De fortsatta laboratoriestudierna av de fyra först utvalda materialen bekräftade resultatet från Del 1:
• Hög glimmerfrekvens i det krossade bergmaterialet kombinerat med torra förhållan- den medför mindre permanenta och elastiska deformationer.
• Glimmerfrekvensen i materialfraktionen 0,125–0,25 mm har störst inverkan på de- formationsegenskaperna.
Resultatet var det motsatta till det som antogs vid projektets start och kan troligen för- klaras med att de oorienterade glimmerkornen gav en armerande effekt. Vid provningar med högre vattenkvot blev resultatet detsamma när hög belastning användes. För me- delhöga och låga belastningar konstaterades däremot en liten ökning av deformationerna när glimmerhalten ökades.
När undersökningen utökades med ett material som hade extra hög glimmerhalt för- ändrades resultatet så att tendensen istället blev att:
• Mycket hög glimmerfrekvens kombinerat med våta förhållanden medför stor per- manent deformation och till och med ”brott”.
• Det material som hade högst glimmerhalt (81%) hade mest vattenberoende defor- mationsegenskaper trots att det inpackade materialet hade lägst finjordshalt (3%). • De permanenta deformationerna var mest spänningsberoende hos det glimmerrikaste
materialet.
Vid våta förhållanden och vid mycket höga glimmerhalter blev alltså resultatet i enlig- het med vad som förväntats.
Samtliga material i undersökningen hade permeabilitet mellan 7 x 10-6 och 7 x 10-5 m/s. Inget samband mellan glimmerhalt och permeabilitet kunde noteras. Spännvidden i permeabilitet var troligtvis för liten.
Vid jämförelse mellan laboratorieresultaten och belastningsförsök på provytor med de undersökta materialen i bärlagret uppmättes större relativ deformation i fältförsöken. Rangordningen mellan provytorna var densamma som mellan materialen i laboratorie- provningarna vid ca 74% relativ vattenkvot. Laboratorieprovningarna vid torrare för- hållanden gav emellertid en annan rangordning mellan materialen.
Slutligen bör det konstateras att det är inte bara glimmerfrekvensen som avgör hur stora deformationerna i ett obundet materiallager blir. Glimmertyp samt glimmerfjällens storlek och orientering är också betydelsefull. Det är viktigt att skilja mellan glimmer som ligger strax över 0,063 mm storlek och den glimmer (egentligen vittringsprodukt) som ligger i lerfraktionen eller strax över. Observera också att glimmerrika bergarter är mycket inhomogena. Materialets kornstorleksfördelning och vatteninnehåll i kombina- tion med belastningens storlek är andra viktiga parametrar. Betydelsen av vattenkvot och finjordshalt verkade bekräftas även i fältresultaten.
6 FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE
För att få ett säkrare underlag behöver den här laboratorieundersökningen kompletteras med fler material, framförallt fler material med låg glimmerhalt och mycket hög glim- merhalt men också några material med ca 60% fria glimmerkorn i materialfraktionen 0,125–0,25 mm. Vidare borde fler material med höga halter av vittrande glimmer, lik- nande det som förekom vid E18 Köping–Arboga, ingå i fortsatta studier.
Eventuellt kan det bli större effekt av glimret vid en högre packningsgrad i laborato- rieprovkropparna. Då kommer förmodligen glimmern att bilda smörjande glidskikt.
Fler fältförsök behöver utföras. I dessa bör material med större spännvidd i glimmer- halten ingå. För att bättre kunna verifiera vilka spänningsförhållanden som uppnås i ”verkligheten” behöver även horisontalspänningen mätas i fält.
Därefter kan eventuella restriktioner för glimmerinnehållet i ett obundet överbygg- nadsmaterial föreslås.
7 REFERENSER
AASHTO T 294–92 I. 1992. Interim method of test for resilient modulus of un-
bound granular base/sub-base materials and subgrade soils – SHRP protocol P46. AASHTO.
Arm, M. 1996–98. Obundna vägmaterials bärighetsegenskaper. Delrapport med
resultat 1996, Delrapport med resultat 1997. Delrapport med resultat 1998,
Projektrapporter till uppdragsgivaren (Vägverket). Väg- och transportforsknings- institutet, Linköping.
Arm, M. 2002. Glimmerhaltens inverkan på ett obundet vägmaterials deforma-
tionsegenskaper. Rapport från del 1 av projektet. Statens geotekniska institut,
diarienr 1-0202-0104, 2002-06-19.
Brandl, H. 1973. Die Verwendung von anstehendem Felsgestein im Strassenbau. Strassen- und Tiefbau nr 8 1973.
Chaplot, J. S. 1999. Behaviour of pavements built with different specifications in
phyllite rock area – causes of failures and suggestions. Indian Highways, June
1999.
Doré, G. 1989. Design and performance of pavements built with schistose gravel. RTAC Annual Conference 1989.
Giudicetti, F. 1975. Bestimmung der Tragfähigkeit eines Bodens mit der CBR-
Methode nach dem Gefrieren und Auftauen im Laboratorium, Strasse und
Autobahn nr 11 1975.
Hartmann, M. 1962. Glimmerpulver. Montana-Rundschau, April 1962. Höbeda, P. Personlig kommunikation, 2002.
Höbeda, P. & Bünsow, L. 1974. Inverkan av glimmer på packnings- och bärighets-
egenskaper hos berggrus. VTI rapport 55. Statens väg- och trafikinstitut, Stock-
holm.
Höbeda, P. & Bünsow, L. 1977. Nedbrytningsbenägenhet hos bärlagergrus –resultat
från laboratorieförsök. VTI rapport 140. Statens väg- och trafikinstitut, Linkö-
ping.
Höbeda, P. 1987. Glimmer i vägmaterial. Inverkan på egenskaper och analysmeto-
der för glimmerhalt. VTI Meddelande 527, 1987. Väg- och trafikforskningsin-
stitutet, Linköping.
Höbeda, P., Carlsson, H., Hermelin, K., Hornwall, F. & Viman, L. 1999. Undersökning
av vägskador på väg E18, delen Köping–Arboga. VTI notat 15-1999. Väg- och
transportforskningsinstitutet, Linköping.
Höbeda, P & Chytla, J. 1999. Undersökning av finmaterialkvalitet hos vägmaterial –
i synnerhet hos obundna material. VTI notat nr 60-1999. Väg- och transport-
forskningsinstitutet, Linköping.
Kappel, F. & Lengauer, Ch. 1983. Zur Ermittelung des Mineralbestandes in der
Fraktion <0,02 mm von ungebundenen Tragschichten. Die Naturstein-
Industrie 2/83.
Kappel, F. 1987. Untersuchungen zur Bestimmung des Mineralbestandes in der
Fraktion <0,02 mm in ungebundenen Tragschichten. Strassenforschung Heft
322. Bundesministerium für wirtschaftliche Angelegenheiten, Wien.
Kolisoja, P. 1997. Resilient Deformation Characteristics of Granular Materials.
Dissertation. Publication 223. Tampere University of Technology.
Kolisoja, P. 2002. Cyclic loading triaxial testing of a material sample from E18 Ar-
boga–Köping. Opublicerat utlåtande 2002–03–28. Tampere University of Tech-
Olsson, E. 2002 och 2004. Stenmaterialanalyser inkl. petrografisk analys till Glim-
merprojekt–provväg. Opublicerad labrapport 2002-06-17. BergAB/Vägverket
Region Väst.
Rogers, C. A., Szoke, S. I. & Gorman, R.G. 1995. Granular Base Failures in Low-
Volume Roads in Ontario, Canada. In: Proceedings of the 6th Intern. Conf on Low-Volume Roads, Minneapolis 25–29/6 1995.
Saarenketo, T., Kolisoja, P., Vuorimies, N. & Ylitapio, S. 2001. Suction and deforma-
tion properties of base course aggregates. Finnra reports 10/2001. Finnish Na-
tional Road Administration, Helsingfors.
Struilleau, R. 1966. Quelques aspects de l’alteration rapid des roches silicates en
climat tempéré. Proc. 1th Congress International Society of Rock Mechanics.
Lisboa.
Sweere, G. T. H. 1990. Unbound granular bases for roads. Dissertation, Delft Uni- versity of Technology.
Thorén, Håkan Vägverket Region Väst, Göteborg. Muntlig kommunikation 2004-02-11. Vägverket. 2004. Provväg E6, glimmerrika bärlager och vägkonstruktioner med
lättklinker. Provsträckor och mätresultat. Publ. nr 2004:84. Vägverket, Bor-
länge.
Wylde, L. J. 1984. Internal texture of road base as a measure of aggregate durabil-
Tel: 013-20 18 00, Int + 46 13 201800 Fax: 013-20 19 14, Int + 46 13 201914 E-mail: sgi@swedgeo.se Internet: www.swedgeo.se