ORIGINAL PAPER
Hornfels from Łażany and its impact on the functional properties of granodiorite aggregate
1
Silesian University of Technology
Submission date: 2021-03-25
Final revision date: 2021-05-10
Acceptance date: 2021-05-26
Publication date: 2021-06-22
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2021;37(2):85-102
KEYWORDS
TOPICS
Scientific background of mineral resource managementOptimization of resources and reserves managementPreparation and processing of mineral raw materialsRational use of mineral raw materials
ABSTRACT
This paper presents the results of research on the admixture of other rock fragments in the granodiorite aggregate (two types of hornfels) produced in Łażany II quarry. It discusses the impact of these components on the selected chemical and mechanical properties important for the use of the aggregate in road construction. Analysed granodiorite grit is a high-class construction material suitable for bituminous mixtures. Its quality is verified in accordance with the PN-EN 13043 standard. The admixture of hornfels in aggregate composition is a consequence of the natural occuring this rock in the Łażany II granodiorite deposit in the Strzegom-Sobótka massif. As there is not selective exploitation of the deposit an extracted raw material is not separated during processing As a result, the aggregate, composed predominantly of granodiorite, comprises variable admixture of hornfels. Tests of properties, such as water absorption, resistance to freezing, resistance to fragmentation, crushing strength, carried out on grain populations of various petrographic types separated from the general samples, exhibit that the presence of hornfels in the aggregate has a beneficial effect, particularly on the mechanical parameters of the produced aggregate. Moreover, two varieties of hornfels differ in terms of some chemical properties (affinity with bitumen, presence of sulphides). These features may affect the durability of the aggregate in the wearing course which is directly influenced by the exterior conditions typical for road pavements.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Hornfels z Łażan i jego wpływ na właściwości użytkowe kruszywa granodiorytowego
granodioryt, hornfels, kruszywo, mieszanka mineralno-asfaltowa, warstwa ścieralna
W artykule przedstawiono wyniki badań obecnych w produkowanym w Łażanach kruszywie granodiorytowym domieszek innych fragmentów skał (dwóch odmian hornfelsu). Omówiono ich wpływ na kształtowanie wybranych właściwości chemicznych i mechanicznych, istotnych z uwagi na wykorzystanie wyrobu w drogownictwie. Badany grys granodiorytowy jest wysokiej klasy wyrobem budowlanym przeznaczonym do mieszanek mineralno-asfaltowych, którego jakość weryfikuje się zgodnie z normą zharmonizowaną PN-EN 13043. Domieszka ziaren kruszywa zidentyfikowanych jako hornfels jest konsekwencją naturalnej obecności tej skały w złożu granodiorytu Łażany II w masywie Strzegom-Sobótka. Podczas przeróbki surowce skalne występujące w złożu nie są separowane, a w efekcie kruszywo, którego dominującym składnikiem jest granodioryt, wykazuje także zmienną w czasie zawartość hornfelsu. Badania właściwości takich jak nasiąkliwość, mrozoodporność, odporność na rozdrabnianie, odporność na miażdżenie, przeprowadzone na populacjach ziaren różnych typów petrograficznych wyodrębnionych z próbek ogólnych dowodzą, że obecność hornfelsu w kruszywie ma korzystny wpływ zwłaszcza na poziom parametrów mechanicznych produkowanego kruszywa. Ponadto dwie odmiany hornfelsu wykazują zróżnicowanie w aspekcie niektórych cech chemicznych (powinowactwo z asfaltem, obecność siarczków). Cechy te mogą wpływać na trwałość kruszywa w warstwie ścieralnej pozostającej pod bezpośrednim wpływem zewnętrznych warunków typowych dla nawierzchni drogowych.
REFERENCES (35)
1.
Błażejowski, K. and Styk, S. 2004. Bituminous course technology (Technologia warstw asfaltowych). Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, p. 406 (in Polish).
2.
Dziedzic et al. eds. 1979 – Dziedzic, K., Kozłowski, S., Majerowicz, A. and Sawicki, L. eds. 1979. Mineral resources of Lower Silesia (Surowce mineralne Dolnego Śląska). Wrocław: Zakład Narodowy im. Ossolińskich, Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk, p. 510 (in Polish).
3.
Emery et al. 2014 – Emery, J., Peijun, G., Stolle, D., Hernandez, J. and Zhang, L. 2014. Light-coloured gray asphalt pavements: from theory to practice. International Journal of Pavement Engineering 15(1), pp. 23–35.
4.
Filipczyk, M. and Kukielska, D. 2016. Bright and bleached surfaces. Theory and practice (Nawierzchnie jasne i rozjaśniane. Teoria i praktyka). Mining Science – Mineral Aggregates 23(1), pp. 17–22 (in Polish).
5.
GDDKiA 2014a. Aggregates for the mineral-asphalt mixtures and surface retreading on national roads. WT–1 2014. Technical Requirements (Kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych i powierzchniowych utrwaleń na drogach krajowych. WT-1 2014. Kruszywa. Wymagania Techniczne). Warszawa: Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA), p. 32 (in Polish).
6.
GDDKiA 2014b. Asphalt road surfaces on national roads. WT–2 2014 – part 1. Technical Requirements (Nawierzchnie asfaltowe na drogach krajowych. WT-2 2014 – część I. Mieszanki mineralno-asfaltowe. Wymagania Techniczne). Warszawa: Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA), p. 50 (in Polish).
7.
Glapa, W. and Sroga, C. 2013. Development of utilization of granitoides from the Strzegom-Sobótka massif in the years 2003-2012 in the construction and road-building industries (Rozwój wykorzystania granitoidów masywu Strzegom-Sobótka w latach 2003–2012 w budownictwie i drogownictwie). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk 85, pp. 89–103 (in Polish).
8.
Glapa, W. red. 2020. Mineral aggregates vol. 4 (Kruszywa mineralne t. 4). Wrocław: Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, p. 205 (in Polish).
9.
Grzesik, B. 2017. Causes and effects of properties changes of natural aggregates under hypergenic conditions in wearing courses made of asphalt mixtures (Przyczyny i skutki zmian właściwości kruszyw naturalnych w warunkach hipergenicznych w warstwach ścieralnych z mieszanek mineralno-asfaltowych). Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, p. 154 (in Polish).
10.
Kozłowski, S. 1986. Rock raw materials of Poland (Surowce skalne Polski). Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, p. 538 (in Polish).
11.
Koźma et al. 2013 – Koźma, J., Cwojdziński, S. and Stoga, C. 2013. Prospective resources of rock deposits in Poland; environmental conditions of their use (Perspektywiczne zasoby złóż surowców skalnych w Polsce; środowiskowe uwarunkowania w ich wykorzystaniu). Wrocław: Poltegor-Instytut, Instytut Górnictwa Odkrywkowego, p. 216 (in Polish).
12.
Łobos et al. 2019 – Łobos, K., Pawlik, T. and Klukowski, M. 2019. Preliminary data on spinel (MgAl2O4) from the Łażany II granodiorite quarry of the Strzegom-Sobótka massif (Wstępne dane o spinelu właściwym (MgAl2O4) z kopalni granodiorytu Łażany II w masywie Strzegom-Sobótka). Przegląd Geologiczny 67(10), pp. 823–827 (in Polish).
13.
Majerowicz, A. 1966. Granitoids of Łażany near Żarów and fragments of their country rocks (Granitoidy z Łażan koło Żarowa i fragmenty ich osłony). Archiwum Mineralogiczne 26(1–2), pp. 339–375 (in Polish).
14.
Majerowicz, A. 1972. On the petrology of the granite massif of Strzegom-Sobótka (Masyw granitowy Strzegom- -Sobótka. Studium petrologiczne). Geologia Sudetica 6, pp. 7–96 (in Polish).
15.
Majerowicz, A. and Mierzejewski, M. 1995. Petrology, tectonic and geotectonic position of NE and SE crystalline rocks of the country rocks of Strzegom-Sobótka granite massif. (Petrologia, pozycja tektoniczna i geotektoniczna skał krystalicznych NE i SE osłony masywu granitowego Strzegom-Sobótka). Wrocław: Przewodnik LXVI Zjazdu PTG, pp. 59–84 (in Polish).
16.
Pawłowska et al. 2018 – Pawłowska, W., Słowik, M., Nowak, A., Krzemień, A. and Wilmański, A. 2018. Assessment of bitumen adhesion to mineral aggregates using a photogrammetric method (Ocena przyczepności asfaltu do kruszyw mineralnych z wykorzystaniem metody fotogrametrycznej). Archives of Institute of Civil Engineering 27, pp. 127–146 (in Polish).
17.
PN-B-06714-22:1984 Mineral aggregates. Testing. Determination of bitumen adhesion.
18.
PN-B-06714-40:1978 Mineral aggregates. Testing. Determination of crushing strength.
19.
PN-EN 1097-2:2010 Tests for mechanical and physical properties of aggregates. Part 2. Methods for the determination of resistance to fragmentation.
20.
PN-EN 1097-6:2013-11 Tests for mechanical and physical properties of aggregates. Part 6. Determination of particle density and water absorption.
21.
PN-EN 1097-8:2020-09 Tests for mechanical and physical properties of aggregates. Part 8. Determination of the polished stone value.
23.
PN-EN 12697-11:2012 Bituminous mixtures – Test methods for hot mix asphalt. Part 11. Determination of the affinity between aggregate and bitumen.
24.
PN-EN 13043:2004 Aggregates for bituminous mixtures and surface treatments for roads, airfields and other trafficked areas.
25.
PN-EN 1367-1:2007 Tests for thermal and weathering properties of aggregates. Part 1. Determination of resistance to freezing and thawing.
26.
PN-EN 1367-6:2008 Tests for thermal and weathering properties of aggregates. Part 6. Determination of resistance to freezing and thawing in the presence of salt (NaCl).
27.
PN-EN 1744-1+A1:2013-05 Tests for chemical properties of aggregates. Part 1. Chemical analysis.
28.
PN-EN 932-3:1999 Tests for general properties of aggregates. Part 3. Procedure and terminology for simplified petrographic description.
29.
Shaw et al. 1998 – Shaw, S., Groat, L., Jambor, J., Blowes, D., Hanton-Fong, C. and Stuparyk, R. 1998. Mineralogical study of base metal tailings with various sulfide contents, oxidized in laboratory columns and field lysimeters. Environmental Geology 33(2/3), pp. 209–217.
30.
Szuflicki et al. eds. 2017 – Szuflicki, M., Malon, A. and Tymiński, M. ed. 2017. The balance of mineral resources in Poland as of 31 XII 2016 (Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2016 r.). Warszawa: PIG-PIB, p. 475 (in Polish).
31.
Szuflicki et al. eds. 2018 – Szuflicki, M., Malon, A. and Tymiński, M. ed. 2018. The balance of mineral resources in Poland as of 31 XII 2017 (Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2017 r.). Warszawa: PIG-PIB, p. 479 (in Polish).
32.
Szuflicki et al. eds. 2019 – Szuflicki, M., Malon, A. and Tymiński, M. ed. 2019. The balance of mineral resources in Poland as of 31 XII 2018 (Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2018 r.). Warszawa: PIG-PIB, p. 491 (in Polish).
33.
Szuflicki et al. eds. 2020 – Szuflicki, M., Malon, A. and Tymiński, M. ed. 2020. The balance of mineral resources in Poland as of 31 XII 2019 (Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2019 r.). Warszawa: PIG-PIB, p. 497 (in Polish).
34.
Tran, N. and Powell, B. 2009. Strategies for design and construction of high-reflectance asphalt pavements. Auburn: National Center for Asphalt Technology, p. 27.
35.
Walendowski, H. 2013. Granodiorite and tonalite from Łażany (Granodioryt i tonalit z Łażan). Nowy Kamieniarz 7, p. 56 (in Polish).
Share
RELATED ARTICLE
| eISSN: | 2299-2324 |
| ISSN: | 0860-0953 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
