Hvað eru steinefni?

Steinefni eru sandur og möl sem eru unnin úr lausum jarðlögum eða bergi. Að baki framleiðslunni liggja flóknir iðnaðarferlar og um framleiðsluna gilda ákveðnir vörustaðlar og kröfur um gæði. Efnið er í öllum tilfellum flokkað eftir stærð og í mörgum tilfellum er það líka brotið.

Eiginleikar steinefna

Steinefni býr yfir mörgum eiginleikum sem eru mikilvægir meðal annars fyrir steinsteypu og í vegagerð. Suma af þessum eiginleikum, eins og t.d. korna- stærð og lögun, er hægt að hafa áhrif á með réttri vinnsluaðferð á meðan aðrir eru einstakir fyrir efnið sjálft og breytast ekkert með vinnslu.

Gildi steinefna

Steinefni eru uppistaðan í mannvirkjagerð hérlendis og er okkur mikilvæg auðlind. Gróft séð eru um 70% af steinsteypu sandur og möl og vel yfir 90% allra vega eru gerð úr steinefnum.
Áætla má að í íbúð af meðalstærð á Íslandi þurfi um 100 rúmmetra af steypu, sem þýðir um 180 tonn af sandi og möl. Eins má ætla að í tvíbreiðan veg með meðaltalsumferð 4.800 bíla á ári (ÁDU) þurfi um 50 tonn af efni fyrir hvern meter. Steinefni er því byggingarefni sem þarf alltaf að vera aðgengilegt, bæði til nýframkvæmda og til viðhalds. Þá er mikilvægt að efnisvinnsla sé nálægt stærstu framkvæmdasvæðum landsins.

Framleiðslueftirlit

Rétt efnis- gæði og eiginleikar steinefna stuðla að betri endingu steinsteypu og malbiks. Í því ljósi er, eins og með annað byggingarefni, gerðar kröfur um framleiðslueftirlit og er varan CE merkt í framhaldi af því. Björgun tekur sýni til prófana og eru þær gerðar á rannsóknarstofum fyrirtæksisins og þriðja aðila.

Það er síðan BSI á Íslandi sem vottar eftirlitið og vöruflokkar CE merktir í framhaldi af því. Með CE merkingu er tryggt að starfrækt sé virkt framleiðslueftirlit og að varan sé í samræmi við yfirlýsta eiginleika.

Staðlaðar prófunaraðferðir á steinefnum

Mikilvægt er að þekkja eiginleika steinefnis sem nýta á í mannvirkjagerð og nýta það eftir gæðum. Eiginleikar steinefnis eru kannaðir með því að framkvæma prófanir samkvæmt stöðluðum prófunaraðferðum. Prófunaraðferðum má flokka niður eftir því hvaða eiginleika er verið að kanna og verður helstu prófunaraðferðum lýst hér fyrir neðan:

• Berggreining: Ákvarðar berggerð, bergbrigði og ásýnd steinefnis. Bergbrigði geta verið sömu bergtegundar en ólík hvað varðar þéttleika og ummyndunarstig. Berggreining gefur vísbendingar um berggæði efnisins, þ.e. styrk, slitþol og veðrunarþol steinefna. Berggreining er oft fyrsta skrefið í mati á gæðum steinefnis til mannvirkjagerðar.
• Kornastærðardreifing: Efnið er sigtað í ákveðna stærðarflokka til að mæla hlutfallslega stærðarflokka. Kornakúrfa er yfirleitt fyrsta prófið sem er framkvæmt á steinefnasýni og það sem er gert mest af. Oft er hægt að meta marga eiginleika út frá kornadreifingunni einni saman.
• Kornarúmþyngd: Mælir rúmþyngd steinefnis án holrýmis.
• Mettivatn: er hlutfallsleg þyngdaraukning sýnis af ofnþurru steinefni sem verður þegar opnar gropur þess fyllast af vatni. Það segir því til um hversu mikið vatn steinefni dregur í sig. Mettivatn er stór þáttur þegar kemur að útreikningum á vatnsmagni og v/s tölu fyrir steinsteypu.
• Kornalögun: Lögun korna hefur áhrif tæknilega eiginleika þeirra. Kornalögun er lýst í berggreiningu með hugtökum eins og hnöttótt (kúbísk), flöt, plötulaga og ílöng. Til þess að fá töluleg gildi á kornalögun er hún mæld með kleyfniprófi (Flakiness Index). Kornalögun hefur til dæmis áhrif á flæðieiginleika ferskrar steinsteypu og hvernig efnið pakkast í vegagerð.
• Frostþol: Frostþol eða veðrunarþol segir til um hversu vel viðkomandi steinefni þolir endurteknar frost/þíðu sveiflur. Lítið niðurbrot þýðir endingarbetra efni.
• Alkalívirkni: Ákveðin steinefni geta leyst upp, myndað alkalígel og þanist í steypu. Rannsóknir hafa sýnt að það er hægt að vega upp á móti þessari þenslu með réttri sementstegund. Prófsýni eru rannsökuð á rannsóknarstofu en eins eru steypusýni geymd úti á veðrunarstöð.
• Styrkleiki: Los Angeles er styrkleikapróf sem mælir niðurbrot efnisins. Lítið niðurbrot þýðir sterkara efni. Það er einkum notað vegna vegagerðar en líka vegna steypu.
• Slitþol: Kúlnukvarnarpróf er sérstaklega hannað til að meta slit vegna nagladekkjaáraunar á bundin slitlög. Lágt kúlnukvarnargildi þýðir minna slit.
• Slípiþol (PSV): Mælir hvert bremsuviðnám steinefnis er þegar það er notað í slitlag. Steinefni er fægt eða pússað og viðnám þess mælt.
• Saltinnihald: Vatnsleysanlegt klóríð er mælt í steinefni til steypugerðar. Það er sérstaklega nauðsynlegt ef um sjávarefni er að ræða. Salt eykur hættu á alkalíþenslu og getur haft skaðleg áhrif á steypustyrktarjárn.
• Húmus: Mælir hvort steinefnasýnið er blandað lífrænum efnum. Sé magn lífrænna óhreininda mikið getur það haft neikvæð áhrif á styrkleikaþróun steypu.
• Brothlutfall: Segir til um hve stór hluti einstakra korna í steinefnasýni er alveg brotinn og hversu hátt hlutfall korna er alveg núinn. Brothlutfall hefur áhrif á skrið í malbiki.