o ciągłym uziarnieniu z D ≥ 31,5 mm wolno zastosować procedurę z załącznika A.

KONIEC PRZESIEWANIA I PRZECIĄŻENIE SIT (p. 7.2). Przesiewanie uznaje się za zakończone, gdy dalsze przesiewanie nie zmienia masy pozostałości na żadnym sicie o więcej niż 1,0 %; zależnie od kruszywa wolno przyjąć, że kończy się, gdy masa nie zmienia się o więcej niż 1,0 % w ciągu 1 min. Norma nie podaje czasu pracy wstrząsarki: skuteczność przesiewania mechanicznego zależy od rodzaju kruszywa, czasu, obciążenia sita oraz amplitudy i częstotliwości ruchu, więc czas trzeba dobrać. Masa kruszywa o zwykłej gęstości pozostała na sicie nie powinna przekraczać A × √d / 200 gramów (A — pole sita w mm², d — wymiar oczka w mm).

WAŻNOŚĆ WYNIKU I PRECYZJA (p. 8.2 i 8.3). Jeżeli suma mas pozostałości na sitach (Ri) i masy materiału z dna (P) różni się o więcej niż 1 % od masy M2 — suchej pozostałości po przemywaniu — badanie się powtarza. Dla sit od 0,063 do 4 mm norma podaje powtarzalność r1 = 0,042·√[X·(100 − X)] i odtwarzalność R1 = 0,086·√[X·(100 − X)], gdzie X to średni skumulowany procent przechodzący przez dane sito; dane pochodzą z badania międzylaboratoryjnego na piaskach 0/0,4 i 0/2 mm (17 laboratoriów z 9 krajów). Precyzja silnie zależy od obciążenia sit — przeciążone sita ją pogarszają.

OCENA WYNIKU. Norma badania nie zawiera wymagań. Kategorie uziarnienia i zawartości pyłów (np. Gc85/20 dla kruszywa grubego, GF85 dla drobnego, GA85 dla kruszywa o ciągłym uziarnieniu, f dla pyłów) określają normy wyrobu — PN-EN 12620 (kruszywa do betonu), PN-EN 13043 (do mieszanek bitumicznych i powierzchniowych utrwaleń), PN-EN 13242 (do materiałów niezwiązanych i związanych hydraulicznie) — a producent podaje je w deklaracji właściwości użytkowych.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Procedur z załącznika A (kruszywa o ciągłym uziarnieniu, D ≥ 31,5 mm) i z załącznika B (kruszywa, których nie wolno suszyć w suszarce) — znamy tylko ich przeznaczenie i tytuły punktów. Czasów poszczególnych etapów norma nie podaje i ich tu nie wpisujemy.

Zasada metody

Próbkę o masie nie mniejszej niż w tablicy 1 suszy się w (110 ± 5) °C do stałej masy i waży (M1). Następnie zalewa się ją wodą, rozmywa pyły i przemywa na sicie 0,063 mm osłoniętym sitem ochronnym, aż woda przechodząca przez sito będzie czysta; pozostałość suszy się do stałej masy i waży (M2). Kruszywa lekkie, którym woda zmienia właściwości, przesiewa się na sucho bez przemywania; kruszywa bez cząstek zlepiających się wolno tak przesiewać.

Wysuszony materiał przesiewa się na kolumnie sit o malejących oczkach z dnem i pokrywą, ręcznie albo mechanicznie, a potem każdym sitem osobno, aż dalsze przesiewanie nie zmienia masy pozostałości o więcej niż 1,0 %. Pozostałości na sitach (Ri) i materiał z dna (P) waży się; wynikiem są skumulowane procenty masy M1 przechodzącej przez każde sito oraz zawartość pyłów f = [(M1 − M2) + P] / M1 × 100. Badanie powtarza się, gdy suma Ri i P różni się od M2 o więcej niż 1 %.

Zastosowania

• Badania typu i rozstrzyganie sporów o uziarnienie kruszyw — PN-EN 933-1 jest metodą odniesienia
• Zakładowa kontrola produkcji kruszyw — tą metodą albo inną, o ustalonej zależności od metody odniesienia
• Uziarnienie i zawartość pyłów deklarowane dla kruszyw do betonu, mieszanek bitumicznych i materiałów niezwiązanych — kategorie z PN-EN 12620, PN-EN 13043 i PN-EN 13242 (np. Gc85/20, GF85, GA85)
• Kruszywa lekkie według PN-EN 13055 — masa próbki z kolumny objętości; bez przemywania, gdy woda zmienia ich właściwości

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 933-1:2012

Tytuł (PL)

Badania geometrycznych właściwości kruszyw — Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego — Metoda przesiewania

Title (EN)

Tests for geometrical properties of aggregates — Part 1: Determination of particle size distribution — Sieving method

Procedura krok po kroku

1. Pomniejszenie próbki laboratoryjnej

   Pobieranie próbek — według PN-EN 932-1. Próbkę laboratoryjną pomniejsza się według PN-EN 932-2 do potrzebnej liczby próbek do badań; każda ma masę nie mniejszą niż w tablicy 1 (nie dobieraną dokładnie do ustalonej z góry). Próbki z dużą ilością pyłów można przed pomniejszaniem zwilżyć, aby ograniczyć segregację i utratę pyłu (rozdz. 6).

2. Suszenie i ważenie próbki

   Suszyć w (110 ± 5) °C do stałej masy, ostudzić, zważyć z dokładnością ±0,1 % masy próbki i zapisać masę M1. Gdy suszenie w 110 °C zlepia ziarna — zastosować procedurę z załącznika B normy (rozdz. 6).

   🌡 Temperatura: 110 ± 5 °C

3. Zalanie wodą i rozmycie pyłów

   Próbkę w naczyniu zalać wodą tak, aby była przykryta, i mieszać na tyle energicznie, by pyły całkowicie oddzieliły się i przeszły w zawiesinę. Rozbijaniu grudek pomaga przetrzymanie próbki pod wodą przez 24 h; wolno dodać środek dyspergujący (p. 7.1). Kruszywa lekkie, którym woda zmienia właściwości, przesiewa się na sucho, bez kroków 3–5; kruszywa bez cząstek zlepiających się wolno tak przesiewać (rozdz. 1, uwaga 2).

4. Przemywanie na sicie 0,063 mm z sitem ochronnym

   Zwilżyć z obu stron sito 0,063 mm używane wyłącznie w tym badaniu, nałożyć na nie sito ochronne (np. 1 mm albo 2 mm). Wylać zawartość naczynia na górne sito i przemywać, aż woda przechodząca przez sito 0,063 mm będzie czysta. Nie przeciążać, nie przelewać i nie uszkodzić sit; przy niektórych kruszywach wylewa się najpierw samą zawiesinę, a gruboziarnistą resztę przemywa dalej w naczyniu (p. 7.1).

5. Suszenie pozostałości po przemywaniu

   Pozostałość z sita 0,063 mm wysuszyć w (110 ± 5) °C do stałej masy, ostudzić, zważyć i zapisać masę M2 (p. 7.1).

   🌡 Temperatura: 110 ± 5 °C

6. Przesiewanie na kolumnie sit

   Materiał przemyty i wysuszony (albo suchą próbkę) wsypać na kolumnę sit ułożonych od góry według malejących oczek, z dnem i pokrywą; sito 0,063 mm musi być w kolumnie. Wstrząsać kolumną ręcznie albo mechanicznie, potem zdejmować sita po kolei, zaczynając od największego oczka, i wstrząsać każdym ręcznie z dnem i pokrywą, przenosząc wszystko, co przeszło, na następne sito (p. 7.2).

7. Kontrola przeciążenia i końca przesiewania

   Masa kruszywa o zwykłej gęstości na sicie nie powinna przekraczać A × √d / 200 g; przy przeciążeniu przesiewać frakcję porcjami albo pomniejszyć część przechodzącą przez następne większe sito i uwzględnić to w obliczeniach. Przesiewanie kończy się, gdy dalsze przesiewanie nie zmienia masy na żadnym sicie o więcej niż 1,0 % (zależnie od kruszywa — w ciągu 1 min). Przy kruszywach lekkich na sicie powinna zostać najwyżej jedna warstwa ziaren (p. 7.2).

8. Ważenie pozostałości

   Zważyć pozostałość na sicie o największym oczku (R1), na kolejnych sitach (R2 … Rn) i materiał z dna (P) (p. 7.3).

9. Obliczenia i ważność wyniku

   Pozostałość na każdym sicie obliczyć jako procent M1, a skumulowany procent przechodzący — dla każdego sita do 0,063 mm wyłącznie. Zawartość pyłów: f = [(M1 − M2) + P] / M1 × 100; przy przesiewaniu na sucho f = 100 · P / M1. Jeżeli suma Ri i P różni się od M2 o więcej niż 1 %, badanie powtórzyć (rozdz. 8).

10. Sprawozdanie

    Podać co najmniej: powołanie normy, identyfikację próbki i laboratorium, datę przyjęcia próbki, metodę (przemywanie i przesiewanie albo przesiewanie na sucho) oraz skumulowane procenty przechodzące — dla sita 0,063 mm z dokładnością do 0,1, dla pozostałych do liczby całkowitej. Wykres (załącznik D), źródło i opis materiału, sposób pomniejszania to dane dodatkowe (rozdz. 9).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Norma nie zawiera wymagań bezpieczeństwa — środki ochrony ustala laboratorium na podstawie oceny ryzyka
• Suszarka pracuje w (110 ± 5) °C — tace i próbki wyjmować w rękawicach chroniących przed gorącem
• Próbki bywają ciężkie: minimalna masa to 10 kg przy D = 32 mm i 80 kg przy D = 90 mm (tablica 1) — trzeba to uwzględnić przy przenoszeniu i doborze sprzętu
• Przy przesiewaniu na sucho powstaje pył — przesiewać z dnem i pokrywą, czyścić sita bez rozpylania pyłu

Najczęstsze pytania