Kruszywowe betony
Kruszywa stosowane do betonów lekkich dzielimy na trzy główne grupy: kruszywa naturalne, odpady przemysłowe i kruszywa spiekane. Poszczególne rodzaje kruszyw występujące w każdej z tych grup, ich pochodzenie, wygląd zewnętrzny oraz odpowiedniki nazw w języku angielskim, francuskim, niemieckim i rosyjskim zestawiono w tabl. 2-1.
Dość często stosowane są do określenia rodzaju kruszywa nazwy przypadkowe, z reguły nazwy miejscowości, w której znajduje się zakład produkcyjny, np. dla oznaczenia kruszywa ze spiekanych łupków przywęglowych — „Knurów" lub „Bytom".
Nazwa „keramzyt" dla kruszywa ze spiekanych glin pęczniejących adaptowana została z publikacji radzieckich i zastąpiła pierwotną nazwę „gliniec".
Norma polska PN-66/B-23001 „Kruszywo mineralne. Lekkie kruszywa budowlane. Określenie i klasyfikacja" obowiązująca od 1.7.67 do kruszyw lekkich zalicza kruszywa porowate z minerałów o ciężarze objętościowym nie większym niż 1,8 G/cm3 i ciężarze nasypowym Gu nie większym niż 1200 kG/m3.
Norma rozróżnia grupę kruszyw naturalnych i sztucznych. Do naturalnych zalicza się: pumeksoporyt, tufoporyt, węglanoporyt, krzemoporyt i łupkoporyt ze zwałów. Do sztucznych: żużel paleniskowy, żużel granulowany, pumeks hutniczy, keramzyt, glinoporyt, łupkoporyt, popiołoporyt. żużloporyt, perlito-poryt i wermikulitoporyt.
Obowiązująca w Związku Radzieckim norma GOST 9757-61 J) rozróżnia dwie grupy kruszyw: naturalne i sztuczne.
Grupę kruszyw naturalnych dzieli się z kolei na kruszywa pochodzenia wulkanicznego — pumeks, żużel i tuf wulkaniczny, oraz kruszywa pochodzenia osadowego — skały wapienne i skały krzemianowe (opoka, diatomity, ziemia okrzemkowa, spongiolity).
W skład grupy kruszyw sztucznych wchodzi kruszywo z odpadów przemysłowych, tj. żużel paleniskowy i wielkopiecowy oraz kruszywo uzyskiwane na drodze specjalnej przeróbki — keramzyt, pumeks hutniczy, agloporyt, żużel granulowany, wermikulit i produkty obróbki termicznej skał wulkanicznych jak perlit, obsydian i in. Dozwolony maksymalny ciężar nasypowy kruszyw lekkich według wspomnianej normy nie może przekraczać 1200 kG/m3 dla frakcji 0-r-5 mm i 1000 kG/m8 dla frakcji 5-^-40 mm.
Nieco inny podział zastosowano w normie amerykańskiej ASTM C 332-61 *). Norma ta rozróżnia dwie grupy kruszyw. Do grupy pierwszej zaliczane są kruszywa otrzymywane przez ekspandowanie perlitu lub wermikulitu, do grupy drugiej — kruszywa otrzymywane przez wypalanie, spiekanie lub ekspandowanie żużla wielkopiecowego, gliny, diatomitu, popiołów lotnych, łupków oraz kruszywa otrzymywane z przeróbki naturalnych skał porowatych takich jak pumeks, popioły i tuf wulkaniczny.
Podobnie jak w normie GOST 9757-61, norma ASTM C 332-61 ogranicza ciężar nasypowy kruszywa, który winien się mieścić w granicach.
Podjęcie produkcji kruszyw spiekanych z łupków zainicjowane zostało w USA przez Hayda. W roku 1920 zbudowano wytwórnię produkującą kruszywa spiekane w piecu obrotowym. Produkcja kruszyw spiekanych w USA wynosiła w 1953 r. — 1,3 min ton, w 1955 r. — 2 min ton, a w 1964 r. — 4 min ton. Jako surowiec stosowane są oprócz łupków różnego rodzaju gliny jak również odpady uzyskiwane przy wydobywaniu i uszlachetnianiu węgla. Od nazwiska wynalazcy metody kruszywa te często określane są w USA mianem „haydite". Obok kruszyw spiekanych bardzo intensywnie rozwija się również produkcja pumeksu hutniczego, najczęściej w oparciu o urządzenie spieniające Kinney-Osborne'a. W roku 1962 produkcja tego rodzaju kruszywa wynosiła 2,3 min rh'.
W Związku Radzieckim pierwsza wytwórnia keramzytu została uruchomiona w 1937 r. w Woroncowie. Tradycje w tym zakresie są jednak starsze i sięgają lat 1902—1906 [2.78]. W roku 1958 produkcja keramzytu wynosiła w ZSRR — 174 tys. m w 1961 r. — 1,46 min m3, w 1965 r. — 7,75 min m3 keramzytu oraz 300 tys. m3 innych rodzajów kruszyw.
Technologię spiekania glin w piecu obrotowym rozwinęła szczególnie firma Leca. Wieloletnie doświadczenia i stosowanie najnowszych rozwiązań technologicznych stawia tę firmę na czołowym miejscu wśród wszystkich producentów światowych.
W NRF, pomimo posiadania pokładów złóż naturalnych pumeksu, uruchomiono w oparciu o licencję Leca dwie wytwórnie w Gennstadt i Kilonii w latach 1955/56, a następnie przystąpiono do budowy dalszych kilku zakładów. Równocześnie z pomyślnymi wynikami rozwijano produkcję pumeksu hutniczego. Należy tu wymienić w pierwszej kolejności hutę w Reinhausen, gdzie opracowano i zastosowano wannową metodę spieniania.
W Anglii oprócz pumeksu hutniczego podjęto produkcję kruszywa ceramicznego typu Leca, oraz kruszywa spiekanego z glin na taśmie aglomera-cyjnej — Aglite (przejściowo jako surowiec stosowano łupki przywęglowe).
Kruszywo spiekane z popiołów lotnych produkują, spiekając popioły na taśmach aglomeracyjnych, firmy Terlite i Lytag. Próby spiekania w piecu szybowym podjęto w zakładzie Battersea w Londynie i Bagenum w Holandii. Ze względu jednak na trudności techniczne produkcji tej zaniechano.
W Czechosłowacji i NRD rozwinęła się produkcja pumeksu hutniczego,
a następnie keramzytu.
W Polsce, w okresie międzywojennym, produkowany był w hucie „Florian" w ograniczonych ilościach pumeks hutniczy znany pod nazwą handlową „termo-zytu". Po wojnie w pierwszej kolejności zaczęto stosować jako lekkie kruszywo gruz ceglany. W miarę wyczerpywania się istniejących zasobów zaczęto zastępować go żużlem paleniskowym. W roku 1959 uruchomiono produkcję pumeksu hutniczego spienianego metodą poletkową. W roku 1962 zaniechano jej na korzyść produkcji wannowej podjętej w jednym zakładzie na terenie Huty im. Lenina. W najbliższych latach przewiduje się uruchomienie następnego zakładu tego typu na terenie huty „Pokój".
W roku 1962 uruchomiono produkcję spiekanego łupka przywęglowego w Zakładzie „Knurów" (ok. 100 tys. ms rocznie). W roku 1966 uruchomiony został drugi zakład tego typu w Bytomiu o wydajności ok. 250 tys. m3 rocznie, a w najbliższej perspektywie przewiduje się budowę jeszcze jednego zakładu w Brzeszczach. Również w roku 1965 uruchomiono wytwórnię keramzytu w Mszczonowie o wydajności 80 tys. m3 rocznie z możliwością jej rozbudowy (do ok. 200 tys. m3 rocznie). W najbliższych latach przewiduje się wybudowanie 2-3 nowych zakładów produkujących keramzyt.
Stosunkowo najmniej jest rozwinięta produkcja kruszyw spiekanych z popiołów lotnych. W budowie znajduje się obecnie mały zakład w Łaziskach zamierzający stosować technologię spiekania na taśmie przy użyciu dmuchu i projektuje się budowę paru zakładów spiekających w piecopanwiach.