HETSUNDERSÖKNINGAR
UNDER 1929
Avnötningsm ätningar.
H Ö G KLA SSIGA vägbeläggningar, de s. k. slitbeläggningarna, äro av sådan natur, att de icke kräva något väsentligt årligt underhåll. De äro till sin byggnad homogena och medge därigenom en viss nedslitning, till dess att beläggningens tjocklek minskats i sådan grad, att beläggningen ej längre förm år motstå de angripande krafterna, utan brister. Den tidsperiod, som åt går härför under en viss trafik, är beläggningens »livslängd» eller, om man så vill, förnyelseperiod, enär det ofta är tillräckligt, att med vissa regelbundna mellanrum förnya beläggningens översta lager.
Livslängden är beroende av trafiken. Ju större trafik, dess större slitning, dess kortare livslängd. För studier över olika högklassiga beläggningars eko nomi äro undersökningar rörande dessa beläggningars livslängd av betydelse. U ppgifter rörande slitningen hos dylika beläggningar äro för detta ändamål behövliga.
Svenska Väginstitutet har under år 1929 konstruerat apparater för upp mätning av slitning hos vägbeläggningar samt har med dem utfört ett flertal undersökningar.
Tidigare i Sverige använda metoder för bestämning av slitningens storlek ha icke varit tillräckligt noggranna. V id konstruktionen av väginstitutets senaste avnötningsmätare ha de erfarenheter utnyttjats, som vunnits av Sta tens Provningsanstalt vid vissa av denna institution utförda nötningsunder- sökningar i trappor i några byggnader i Stockholm. Dessutom ha några danska avnötningsmätare, som användas vid provvägen vid Glostrup på Roskildevägen samt av Köpenhamns stad, stått som modell i vissa avseenden.
A v fig. 4.0 fram går närmare konstruktionen av väginstitutets avnötnings
mätare. Instrumentet avses att uppställas på i beläggningen fastsatta relativa jixpu nkter, vilk a sålunda följa med beläggningens rörelser tillfölje tempera
turändringar m. m. U tanför beläggningen utföras absoluta fixpu n kter, obe roende av beläggningens rörelser. Med hjälp av ett annat känsligt instrument,
vattenpasslin]alen, fig. 4 1, kan man kontrollera höjdskillnaderna dels mellan
de absoluta och de relativa fixpunkterna, dels mellan de relativa fixpunk- terna inbördes. Vattenpasslinjalen är ett medel att avgöra om någon av f ix punkterna blivit rubbad.
Utförandet av de relativa fixpun kterna1 fram går av fig. 40. Med en fiber borr, diam. 9 mm, upptagas hål i beläggningen på 1,10 0 mm:s avstånd- H ålen böra ha mindre djup än beläggningens tjocklek. I hålen fastgjutas stål dubbar medelst snabbindande cement, ö v e r ståldubbarna fastsättas skydds- hylsor av zink, vilka hylsor icke få utöva något tryck mot dubbarna. H y l sorna fastgjutas även de med cement. Det mjuka materialet i hylsorna avses att slitas samtidigt som beläggningen. H ylsorna fyllas med vaselin, vilket
Fig. 42. Avnötningsmätaren uppställd på sin likare. Skyddshylsor för stödstift och klocka ligga. framför instrumentet.
Fig. 43. Vattenpasslinjal. Förlängningsstift till mikrometerskruven ligga framför instrumentet.
lämpligen sker med spruta, samt tillslutas med kork. Erfarenheten har hit tills visat, att dylika fixpunkter, som utförts med noggrannhet och omsorg, icke blivit rubbade av trafiken. De relativa fixpunkterna ha av väginstitutet i regel blivit utsatta vinkelrät mot beläggningens längdriktning samt över dess hela bredd. I regel ha några fixpunkter dessutom blivit placerade i längdriktningen för att därigenom kunna uppmäta eventuell vågbildning i längdled.
De absoluta fixpunkterna ha av väginstitutet utförts såsom ståldubbar, fästade på räls, som nedslås till 2 a 3 m:s djup samt till frostfritt djup isole ras med kolaska. Rälsens överdel i jordytan omges av ett cementrör med lock (fig. 46). De absoluta fixpunkterna ligga på 1,10 0 mnr.s avstånd från närmaste relativa fixpunkt i beläggningen.
Avnötningsm ätaren1 (fig. 40) består av tvenne kraftiga stållinjaler, 20 X 20
mm, upplagda på stödstift med ett inbördes avstånd av normalt 1,10 0 mm. Stödstiften placeras vid mätningen på fixpunkterna. På stållinjalerna kan en m ätklocka förskjutas och inställas efter gradering på en av linjalerna. M ätklockan, av amerikansk tillverkning,2 består av ett i vertikal led rörligt stift, vars rörelser genom utväxling inne i klockan överföras till klockans visare. En sänkning eller höjning av stiftet med 1 mm m otsvarar en vrid-
Fig. 44. Fixpunkter och redskap för deras utsättande: vaselinspruta, fiberborr, pincett, kork och korkborr.
ning av visaren med ett varv. Enär urtavlan är delad i 100 delar, kan man sålunda direkt avläsa och uppmäta vertikalrörelser av 1/100 mm. Det totala mätområdet är ca 13 mm. Därest större m ätlängd undantagsvis skulle er fordras, kan man åstadkomma detta genom att på beläggningen utlägga ett skarvstycke av känd tjocklek. M ätklockan är monterad på en släde, förskjut- bar på de båda stållinjalerna. Enär avståndet mellan fixpunkterna kan v a riera, beroende på mindre noggrant utförande eller på rörelser hos belägg ningen, är ena stödstiftet förskjutbart medelst en skruv. M ätklockans stift och stödstiften på ramen skyddas, då instrumentet icke användes, medelst påskruvade metallhylsor.
V id mätning uppställes instrumentet på fixpunkterna, varvid instrumen tets fasta stödstift noga inställes över fixpunktens centrum, vilket med stor noggrannhet låter sig göra. Instrumentet skall vid alla mätningar vara vänt
1 Avnötsningsmätaren är utförd av verkmästaren O. Martinelle vid Statens Provningsanstalt, Stockholm, efter institutets ritningar.
åt samma håll. Avläsning med klockan sker i regel på varje decimeter; intet hindrar emellertid att göra tätare eller glesare observationer. Den förefin t liga avnötningen (event, komprimering) erhålles som skillnaden mellan tvenne mätningars resultat.
Avnötningsmätarens båda huvuddelar, mätklockan och ramen, kunna kon trolleras medelst tvenne likare, så att man kan konstatera om någon förän dring försiggått. Likaren för m ätklockan, som bör användas före och efter varje mätning, är utförd av stål (se fig. 40 och 45). K lockan, scm av olika an-
Fig. 45. Mätklocka, uppställd på sin likare.
ledningar kan undergå förändringar, uppställes på likaren. H a r klockan icke förändrats under en mätning skall utslaget vid uppställning på likaren efter mätningen vara samma som före mätningen. Justering kan ske genom att vrida urtavlan så, att visaren alltid anger en bestämd avläsning vid uppställ ning på likaren. E fter justering fastlåses urtavlan. Justering bör utföras före varje mätning och kontroll ske efter varje mätning.
Likaren för avnötningsmätarens ram består av en 1,15 0 mm lång, grov stål linjal, som icke flyttas utan alltid förvaras på samma plats. Avnötningsm ä- taren placeras med stödstiften på denna likare, varefter avläsningar med mät klockan göras på alltid samma punkter. H ä rv id bör givetvis m ätklockan först ha justerats med sin likare. V id utförda jämförelser med likarna efter verkställda mätningar har det visat sig, att avvikelser av högst 0,04 mm ha förekommit, oaktat instrumenten varit utsatta för långa järnvägs- och bil transporter. I regel äro avvikelserna mindre. Med dessa likare kan man så lunda effektivt kontrollera avnötningsmätarens riktighet. Ä ro de uppmätta förändringarna hos instrumentet små, kunna de utjämnas i protokollets siff ror. Ä ro de stora, bör ny mätning utföras.
För att kontrollera de relativa fixpunkternas höjdlägen användes vatten-
p as slin] alen1 (fig. 4 1). Denna består av en stållinjal (16 X 16 mm) i ena än
den försedd med ett fast stödstift. I andra änden uppbäres instrumentet av en mikrometerskruv. Avståndet mellan stödpunkterna är normalt 1,10 0 mm. Mikrometerskruvens infästning är emellertid förskjutbar i längdled, varige nom hänsyn kan tagas till eventuellt varierande avstånd mellan fixpunkterna. P å stållinjalen är fästat ett vattenpass med sådan känslighet, att en vinkel ändring av 14 " m otsvarar ett delstrecks förskjutning hos blåsan. M ikrom eter skruven kan förses med stift av olika längd. En normal m ikrometerskruv har nämligen en begränsad mätlängd, varigenom instrumentet icke behärskar en stor variation i sidled hos vägbanan med enbart ett mätstift. V id mätning placeras vattenpasslinjalen på fixpunkterna, mikrometerskruven vrides tills vattenpasset spelar in, varefter skruven avläses. Vattenpasslinjen är så lunda ett slags mycket noggrant avvägningsinstrument. Mikrometerskruven är graderad i hundradels mm. T ill följd av trögheten hos blåsan i vatten passet kan emellertid mätning icke ske med större noggrannhet än 0.03 å 0.04 mm.
Om hänsyn tages till samtliga felkällor, torde man kunna vänta sig en noggrannhet av minst 0.1 mm vid mätningar med avnötningsmätaren, en noggrannhetsgrad, som för detta slag av m ätningar torde vara fullt tillräcklig.
Genom periodiska mätningar med dessa instrument har man sålunda ett medel att mäta slitningen hos en vägbeläggning. N ä r det gäller vissa asfalt beläggningar bör man komma ihåg, att dessa alltid komprimeras något, sär skilt första tiden efter utförandet. Det är sålunda i dessa fall svårt att säga, om en uppmätt sänkning utgöra efterkomprimering eller slitning. T v å sätt stå till buds att bedöma denna fråga. Det ena är att taga prov av belägg ningen och undersöka dess volym vikt. En ökning av volym vikten utvisar, att beläggningen komprimerats. Metoden är emellertid rätt osäker, bl. a. bero ende på, att komprimeringen och volym vikten från början kunna vara olika på olika djup och på olika ställen m. m.
Ett annat sätt att bedöma saken är att utföra avnötningsmätningar med samma tidsmellanrum. Förekommer efterkomprimering, böra de observerade sjunkningarna minskas för varje ny mätning N ä r den uppmätta sjunkningen blivit konstant flera mätningar i följd, torde man kunna anse, att den upp mätta sjunkningen är avnötning och icke komprimering — allt under förut sättning, att ungefär samma trafikm ängd gått fram mellan mätningarna.
N ä r det gäller betongvägar och stensättning på betongfundament, är en sänkning likvärdig med avnötning.
Under sommaren 1929 ha mätningar med dessa instrument utförts av civil ingenjören Fr. Schiitz med biträde av teknologen B. Forssell vid Svenska V ä g institutet. M ätningarna ha dels utförts på institutets p rovvägar vid G ävle, Hälsingborg, Kristianstad och på Drottningholmsvägen, dels på en del be tongvägar i Skåne samt på några gator i Stockholm. Sålunda ha mätningar utförts på följande slag av beläggningar:
1 Väginstitutets vattenpasslinjal är utförd av verkmästaren J. Tidbäck vid Statens Provningsanstalt, Stockholm, efter institutets ritningar.
P o rtlan d cem en tb eto n g ... 8 sektion er Specialcem en tb eton g ... i » S a n d a s fa lt ... 7 » T o p e k a ... 5 » A sfa ltb e to n g ... 6 » A m iesite ... 5 » Essen beläggn in g ... 3 » K o lp r o v ia ... 1 » G ju t a s fa lt ... 3 »
H ittills har i regel endast en mätning blivit utförd på varje väg, varfö r några resultat ännu icke kunna fram läggas, Det erfordras några års m ät ningar och observationer för att några säkra slutsatser rörande avnötningens storlek skola kunna dragas.
Svenska Väginstitutet har dessutom utfört en del undersökningar för be dömande av slitningen hos olika stens ättningar. D ärvid har tillgått så, att
10 st stenar upptagits ur beläggningen, torkats , samt vägts och därefter åter inlagts på sin plats. Stenarna ha märkts med ett litet inhugg i överytan samt i botten med oljefärgsm ålade nummer. Stenarna ha uttagits med jämna mel lanrum över hela bredden. Sådan undersökning har utförts på provvägarna vid Kristianstad och på Drottningholmsvägen. Metoden torde möjliggöra en rätt god uppskattning av slitningen hos gatsten.
A lla dylika slitningsmätningar bliva emellertid tämligen värdelösa, om man icke har någon kännedom om trafiken, som fram går över beläggningen. Trafikm ängden är nödvändig att känna, om man vill jäm föra erhållna slit- ningsresultat, Enhetliga och rationellt verkställda trafikräkningar äro därför nödvändiga att utföra samtidigt med dylika avnötningsmätningar.
J ämnhet smätningar.
En beläggnings värde för trafiken är i hög grad beroende av dess jämnhet. Svenska Väginstitutet har under 1929 konstruerat en apparat, pro filo graf/ för direkt uppmätning av ojämnheten hos en vägbana (fig. 46).
Profilografen har följande utförande och verkningssätt. P å en bräda, upp lagd på högkant på tvenne fixpunkter, spännes papper. V id en på brädan löpande vagn är fästad en i vertikalled rörlig stång, nedtill försedd med en ståltrissa och i höjd med papperet med ett ritstift. N ä r vagnen föres längs brädan, uppritar ritstiftet vägbanans alla ojämnheter i full storlek på pappe ret. Fixpunkterna hava i regel av väginstitutet utförts medelst nedslagna räls på samma sätt som tidigare beskrivits. En del mätningar ha även utförts med apparaten uppställd på relativa fixpunkter i beläggningen, placerade i vägens längdriktning. Genom olika anordningar har höjden över fixpunkterna an givits på papperet, så att en jämförelse med fram tida mätningar kan erhållas och eventuella förändringar kunna studeras.
Profilografen medger icke samma grad av noggrannhet som avnötningsmä-
1 Apparaten är tillverkad av verkmästaren O. Martinelle vid Statens Provningsanstalt, Stockholm, efter väginstitutets ritningar.
taren. För vissa grövre mätningar, såsom jämnhetsundersökningar, kan dock apparaten med fördel användas.
Med hjälp av detta instrument har Svenska Väginstitutet under 1929 ut fört en del jämnhetsmätningar, närmast i syfte att få fram metoder för m ät ning och kontroll av en vägbeläggnings ojämnhet. Sålunda ha ett stort antal olika beläggningar undersökts med avseende på jämnheten på godtyckligt valda, kortare sträckor.
Fig. 47. Profilografen.
A v fig. 49, 50, 51 fram går utseendet av vägbanan på de olika beläggnin garna, fram ställt med överdriven höjdskala.
För kontroll av en beläggnings jämnhet användes utomlands stundom den metoden, att en rätskiva av viss längd utlägges på vägbanan och de största fördjupningarna uppmätas. På provvägen vid Glostrup på Roskildevägen användes en apparat — viagraf — i form av en släde, som drages över be läggningen (fig. 48). De vertikala ojämnheterna på en viss sträcka registreras och adderas till ett slutbelopp av apparaten.
Resultaten av väginstitutets jämnhetsundersökningar fram gå av tabellen nedan. D ärvid har undersökts största ojämnheten på mitten hos en tänkt rät skiva av dels 1 m längd, dels 2 m längd. Ett mått på ojämnheten erhålles,
om man jäm för längden av den på papperet, i den överdrivna höjdskalan uppritade vägbanelinjen med längden av motsvarande räta linje. Sålunda er- hålles ett ojämnhetstal, om förlängningen uttryckes i procent av hela längden. Dessa ojämnhetstal äro angivna i tabellens sista kolumn.