Titel: Författare: Åvdelning: Projektnummner : Projektnamn: Uppdragsgivare: Distribution: Nr V225 1993 EUROPANORMERING AV STENMATERTAL
En granskning av hittills (9303) framkomna förslag inom CEN TC 154, Aggregates
Peet Höbeda Vägavdelningen 4238001-4; 47308-2 Stenmaterials slitstyrka/CEN-normering Vägverket Fri div Väg- och transport-forskningsinstitutet ä
r b o b d h b b vb b h r b q m m a n H U ' l U ' I U ' I U ' I L D b W N I -I BAKGRUND
STENMATERIAL SOM HANDELSVARA, MATERIALTEKNISKA FÖRUTSÄTTNINGAR I SVERIGE
UPPLAGGNINGEN AV ARBETET INOM TC 154 AGGREGATES
TESTMETODER, FÖRESLAGNA FÖR NORMERING OCH
DISKUSSION AV ETT ANTAL TESTERSiktanalys, maskvidder och sorteringar Kornform
Hållfasthet Nötningsmotstånd Poleringsmotstånd
Vittringsbenägenhet
Finmaterialhalt och finmaterialkvalitet
LÄGET FÖR UTARBETADE STANDARDER
Murbruksand Betongballast
Stenmaterial till asfaltbeläggningar Stenmaterial till hydrauliskt bundna och obundna lager Lättballast SLUTORD REFERENSER BILAGOR 11 14 15 18 21 25 26 29 31 31 32 34 36 40 42 44
154 Aggregates med svensk "skuggkommitté" TK35 Ballast. En kort bakgrund ges till CEN-arbetet med harmoniserade standarder och
testmetoder. Man behandlar förutom naturmaterial även
restpro-dukter och återvunna byggmaterial. Som bakgrundsmaterial ges
även ett kort, allmänt avsnitt om materialtekniska
förutsätt-ningar i Sverige och om stenmaterial som exportvara i Europa.
De olika testmetoderna, som framtagits som förslag till europa-normer beskrivs i korthet, sådana med vägteknisk anknytning ut-förligare än metoder, t ex avsedda för betong. Konsekvenser för svenskt vidkommande vid införande av nya metoder diskuteras. Totalt föreslås ca 60 olika prioriterade testmetoder, många av dessa är dock sällan aktuella för svenska material. Räknar man
med järnvägsballast och stenmaterial till erosionsskydd ökar
dessutom antalet starkt. Bedömningsscheman har föreslagits för vissa egenskaper och bör utvecklas vidare för att undvika onödig testning. Läget för standarder för stenmaterial till olika
an-vändningsområden, speciellt för stenmaterial till
asfaltbelägg-ningar samt obundna och hydrauliskt bundna lager beskrivs i korthet. Bättre samordning krävs även här med arbetet inom CEN TC 227, Road Materials.
Arbetet är långtifrån avslutat ochstora mängder dokument produ-ceras inom de olika nivåerna av kommittén samt läget förändras
ständigt. Det förefaller dock numera ganska klart vilka testme-toder som i framtiden kommer till användning och hurudana stan-darder som kommer att föreligga. Huvudsakligen är det fråga om utomlands redan välkända metoder, ibland av tveksam relevans vid svenska förhållanden, men även när det gäller användning av olikartade material till skilda väglager.
Det görs inga anspråk på att lägesrapporten är fullständig, tillgång har inte funnits till all arbetsmaterial inom TC 154.
lande sätt kunnat tävla med länder som Japan och USA i fråga om industriell utveckling och högteknologi. Orsaker är att nations-gränser, olika språk men också skilda nationella krav och speci-fikationer bildar barriärer. För att eliminera tekniska och eko-nomiska handelshinder formulerades år 1985 i EG:s s k Vitbok
"den fria inre marknaden" till att börja gälla fr 0 m början av
1993. Sverige och andra nordiska länder kommer med i samarbetet genom nära förestående EES-avtal. Även f d öststater kommer
san-nolikt med tiden in i bilden.
Den "fria marknaden" innebär full rörlighet för personer, kapi-tal, varor och tjänster över nationsgränser. En förutsättning är dock att det först skapas harmoniserade standarder samt system
för godkännande och kvalitetssäkring. För att påskynda arbetet
har EG föreskrivit allmänna, överordnade krav på säkerhet,
mil-jö, användarvänlighet, stabilitet m.m ("essential
require-ments").
EG:s uppfattning framkommer genom det allmänt hållna
Byggpro-duktdirektivet, ett av de många direktiven. Man överlåter
där-emot det detaljerade harmoniseringsarbetet av standarder åt det europeiska normeringsorganet CEN, där både EG- och EFTA-länder är medlemmar. Europeiska normer tas fram av de Tekniska Kommit-téerna (TC) inom CEN och den för stenmaterial (mom 3) är en av ca 300 st. Observeras bör att CEN arbetar med testmetoder inom
områden som ännu inte fått EG-mandat (jfr Linder 1993).
EG införde samtidigt en "standstill agreement", förbud mot na-tionell nommering inom de områden där harmonisering pågår. Detta
gäller produkter med EG-mandat, för stenmaterial har sådant er-hållits för brukssand och betongballast, men provisoriskt mandat föreligger nu också för vägmaterial. Vissa nationella särregler,
som t ex föreskrivs av myndigheter eller rör säkerheten i ett visst land, kan dock i särskilda fall accepteras. Sveriges
pastandard och därför måste bl a BYA så småningom ta upp nya
standarder och tester när dessa färdigställts (jfr Magnusson
1993).
En produkt kan stämplas med CE-stämpel (fastställd av EG) med kompletterande uppgifter såvida den antingen uppfyller en
euro-peisk norm, lämplighetsbestyrkande eller också frivilliga
över-enskommelser ("attestation of conformity") mellan
medlemslän-derna och därmed också EG:s "essential requirements".
CE-stämp-lade material ska kunna fritt föras över nationsgränser, med
därmed är kvalitetsnivån inte definerad för en viss beställare.
Enligt EG:s Byggproduktdirektiv kan bestyrkande av en produkts
lämplighet (vid användning av harmoniserade testmetoder) i
prin-cip ske genom fyra varianter (moduler), nämligen 1) produktcer-tifiering, 2) tillverkardeklaration + kvalitetssystemcertifie-19, 3) tillverkardeklaration + initiell typprovning och 4)
enbart tillverkardeklaration, jfr bilaga 1. Moduler 1-3
inklude-rar inblandning av ett behörigt tredjepartsorgan, s k "notified body", som ska via SWEDAC godkännas av näringsdepartementet i ett visst land. Tredjepartsorganen ska uppfylla kraven i EN 45000 och i Sverige vara ackrediterade genom SWEDAC. Ett europeiskt organför certifiering och provning (EOTC) har
bil-dats för samordning av nationella organ.
Ett speciellt organ, EOTA (European Organization for Technical Approval) har också bildats 1990 som komplement till det arbete
som sker inom CEN för att samla in och koordinera förekommande
system för ackreditering i olika länder för en frivillig
sam-ordning vid sidan av harmoniserade krav. Här ska även nya pro-dukter eller mycket speciella sådana som ej uppfyller standarder
kunna tas om hand enligt systemet "attestation of conformity"
(försäkran om överensstämmelse). Uttryck som "a global approach"
och the new approach" har formulerats av EG 1989 och innebär
sam-igång.
Man har utarbetat en s k "decision tree" (bilaga 2) med fyra
frågor att besvara för att underlätta val avlämplig modul för att en basprodukt ska uppfyllning av "Essential Requirements".
Det är inte helt lätt att få en produkt som stenmaterial att
passa in i systemet i bilagan, det finns inte någon tydlig gräns mellan "satisfactory" och "unsatisfactory", jfr t ex med
funk-tionen hos en elektronikkomponent. Stenmaterial utgör en "låg-värdig" produkt och ingår ofta som (huvud)beståndsdel i kompo-siter som asfalt och betong. Krav kommer att ställas på
slutpro-dukten. Hur materialet fungerar beror dessutom mycket på hur
hantering, separation, variation i lagertjocklek, packning m m påverkar resultatet. Obeständig betongballast, använd i bygg-nader eller broar, utgör dock ett påtagligt exempel där säker-hetskrav inte uppfyllts. Vägbeläggning med dålig friktion pga
ett polerbart stenmaterial är ett annat exempel.
Enligt van der Plas (1992) har dock CEN efter beslut från EG, nyligen beslutat att lägga "locket på" för tillfället för system som gäller försäkran av överensstämmelse. Avsikten är farhågor att varje CEN-kommitté kommer med egna system och resultatet blir kaotiskt. Nya direktiv är att förvänta i framtiden.
Stenmaterial till olika ändamål utgör en viktig handelsvara,
främst inom de norra delarna av den europeiska kontinenten.
Dugstad (1992) behandlar exporten från Norge, men också övriga
delen av Skandinavien. I Sydeuropa verkar däremot stenmaterial
knappast i nämnvärd omfattning transporteras över nationsgränser och deltagandet från sydeuropeiska EG-länder har också varit tämligen ringa i CEN-arbetet. Det har t o m framkommit att det
inte alltid finns normer för stenmaterial i vissa av länderna.
Geologiskt och därmed materialtekniskt sett är Norden (förutom Danmark, som i det sammanhanget kan räknas till den europeiska kontinenten), gynnade. Hårda, kristallina bergarter vållar för-hållandevis få problem och vi har kunnat klara oss med enklare standarder och mindre antal tester än i länder där sedimentär, ung vulkanisk eller vittringsangripen berggrund förhärskar och ställer till med speciella större problem. Dubbdäcksslitaget
ställer dock speciella krav på stenmaterial till slitlager samt även klimatiskt och geotekniskt sett är problemen av annorlunda
karaktär i Norden. Förbrukningen av krossat berg uehandlas av
Bergman (1992).
En intressant aspekt för olika syn på stenmaterialkvalitet är krav på poleringsbeständighet i England och den europeiska kon-tinenten. Poleringsbeständig sten har ofta dåligt
nötningsmot-stånd (jfr mom 4.5) och här kan vissa svenska, kustnära sten-materialleverantörer med tillgångar på material som inte uppfyl-ler svenska krav för slitlager ha en potentiell marknad. Förut-sättningen är dock att hållfasthetsegenskaperna inte är alltför
dåliga, dvs bergarten bör bl a vara finkornig.
Isälvsavlagringarna i form av t ex grusåsar har inte heller sin motsvarighet utanför Norden, däremot använder man en hel del flodgrus, ofta äldre avlagringar i form av terrasser där floden skurit sig ned, men också en hel del material hämtas från
En inte oväsentlig export till den norra delen av kontinenten
förekommer från Skandinavien, främst kustnära bergtäkter i Norge
och Sverige. Det gäller ej bara material till vägar och betong utan också "storsten" till erosionsskydd. Stora behov av
kva-litativa stenmaterial finns i de f d öststaterna runt Östersjön,
med förhärskande sedimentär berggrund, men f n har endast Tyskland medel för import.
På kontinenten (särskilt den norra delen) används dessutom en hel del restprodukter (slagger från metallurgiska industrier, förbränning av hushållsavfall eller kol m m) samt recyclings-produkter (krossad betong, tegel eller asfaltbeläggning) och
användningsområdet förväntas öka i förhållande till
"jungfru-liga" stenmaterial (jfr VTI Notat V185). I vissa länder
sub-ventioneras dessutom vissa sådana produkter eller också
före-ligger lagstiftning för att tvinga fram användning. Dessa ingår i harmoniseringsarbetet (och en del speciella testmetoder är medtagna), men man verkar inte alltid tillräckligt ha beaktat de särskilda problemen i sådana fall. Ofta kräver sådana material specialbedömning och särskilda tester samt kan inte alltid direkt jämföras med naturmaterial ifråga om egenskaper, särskilt
såsom de framkommer vid tester på snäva analysfraktioner.
Re-cyclingsprodukter och vissa restprodukter med dåliga mekaniska egenskaper kan ofta med framgång användas t ex i obundna eller hydrauliskt bundna väglager.
I stockholmsområdet utnyttjas ofta framsprängt berg (en
över-skottsprodukt) från olika byggplatser för framställning av maka-dam, något som kan vålla vissa problem vid kvalitetskontroll,
år 1987 uppdrog åt CEN att utarbeta harmoniserade standarder och
testmetoder för betong och murbruk, nödvändiga till ett av de planerade s k Eurocodes, dvs överordnade standarder avsedda för funktionell dimensionering, i detta fall av byggnader. ISO-kom-mittéer hade tidigare arbetat med standarder och testmetoder,
*en inte kunnat presentera accepterbara sådana i tid. Inom en
befintlig CEN-kommitté TC 104 för betong bildade 1987 en
sär-skild arbetsgrupp för ballast. På engelsk begäran (Pike 1990)
,illkom dock år 1988 en helt ny teknisk kommitté, TC 154
Aggre-gates, med uppgift att utarbeta standarder och nödvändiga
test-metoder för stenmaterial, avsedda även till andra användnings-områden än betong och murbruk. Sekretariatet förlades till BSI i
England.
Sex olika Subcommittees", SC 1-6, bildades med sekretariat i olika länder och med uppgift att utarbeta var sin standard för
ett visst användningsområde (jfr bilaga 3). För lättballast
finns det dock flera användningsområden. Endast arbetet inom SC
1, 2 och 5, dvs de som rör stenmaterial till murbruk, betong och
lättballast (<2,0 kg/dm3) hade från början EG-mandat och därmed
också högst prioritet. Provisoriska mandat, bl a för
stenma-teria till vägar, har dock erhållits våren 1992. Det verkar något underligt med en och samma kommitté för hydrauliska och
obundna material, eftersom. materialkraven kan vara ganska så olika. Med ett hydrauliskt bindemedel avses inte enbart port-landcement utan även bindemedel t ex baserade på askor och slag-ger. Tydligen har man velat begränsa antalet SC i den redan
om-fångsrika organisationen.
886 har till uppgift att samordna och harmonisera de testmetoder som beställts av SC 1-5 och är nödvändiga för de olika standar-derna. I möjligaste mån skulle redan befintliga ISO-standarder
användas, såvida dessa bedömdes som relevanta. Det visade dock
att sådana fanns i ringa omfattning. "Grovarbetet" utförs dock inom nio Task Groups" (TG) som tar fram de testmetoder och
gränsvärden, men också kvalitetssystem, samt TG 5-9 att ta fram själva testmetoderna. Nomenklaturfrågorna, som behandlas av
TG 1, väntar fortfarande på en slutgiltig lösning.
I Sverige bildades en "skuggkommitté" TK 35 Ballast, med sekre-tariat vid Byggstandardiseringen. Experter från myndigheter,
forskningsinstitut, högskolor och branschen deltar för att följa
arbetet i TC 154, medverka på olika nivåer och försöka se till att svenska intressen blir i möjligaste mån beaktade i standar-der och normerade testmetoder. Det är omöjligt för en medlem av
"skuggkommittén" att ha full överblick över arbeteti TC 154, på TG-nivå produceras således arbetspapper som ej sprids vidare. I
detta sammanhang har full "insyn" förelegat endast för arbetet i TG 6 och 7. Erfarenheter från norsk skuggkommitté ges av
Løberg (1992).
Det svenska deltagandet i CEN-arbetet har inte alltid varit av önskvärd omfattning och med övriga nordiska länder av
tillräck-ligt samordnat slag. Långa avstånd till de många mötena och tillgången på ett fåtal experter i små länder kan vara en av
or-sakerna. Man kan också notera - i varje fall i Sverige - att inledningsvis branschindustrin i Sverige och entreprenörer hit-tills visat tämligen ringa intresse för harmoniseringsarbetet. Statligt bidrag är möjligt för deltagande i vissa viktigare mö-ten.
Avsikten var att TC 154 från början skulle arbeta fram
tillfäl-liga europanormer, ENV, som efter en viss tid (tre år har nämnts) utvecklades till fullvärdiga europanormer (EN). I ENV
avsåg' man att ge en disposition, s k framework standard" och
till en början hänvisa till kommande normer eller också till nationella testmetoder. CEN stoppade dock denna ansats eftersom man fann att denna inte förde utvecklingen tillräckligt mycket vidare och även stred mot standstill agreement" beträffande hänvisningar till nationella normer. ENV verkar avsedda främst
En anmärkningsvärd nationell "normeringsiver" har märkts i
stör-re EG-länder under senare är, t ex i England (Pike 1990), Tyskland (Hahn och Toussaint 1981) samt Frankrike (Dupont och
Tourenq 1992). Avsikten var tydligen att vara så väl förberedd som möjligt för att kunna "pusha på" för egna testmetoder inom
CEN-arbetet.
I sammanhanget kan nämnas att en kommitté för vägmaterial TC 227
Road Materials, bildats 1990 (dvs senare än TC 154), denna ska
dock arbeta speciellt med standarder och provningsmetoder av funktionsegenskaper. Organisationsplan framgår av bilaga 5. En omvänd ordning hade varit mer logisk och förmodligen medverkat till att en del bättre anpassade standarder och testmetoder
kom-mit fram än vad som nu verkar bli fallet (jfr mom 5). Ett prob-lem är dock att pålitliga funktionstester saknas, man har därför
fått använda sig av empiriska mätmetoder eller också "recept", t ex för asfaltbeläggningar och obundna lager (jfr mom 5.4).
Enligt ursprunglig ambition skulle färdiga europanormer
före-ligga redan år 1992 eller i varje fall till andra halvan av 1993. Några sådana finns dock ännu inte framtagna och enligt en ny lista, utformad som s k "business plan" (bl a för att indi-kera behov av medel för precision trials", dvs ringanalyser mellan olika länder), kommer inte de sista normerna före
1995-1996. Förseningen har dragit på sig kritik från överordnat
CEN--organ, som t o m hotat att överföra vissa viktigare delar av arbetet (gällande betongballast) till TC 104. Förseningen verkar
dock numera ha accepterats. Den beror delvis på önskemål att
arrangera och få finansiering för mycket omfattande ringana-lyser, men arbetet har ofta förlöpt trögt beroende på olika na-tionella traditioner, prestige och ibland taktik (t ex för att
inte få med metoder som missgynnar vissa viktiga stenmaterial
inom det egna landet). Man har också börjat diskutera
"refe-rensmetoder" och "alternativa" metoder varför principen med en metod för varje egenskap verkar inte alltid gälla inom
kommitté-dessutom planeras nya för järnvägsballast och sten till
ero-sionsskydd. Under rubriken "Chemical analysis" döljer sig
så-ledes ett flertal metoder. Ännu icke mandaterade standarder och testmetoder, bl a "skandinavisk" kulkvarn, framgår av bilaga 6
sid 3. En del av dessa testmetoder verkar från svensk synvinkel ganska onödiga, ibland mäter man dessutom samma sak med mer än en metod (jfr diskussioner i mom 4). Det är, helt enligt
ambi-tionen i TC 154, mestadels fråga om gamla, välkända testmetoder.
Från skandinavisk sida kunde ett fåtal av dessa metoder vara tillfyllest och risken är stor att man får dras med onödiga
tester. Bedömningsscheman, s k "decision trees" för t ex vitt-ringsbeständighet, har dock föreslagits och sådana system kan medföra att man slipper en del onödiga tester (jfr mom 4.7). En relevant testmetod för dubbdäcksslitage är däremot av nordiskt intresse. Kulkvarnsmetoden har förts fram som specialmetod och verkar ha förutsättning att bli godkänd. Om en acceptabel euro-panorm mot förmodan inte kommer fram bör man rimdigen - efter hemställan till EG (?) - kunna behålla en icke harmoniserad
me-tod för hemmabruk.
Man har från SC 6 på ett tidigt stadium framfört åsikten att
testmetoder icke kan normeras utan att tillförlitliga preci-sionsdata (repeterbarhet och reproducerbarhet) föreligger. Ef-tersom stenmaterial är så heterogena behövs det särskilt precisa metoder, har det sagts. En mycket ambitiös, men knappast rea-listisk plan för att ta fram sådana data har utarbetats. Cirka
2,5 miljoner ECU har således är 1990 sökts från EG för
"presi-cion trials", dels för testmetoder, dels för
provtagningsmeto-der. Några medel har dock ännu inte erhållits och det har bl a påpekats att det sällan är fråga om några helt nya
provningsme-toder och att nationella precisionsdata ofta föreligger.
Insam-ling av sådana pågår och det verkar som det totalt är få
testme-toder som helt saknar precisionsdata. Varje land har också om-betts att utse en koordinator för inledningsvis nationellt fi-nansierade ringanalyser. Veterligt har sådana ännu inte kommit
ng i någon större omfattning. Man har i *e heller helt gett
hoppet om att få EG-medel, men förutsä ringen verkar vara att också industrin ställer upp med hälften av nödvändiga medel.
Enligt senaste uppgift har laboratorier i England (BRE), Frankrike (LLPC) och Tyskland gått ihop för att förbereda en ny
ansökan.
De olika "subcommittees" har kommit med mer eller mindre färdiga
förslag till standarder, men främst frånvaron av preliminära, harmoniserade testmetoder (prEN enligt lista i bilaga 6) och därmed också kravvärden har gjort att dessa ännu inte kunnat slutföras. Terminologifrågorna, som behandlas av TGl, är ännu icke slutgiltigt lösta. De olika standardförslagen diskuteras i mom 5, men kan det vara befogat att först (i mom 4) diskutera de föreslagna testmetoderna som standarderna ska grunda sig på.
Tre testmetoder för provtagning, siktningsanalys och flisighets-index har nyligen via Byggstandardiseringen getts ut på remiss som förslag, till svensk standard. Remissinstanser har möjlighet att ge sina synpunkter för svenskt svar till CEN.
Ett slutligt omröstningsförfarande kommer att användas mellan
CEst medlemsländer, i princip gynnas små länder (Island har
t ex en röst, Finland har tre, Sverige fem och Tyskland tio) vid
fastställande av slutlig europastandard (EN). Dessutom finns
vissa kompletterande regler för att ett förslag ska kunna
god-kännas eller avvisas. Ett enda nordiskt land kan således inte
utöva så stort inflytande, däremot ökar möjligheten om man kan
enas och samarbeta.
Påpekas bör att inom de olika nivåerna av SC 154 produceras sto-ra mängder dokument och att situationen ständigt förändsto-ras även
om huvuddragen börjar skönjas. Det är därför mycket svårt att
4 . TESMTODER, FÖRESLAGNA FÖR NORMERING OCH DISKUSSION AV 31-1' ANTAL TESTER
Det går inte att i detalj beskriva samtliga testmetoder för
stenmaterial, (jfr bilaga 6), utan man får främst koncentrera
sig på sådana som är mindre kända men som samtidigt kan få
be-tydelse för svensk branschindustri. Några normförslag, nämligen
för provtagning, siktanalys och flisighetsindex samt hålrum och skrymdensitet vid lös ifyllnad, ska enligt listan vara färdiga som prEN 1992, och de tre första förslagen har i början på 1993
skickats ut av BST på remiss för svenskt ställningstagande. De flesta metoderna kommer dock betydligt senare, några t o m 1996 (se bilaga 6). I listan från SC 6 har metoderna prioriterats
inom skalan 1-3. (Listan från TC 154 i bilaga 6 saknar dock
den-na prioritering.)
Listan inleds med normer för kvalitetskontroll, provtagning och neddelning. Korrekt provtagning är ett svårt problem och detta gäller inte minst prov från upplagshögar med välgraderat, obun-det material. Normen (prEN) för provtagning är i dess nuvarande form.mest relevant för tämligen finkorniga material. Som bilagor i provtagningsnormen ges en metod för bestämning av variation genom statistisk beräkning och slumpning av prov vid provtag-ning.Åven om flera frågetecken föreligger torde inte normen vara
alltför kontroversiell från svensk synpunkt.
Sedan följer tester för analys av kornstorleksfördelning genom
siktning, slamning och diffraktion. Därefter tar man upp metoder
för bestämning av kornform (mom 4.2), halt av snäckskal (>4 mm),
finmaterialkvalitet (mom 4.8), vattenkvot och vattenabsorption samt korn- och skrymdensitet. Svenska stenmaterial är föga po-rösa och vattenabsorptionen (24 timmars vattenlagring) bestäms inte normalt. Man kan även bestämma "full" vattenmättnad vid undertryck (3 kPa). Vattenabsorptionsbestämningen är dock av betydelse vid värderingav frostbeståndighet (jfr mom 4.6).
Både en förenklad och en kvantitativ petrografisk analys tas upp, den förenklade är praktiskt taget klar som prEN och går ut
på en geologisk beskrivning, men tar inte större hänsyn till parametrar av teknisk betydelse. Ett försök, som dock enbart omfattar isländska lavabergarter, redovisas av Pétursson (1992). I Ontario, Kanada bestämmer man även försök till kvantifiering genom s k "petrographic number" (Rogers 1990). Den kvantitativa metoden är tidsödande och ska också omfatta tunnslipsanalys,
något som verkar ganska orealistiskt för praktiskt bruk. Bland
annat blir provtagningsproblemen stora, ett enda tunnslip har en
yta på några cmz. Ett användningsområde för petrografisk analys
kan vara att bilda underlag för det testprogram som behöver ge-nomföras för ett visst stenmaterial, något som dock inte har beaktats. Sedimentära bergarter behöver således testas mer än friska, icke vittningsangripna "hårdbergarter".
En metod för bestämning av kapillär stighöjd är medtagen. Här finns det erfarenheter bl a från Sverige och särskilt från
Statens Provningsanstalt. En metod finns även som svensk
stan-dard (SS 132103).
För fillerprovning har bestämning av korndensitet, Rigdenhålrum,
vattenkänslighet, affinitet till bitumen och förstyvande förmåga
på bituemn tagits upp, men tester som utförs med bitumen kräver bekräftelse från TC 227 "Road Materials".
Ett flertal kemiska tester är medtagna, de flesta blir aktuella
endast i betong- och murbrukssammanhang. Några tester gäller speciellt för restprodukter. De kemiska testerna har förts sam-man till ett och samma normförslag, som därmed blivit en tjock bunt papper, något som inte direkt befrämjar flexibilitet och utveckling. För det mesta är det fråga om ganska enkla våtkemis-ka (och därmed tidsödande) metoder, som normalt inte används av avancerade provningslaboratorier som har kalibrerade, snabbmeto-der, dock i form av dyrbara utrustningar.
Det finns således metoder för bestämning av halter klorid,
vat-ten- och syralösligt sulfat, sulfid, totalsvavel, alkalikisel-syrareaktivitet och inverkan av föroreningar som motverkar
och har ibland vållat vissa problem i Sverige, särskilt gäller detta lättvittrande magnetkis. Normer planeras för humusinne-håll, kolorimetrisk test för humus och specialtest för fulvo-syror (en av de mest "aggressiva" humussyrorna). Kolorimetrisk
test kan vara missvisande i vissa fall, t ex kan järnsalter ge
fel signal"). Halter av föroreningar som menligt påverkar yt-finishen hos fasader ska utvecklas dessutom krävs metoder för halter av lätta beståndsdelar (t ex träbitar). Tester ska också finnas för vattenlöslighet och glödgningsförlust.
Bland specialmetoder för slagger märks tester för kalk- och järnsönderfall för hyttsten (f ö ganska inaktuella tester vid
hyttsten från modern produktion) samt halt fri kalk för
stål-slagg. För stålslagg finns även ett accelererat
svällningsför-sök. Vissa typer av stålslagger, t ex LD-slagg, kan vålla
svår-bedömda svällningsproblem (VTI Notat Vl93).
Man kan notera ett lakningsförsök, tydligen avsett för bedömning av miljöinverkan, beställts för obundna och hydrauliskt bundna material. Det finns även behov av en test för bedömning av ra-donavgång (denna egenskap är särskilt viktig vid nordiska
ma-terial av granitisk sammansättning, men kan behövas även vid
vissa restprodukter). Detta gäller dock främst material som
an-vänds i byggnader. Även här finns det svenska erfarenheter, främst från SGU, SGAB och SGI.
Ett förslag till producentens kvalitetskontroll (jfr mom 1), "Draft proposal for factory production control" som ska passa in för stenmaterial enligt systememt i bilaga 1, har blivit
fram-taget av TG 1, men är ännu inte helt accepterat. Meningarna verkar gå mycket isär inom detta område pga de skilda
traditio-nerna i olika länder. I stort sett följer förslaget EN 29002
eller 29003. Enligt förslaget ska för erhållande av CE-märke
dokumentation ske av fyndigheten, driftplan, driftledning, till-verkningsprocess, egenkontroll och skötsel av utrustning. Kont-roll och testmetoder samt provningsprogram ska senare utarbetas
liksom nödvändiga åtgärder vid icke godkända prov. En opartisk
har det hävdats att man föredrar ett enkelt system, till stor
del baserat på tillverkningskontroll. Man har även påpekat att
större krav behövs för material till asfaltbeläggning än för ett
obundet material. Många länder har i sina kommentarer inte gjort någon åtskillnad efter användningsområde.
4.1 Siktanalys, maskvidder och sorteringar
Ett förslag till norm för siktningsanalys föreligger som prEN och har skickats ut av BST för yttrande som förslag till svensk
standard. Man föreslår att torrsiktning kan utföras som
alter-nativ till tvättsiktning om man bedömer att likartat resultat erhålls. Maskinsiktning är inte nödvändig. Man anger nödvändiga provmängder vid olika max stenstorlek, tolererbar belastning av
siktar med olika maskvidd m.m. Vid grövre produkter krävs stora
provmängder. Detta metodförslag är delvis mindre precist än det
som f n används i Sverige, i varje fall för vägmaterial. Svenska
påpekanden att man ska ange de fall när torrsiktning verkligen kan utföras och att dispergeringsmedel i vissa fall är nödvän-digt vid tvättsiktning, kommer sannolikt att ha beaktats i slut-giltig nonm.
Beträffande maskvidder, så har man accepterat en huvudserie
näm-ligen; 0,063 - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 31,5
- 63 - 125 mm. Om kompletterande maskvidder behövs så ska dessa
hämtas från ISO 565-1983, R20 serien. För svenskt vidkommande
innebär detta i vägsammanhang främst ett utbyte av 0,075 mm maskvidden (tvättsikten).
En del länder använder sig enbart av trådsiktar, andra av
stan-sade siktar för maskvidder >4 mm. Från svenskt och holländskt håll har man särskilt pekat på den bättre precisionen hos stan-sade öppningar, medan man från annat håll hävdat att trådsiktar har effektivare verksam yta och att det blir en systematisk
skillnad eftersom kornen lättare passerar trådsiktarna med av-rundade kanter än stanssiktar. För närvarande hänvisar man i nommförslaget till både ISO 3310-1 och 2:1990, dvs tillåter i
princip både trådsiktar och siktar med stansade öppningar.
Beträffande sorteringar så ska avståndet mellan närliggande maskvidder vara minst 1,4 d. Man hänvisar dels till nominella storlekar enligt bilaga 7 A, dels till "verkliga" produktsorte-ringar (avrundade värden) i bilaga 7 B. De två serierna åter-speglar skillnaderna i olika länder. Halter över- och underkorn
anges. Kombinationer av produktsorteringar är möjliga och därvid
kan mellansiktar behövas. Halter över- och underkorn defineras
då med hjälp av dessa för att ange graderingsområdet. Bilagor
7 C-F visar förslag till karakterisering som presenterats av TG2 under 1992 och som accepterats av SC 3 för stenmaterial till asfaltbeläggningar.
Sand (bilaga 7 F) kan utgöras av material 0-1, 0-2 och 0-4 mm
samt kan också bestå av helkrossat material. Uttrycket "fine
aggregate" som används t ex i USA har således inte accepterats.
Med "all-in" menas en jämnlöpande gradering av material som dock
ej tillverkats genom uppsiktning och proportionering (bilaga 7 E).
Stenmaterial till erosionsskydd kan förutom siktning på "mask-vidder" 31,5; 45; 63; 90; 125 och 250 mm även klassificeras ge-nom angivelse av viktfördelningen.
4.2 Kornform
Kornformen beskrivs vanligen i praktiska sammanhang genom egen-skaper som flisighet, stänglighet, rundningsgrad (eller kross-ytegrad) och yttextur. Flisigheten definieras i allmänhet som förhållandet mellan partiklarnas bredd och tjocklek samt mycket
approximativt så klassas en partikel enligt bredd vid siktning
genom kvadratisk maskvidd och enligt tjocklek vid siktning genom spaltöppning. I Norden har det sk flisighetstalet för en viss
analysfraktion definierats som det genomsnittliga
normeri 3 av Danmark, men ej accepterats bl a med motiveringen att ens ilda fraktioner inte kan testas enligt metoden.
Inom CEN-arbetet har man däremot anammat den välkända sk "flaki-ness index", en metod som härstammar från England, men också i
något modifierad form är normerad i Frankrike. Förslag till prEN
har presenterats av Byggstandardiseringen som Remiss, Förslag till svensk standard. Enligt detta sk flisighetsindex bestämmer man halten flisiga partiklar genom siktning av analysfraktioner
på en enda spaltsikt (dvs ett godtyckligt valt approximativt bredd/tjockleksförhållande). Analysfraktionen kan betecknas d/D varvid D = 1,25 d samt spaltsikten är då D/2. Föreslagen norm är
nästan identisk med den franska, varvid spaltsikten är lika med halva den kvadratiska analysfraktionens vidd. Enligt normförsla-get ska flisighetsindex bestämmas för samtliga analysfraktioner,
fr 0 m 4-5 mm, och ett medeltal sedan beräknas. Förslag till
krav för asfaltbeläggningar framgår av bilaga 8 A.
För testning av ett förstårkningslagermaterial, t ex 0-80 mm, skulle det dock behövas en ganska stor arbetsinsats. Det verkar
också föga meningsfullt att bestämma denna parameter på detta
sätt, t ex för ett helkrossat och välgraderat material (möjligen kunde man nöja sig med att testa enbart någon grov och fin ana-lysfraktion).
Någon renodlad metod för stänglighet är inte föreslagen för
eu-ropanormering. En sådan utgör annars "elongation index" enligt
brittisk norm BS 812. Erfarenheten visar också att flisiga par-tiklar samtidigt är stängliga, även om vissa undantag alltid föreligger.
Som underordnad metod till flisighetsindex (prioritet 2) har man dock infört shape index", (i Sverige benämnd LT-index), en tysk
metod som går ut på mätning av halten partiklar med
längd/tjock-leksförhållande >3. Detta mått utgör en kombination av flisighet och stänglighet och metoderna står i samband, även om vissa
un-dantag kan finnas (jfr bilaga 8 B). Anm. Denna metod har tagits bort från SC 6 lista enligt Senaste möte, men förordas t ex av
expertgrupp för järnvägsballast. En variant av metoden föreslås f ö av expertgruppen för sten till erosionsskydd.
Krossytegraden bestämms som halten krossade partiklar. Enligt ett färskt metodförslag avses med krossad partikel sådan som har mer än 80 % krossad yta. Enligt normen anger man både krossade, rundade (krossyta <20%) och övriga partiklar för stenmaterial
inom analysfraktioner d/D (varvid d=2D) mellan 4 och 63 mm. En-ligt senaste SC 6-möte ska normförslaget på tysk begäran också medge bestämning av partiklar med krossyta >50%. En sådan metod, som grundar sig på en subjektiv bedömning, har enligt svensk
erfarenhet mycket dålig precision och enligt BYA 92 anger man således endast halten rundade partiklar som kan bedömas säkrare. Metoden har getts prioritet 2, men måste anses som viktig för bedömning av lämplighet hos naturgrus.
Någon metod för mätning av yttextur föreligger inte, men man kan alltid ge en subjektiv beskrivning i samband med petrografisk granskning. Yttexturen har mycket stor betydelse, t ex för sta-bilitetsegenskaper hos bundna eller obundna material.
På listan över föreslagna europametoder står också "flow
coeffi-cient for coarse aggregates" (prioritet 3). Det är fråga om en fransk metod där en viss volym av en analysfraktion får passera en definierad spaltöppning under vibration medan tiden mäts.
Ut-rustningen framgår av bilaga 8C. Man får på så sätt ett mått på den inre friktionen som beror på samtliga kornformsparametrar i
samverkan. Flisiga och stängliga korn rinner trögt, välrundade
hastigt. Möjligen kunde en sådan metod ersätta den för halt
krossade partiklar. Erfarenheter av metoden föreligger f n en-bart i Frankrike, men en sådan "funktionsanpassad" metod verkar ha framtiden för sig. Man har påvisats goda samband mellan "flow test" och halten krossade partiklar, men också med benägenhet till plastisk deformation hos asfaltbeläggning (bilaga 8D).
I sammanhanget kan också nämnas metoder som går ut på mätning av
hålrummet i en analysfraktion efter en viss packningsinsats, sådana normerade tester finns i England och USA (Angularity
In-dex resp Particle Index), men dessa verkar sällan användas i
praktiken. Partikelformen bestäms för Övrigt sällan i USA, för
vägmaterial även om testmetoder förekommer. Detta kan bero på att mestadels välgraderade sammansättningar används där korn-formen spelar en mer underordnad roll.
Inverkan av kornform hos det grova stenmaterialet på egenska-perna hos ett väglager beror nämligen på graderingen. I en hål-rumsrik gradering (t ex järnvägsballast) är inverkan av kornform maximal, medan den minskar ju mer välgraderat materialet blir. Helrundade partiklar är i princip önskvärda endast i
betongsam-manhang; extrem flerstegskrossning "kubisering" kan även ge ett
material som i fråga om egenskaper börjar närma sig naturgrus. En viss "lagom" halt av flisiga partiklar ger däremot maximal stabilitet. Även här ger en relevant funktionsprovning mest kor-rekt besked.
Man har ägnat betydligt mindre uppmärksamhet åt kornformen hos
sand än hos det grova materialet, trots att inverkan av den
förstnämnda dominerar, t ex i tät asfaltbetong eller "grön"
ce-mentbetong. En flödestest, "flow coefficient for sand" (enligt timglasmetoden") är dock medtagen som normförslag (prioritet 1)
och grundar sig på fransk norm, se bilaga 8E. Ett alternativ
vore att mäta hålrummet hos provet i mätcylinder efter en stan-dardiserad ifyllning. Hålrummet hos en analysfraktion är
av-hängig av kornformen. En sådan metod förekommer i USA. Enligt beslut vid SC 6 senaste möste har dock metoden strukits från
deras lista eftersom den inte tagits upp som test av SC 1-5. Det finns dock anledning att förmoda att detta misstag rättas till
med tiden.
4.3 Hållfasthet
Många olika nationella provningsmetoder föreligger för
hållfast-het samt skilda traditioner och uppfattningar har därvid utveck-lats. Man vill ofta skilja mellan motståndskraft mot t ex tryck-och slag, men otaliga undersökningar har visat att det finns ett
gott samband mellan provningsmetoderna, speciellt såvida sten-materialen inte är alltför avvikande i petrografiskt (och därmed även fysikaliskt) avseende. Sambanden blir särskilt bra om man
testar samma analysfraktioner och bestämmer nedkrossningen vid försöket på ett likartat sätt (ibland siktar man t ex genom en
enda maskvidd, i andra fall tar man ett medeltal av flera m m).
Resultat från nyligen i Holland och Österrike utförda
undersök-ningar framgår av bilaga 9 A-D. Även jämförelser med sprödhets-tal föreligger (bilaga 9D). Man har även tagit fram precisions-data för olika tester (bilaga llA-B). För att kunna bedöma t ex extrema svagmaterial och sedimentära bergarter i allmänhet,
be-hövs dock specialmetoder och testning måste ske i fuktigt
till-stånd. Specialmetoder kan även krävas för vissa restprodukter.
Den välkända Los Angeles-metoden (bilaga 9 E), använd i ett flertal länder, har föreslagits som referensmetod, som måste
tillgripas, t ex vid tvister. Analysfraktionen är 10-14 mm.
Me-toden har beskrivits mer ingående i VTI Notat V 172. Testen har god repeterbarhet eftersom provmängden är stor och samtliga
par-tiklar i provet belastats på ett likvärdeigt sätt av fallande
stålkulor. Reproducerbarheten bör även vara god, men man måste
tillse att nationella avvikelser i utrustning inte förekommer. Påpekas bör att LA-testen inte utförs helt på samma sätt i
euro-peiska länder som USA, ofta använder man sig således av snävare
analysfraktioner.
Tyskt fallhammarförsök "Schlagversuch", utförd på analysfraktion
8-12 mm, har medtagits som alternativmetod (bilaga 9 F) och har,
liksom Los Angelesmetoden, fått prioritet 1. Man har dock - även
från andra tyskspråkiga länder som Österrike och Schweiz - oppo-nerat sig mot denna och påpekat den goda korrelationen med Los Angelesförsöket, men också med enklare tryckförsök som t ex ut-förs i England och Holland. Även andra alternativmetoder har
förts på tal. Man har från tysk sida däremot hävdat att stora
kostnader nedlagts för utveckling och kalibrering av denna metod (själva principen och grundutrustningen härstammar, liksom för
LA-metoden, från seklets början). Den har numera utmärkt preci-sion (jfr bilaga 11 A-B) och ingår som en av huvudmetoderna vid
tyskt wstem för kvalitetskontroll av stenmaterial.
Från irländskt håll har man efterlyst en "decision tree" (be-dömningsschema, jfr mom 4.6) för hållfasthet och gett ett
prin-cipförslag (jfr bilaga 9 G). Avsikten är att samtliga material ska testas enligt steg 1, omfattningen av vidare testning beror
på användningsområde. Problemet är att de olika testmetoderna är
ganska likvärdiga och någon riktigt enkel, första "screening
test" för samtliga material är svår att definera. I förslaget blandar man också in nötningstester vid sidan av
hållfasthets-tester.
Om systemet med alternativmetoder passar in i eurpaharmonise-ringen förefaller osäkert. Man har från flera länder opponerat sig mot användning av två tester för en och samma egenskap och menar att då kan man också kräva acceptans av egna tester. Ett
engelskt förslag från TG7 hur man kan kalibrera en alternativ metod mot referenstest (LA) ges i bilaga 9 H. Om resultaten
ham-nar inom området "doubtful" gäller resultat från Los Angeles-test.
Enligt normförslagen ska främst väldefinierade analysfraktioner, tagna från nationella normer testas, t ex 10-14 mm för Los Ange-les-test enligt fransk metod och 8-12 mm för "Schlagversuch". I
det första fallet ingår dock också en mycket vid, kompletterande
fraktion, 4-20 mm. Motivet att ha med en sådan har varit att välgraderat material bör provas när sådant används i vägen eller också att en sådan vid analysfraktion representerar samtliga
fraktioner vid en och samma provning. Provning av en sådan vid
analysfraktion som 4-20 mm bedöms dock som tämligen meningslös eftersom påkänningen i Los Angeles-trumman är helt annorlunda
från vad som är fallet vid t ex vägförhållanden. I första hand
krossas de minsta (och ofta även flisigaste) partiklarna av
fal-lande stålkulor vid provningen. Det framkommer också av bilaga 9 C att man vid Los Angelestesten får mer avvikande, sämre
vär-den för finare analysfraktioner än vid fallhammar- och tryckför-sök dar partiklarna är inneslutna i en stålcylinder och de svaga partiklarna kan skyddas av de hårdare eller också packa ihop sig
på så sätt att nedkrossningen minskar.
Representanter för vissa länder har hävdat att man måste kunna prova samtliga producerade sorteringar. Detta "ingenjörsmässiga" system kan dock inte fungera eftersom.man inte får fram några
enhetliga provningsvärden med olika analysfraktioner. Påfrest-ningen vid provning avviker även från vägförhållanden. Vid prov-ning i LA-trumma försämras dessutom resultatet med finare
frak-tioner vid en enhetlig påkänning, medan motsatsen är fallet med fallhammar- eller tryckförsök med provet inspänt i stålcylinder.
I Sverige föreskriver man f n provning av hållfasthet (dvs sprödhetstal) endast för belåggningsmaterial, medan man utom-lands som regel också provar stenmaterial till bär- och för-stärkningslager. Krav på partikelhållfasthet är dock föga rele-vanta för välgraderade material som ofta ger bättre styvhet och
skjuvhållfasthet i packat tillstånd än extrema hårdmaterial. Erfarenheten visar också att med rätt teknik går det med
fram-gång att använda sig av recyclingsprodukter, vissa restprodukter
med dåliga värden på partikelhållfasthet. Sådana material kan
t o m i vissa fall ha en gynnsam självcementering. En inte allt-för komplicerad funktionstest efterlyses i sammanhanget.
4.4 Nötningsmotstånd
Det är intressant att notera hur olika man bedömer betydelsen av stenmaterials nötningsmotstånd. Provning av denna egenskap före-kommer inte i alla länder, men ofta tar man felaktigt upp Los Angelesprovningen som en nötningsmetod (Abrasion Test enligt
amerikansk terminologi). Från tysk sida har man hävdat att nöt-ningsmotståndet över huvudtaget inte utgör någon relevant
egen-skap som behöver mätas vid tyska förhållanden och man måste för stenmaterial, avsedda till olika väglager, enbart räkna med mot-ståndskraften mot stötbelastningar. I England utgör däremot poleringsmotståndet den kanske primära beläggningsegenskapen, men denna måste kombineras med ett krav på nötningsmotstånd (mom
med slipvärde) används i sammanhanget, men har inte tagits upp i nor; ringsarbetet. Engeismännen har accpeterat Micro-Devalme-toden som ersättning för deras egen test medan t ex främst tys-karna anser denna onödig. Metoden har dock enligt Tourenq (1992)
kommit till användning i ett flertal (ca 7) länder, även vissa
delstater av Kanada och USA(?).
I Frankrike används Micro-Deval (ej att förväxla med Devalmetoden) för klassificering av stenmaterial till samtliga väglager -vid sidan av Los Angelesmetoden - och anses utgöra en viktig
test (bilaga 10 A). Något samband mellan dessa föreligger inte och metoderna ger olika nedbrytningsprodukt (bilaga 10 B-C). En-ligt isländskt försök (Pétursson 1992) med basalter av olika
kvalitet påverkas hållfastheten av petrografiska faktorer som porositet och halten glas, däremot inte av omvandlingsgrad, som
däremot ger starkt utslag vid våtnötningsförsöket.
Micro-Devalutrustningen (men också Devalvarianten) har
beskri-vits i VTI Notat V 174 och består av en liten kulkvarn (bilaga 10D) och man kan nöta både i torrt och vått tillstånd. Endast en analysfraktion, 10-14 mm, föreskrivs i CEN-förslaget. (Något
land har dock anmärkt att alla förekommande sorteringar behöver
provas). Endast våtnötning är meningsfull, vid torrnötning kom-mer det bildade finmaterialet att täcka alla ytor inne i kvarnen och skillnaderna mellan olika stenmaterial blir små. En del
län-der som provat metoden (Tyskland, Schweiz och Österrike)
anmär-ker att denna har dålig precision (jfr bilaga 11 A-B). Detta kan
förklaras med att vid ett sådant malningsförsök angrips särskilt
de mjukaste partiklarna i provet under en ganska långvarig på-känning. Redan ett fåtal, slumpvis förekommande svaga partiklar
i ett prov kan få stor influens till skillnad från vad som är
fallet vid hållfasthetstest. Detta blir särskilt märkbart vid ett slitstarkt stenmaterial, innehållande låg halt svaga
par-tiklar. Provmängden är också ganska liten (500 g) i jämförelse med LA-test (5000 g).
Våtnötningsförfaranden av olika slag för svagmaterial förekommer
ut-vecklats i syfte att slå ut icke beständiga material som ofta kan ge goda värden vid stenprovningar som utförs i torrt till-stånd. Man har även nyligen visat i Ontario, Kanada, att det
finns ett visst samband mellan resultat från Micro-Deval och
tester för vittringsbeständighet.
I skandinaviska länder har man, med undantag för Danmark,
dubb-däcksslitaget att ta hänsyn till. Man använder sig av mycket
hårda, finkorniga kvartsrika stenmaterial i slitlager. Under-sökningar, som gjordes vid VTI på 70-talet av Micro-Devalmetoden
(VTI Meddelande 163), visade att denna inte räckte till för att
klassificera slitstarka beläggningsmaterial och korrelationen med sliptal var dålig (bilaga lOE). Sliptalet korrelerade å sin sida med vägslitaget. Sambanden blir ännu sämre om endast sten-material, aktuella för beläggningar, beaktas. Däremot kan me-toden med fördel användas för stenmaterial till t ex bär- och förstärkningslager för att slå ut de sämsta varianterna.
Enligt en nyligen publicerad isländsk undersökning har man jäm-fört Micro-Deval med "skandinavisk" kulkvarn, dock enbart för basalter som haft varierande nötningsmotstånd pga skillnader i porositet, omvandlingsgrad och halt icke kristallint (glasigt)
material. Sambandet framgår av bilaga 10 F. För aktuellt
berg-artsmaterial verkar båda metoderna ge ganska likartat resultat, för slitstarkaste basalter tenderar dock "skandinavisk" kulkvarn att ge något större avnötning. Avvikelserna blir störst för sva-ga basaltvarianter.
I Norden har slipvärde (i Norge abrasionsverdi) utvecklats för
att bedöma motståndskraften mot dubbslitage och metoderna har visat goda samband med beläggningsslitage. De är närbesläktade med brittisk "Aggregate Abrasion Value". Slipvärdet har dock kritiserats pga subjektiva inslag, främst vid tillverkningen av provplattorna och i mitten på 80-talet anskaffade VTI en svensk laboratoriekvarn, ursprungligen utvecklad för malningsstudier och ej för testning av vägmaterial (VTI Meddelande 444, Notat V 108, 110 och 139). Denna kvarn är något längre än Micro-Deval, har nästan samma diameter, har inre ribbor för bättre
ombland-ning av prov + stålkulor 0 man använder sig av något större
stålkulor (15 mm diamete mot 10 mm vid Micro-Deva ;.
Kul-kvarnsmetoden har egen tagits upp i Finland och Norge.
Förvånansvärt goda korrelationer med vägslitaget har konsta-terats, t ex enligt norsk undersökning av provsträckor med olika stenmaterial (figur lOG). Nyligen genomförda undersökningar i
VTI:s provvägsmaskin, varvid bl a blandningar av slitstarka och icke slitstarka stenmaterial undersökts, visar även en god
kor-relation mellan kulkvarnsvärden och slitaget av dubbade däck (figur lOGg). Provvägsmaskinen ger dessutom resultat som korre-lerar väl med vägslitaget (Jacobson 1992).
Från skandinavisk sida har man anmält den "skandinaviska"
kul-kvarnsmetoden som specialtest för bedömning av dubbdäcksslitage.
Tyvärr har man från vissa länder (i kommentarerna till
metod-förslaget) haft svårt att acceptera denna och tycker i princip
att Micro-Deval, som ju är närbesläktad, bör duga för ändamålet.
En vanlig uppfattning är också att den utvecklats från
Micro-Deval, något som inte varit fallet. Man har också hävdat att den
skandinaviska metoden lämpligen bör ingå i samma norm som.Micro-Deval. En samordning av metoderna till samma standard år
före-slagen och det kan vara möjligt att efter smärre modifikation t ex använda sig av samma drivanordning som för Micro-Deval. Den
skandinaviska metoden har givits låg prioritet, 3, något som påpekats från svensk sida. Vid senaste SC 6-mötet har dock inga invändningar rests mot metoden och man inväntar vissa komplet-teringar.
Man kan utan överdrift påstå att det knappast finns någon annan metod i stenmaterialsammanhang som så väl återspeglar
verklig-heten som "skandinavisk" kulkvarn. Den har även visat god
pre-cision vid riktig användning (VTI Notat V 110) och inte alltför
inhomogena stenmaterial. Inverkan av svaga partiklar på preci-sionsvärden är densamma som vid Micro-Devalprov, dvs ett fåtal svaga partiklar i annars slitstarkt stenmaterial kan utöva stor inverkan. Nämnas bör att det finns en fransk nötningsmetod för sand med hjälp av Micro-Devalutrustning. Metoden är inte
med-tagen på TC 154:s lista i bilaga 6, men har begärts av vissa SC.
Metodens relevans är tveksam.
4.5 Poleringsmotstând
En stenmaterialegenskap, som man inte behövt beakta i Norden, är
poleringsbenägenheten. Bergarter har större eller mindre benä-genhet att poleras under trafik. Stenmaterialytorna i belägg-ningsytan kan därvid förlora mikrotexturen, något som kan resul-tera i låg friktion på våt vägbana. Beläggningstyper, som inne-håller hög halt sten med stor max. stenstorlek, är särskilt
ut-satta för poleringseffekter. Krav på poleringsvärde förekommer i en del europeiska länder (bilaga 12 A).
Vid nordiska förhållanden med dubbdäcksslitage vintertid ruggas
polerade stenmaterial upp och en högpolerad beläggningsyta hin-ner inte uppkomma under sommarhalvåret. Särskilt poleringsbe-nägna stenmaterial, t ex finkorniga och homogena sådana, som dock samtidigt är ganska lättavnötta, t ex basalter och i ext-remfall kalksten, kommer inte heller till användning.
Polished Stone Value" (PSV), utvecklad i England, men också använd i ett flertal andra länder (jfr bilaga 12 B) är föreslag-en som europanorm och ett normförslag föreligger. Välvda plattor med analysfraktionen tillverkas på snarlikt sätt som vid
slip-värdesprovning och monteras på ett "väghjul" i
polerings-maskinen. Efter definerade nötnings- och poleringsprocesser mäts friktionen på våt provplatta med pendelapparat (bilaga 12 C).
Metoden har kommit att modifieras ett flertal gånger sedan den
utvecklades på 50-talet (VTI har studerat den tidigaste varian-ten, SVI Specialrapport 45, VTI Internrapport 11, Rapport 26, 101). Det är fråga om en testmetod med dålig precision och flera möjliga felkällor föreligger. Sannolikt blir man i Sverige tvungen att bygga upp kompetens även angående denna testmetod.
En ny testmetod, där en stenplatta, likartad den vid slipvärdes-provning, behandlas genom blästring har nyligen presenterats i
Frankrike (Delalande 1992). Friktionen mäts med pendelapparat.
Man har konstaterat god korrelation med PSV-värdet (r = 0,94).
En fransk norm är under utarbetning (Dupont och Tourenq 1992). En enklare alternativmetod som ev. fungerar verkar således vara
på väg.
Det måste påpekas att de mest poleringsbeständiga stenmaterialen Också är lättavnötta eftersom de består av mineral med
varieran-de hårdhet, utgörs av porösa bergarter m.m. Figur 12D visar
sam-band mellan PSV och brittisk Aggregate Abrasion Valus (besläktad med slipvärde). Därför måste PSV-testen kompletteras med ett
nötningsförsök. Micro-Deval är föreslagen inom CEN-arbetet, men
det "nordiska" kulkvarnsförsöket är lika användbart i samman-hanget.
4.6 Vittringsbenâgenhet
Provning av denna egenskap är sällan aktuell vid skandinaviska förhållanden pga de rådande gynnsamma materialtekniska förut-sättningarna. Man undersöker också t ex betongprov snarare än ballasten för sig. För närvarande är två provningsmetoder för
vittringsmotstånd föreslagna, s k "MgSO4-test", ett saltspräng-Aingsförsök, som går ut på cykler av vätning och torkning i
mät-tad saltlösning, samt dessutom ett frys-töväxlingsförsök i vat-ten. Enligt förslag från TG 9 kommer dock vittringsbenägenheten att bedömas med ledning av en s k "decision tree", där
stenma-terialen även delas i tre klasser (bilaga 13 A). Om
vattenab-sorptionen överstiger 0,5 % (enligt svenskt förslag, som tro-ligen går igenom, 1,0 %) behövs ingen ytterligare provning. Vid högre vattenabsorption utför man MgSO4-test och om även denna test ger dåligt resultat frys-töväxlingsförsök (10 cykler,
van-ligen på 8-16 mm) enligt en tysk metod som kräver ett dyrbart klimatskåp. Att man från svensk sida velat öka gränsen för vat-tenabsorption beror främst på att det är mycket svårt att få
vattemmättade stenmaterial till ett väldefinerat yttorrt
till-stånd och vid ett värde på 0,5% kan en stor del utgöras av yt-fukt. Accepteras ett värde på 1% behöver således inte föga
po-rösa, beständiga stenmaterial utsättas för onödig provning. Det
förefaller dock som "decision tree" inte vunnit allmän accep-tans .
Påpekas bör dock att det finns beständiga material med hög vat-tenabsorption, inte minst gäller detta för vissa slagger. An-delen av mycket fina porer är av störst betydelse i
samman-hanget. Vid MgSO4-testen sugs saltet successivt in i porösa material och utövar ett kristallisationstryck som kan spränga
sönder vissa porösa material. I vägsammanhang har metoden an-vänts som substitut för frys-töväxlingsförsök, men utövar
på-tagligt större effekt än frys-töväxling i vatten på porösa ma-terial. Försöket härstammar från USA och har utsatts för kritik pga dålig precision (jfr bilaga 13 B). Den har även tveksam
re-levans i sammanhanget. Salt- och frostsprängning är nämligen olika processer och överensstämmelse föreligger inte alltid. I Ontario, Kanada har således nyligen MgSO4-testen ersatts med ett
frys-töväxlingsförsök i svag (3 %-ig) NaCl-lösning (Senior och
Rogers 1991. Normförslag för MgSO4-test har nyligen presente-rats.
Det har från svensk och finsk sida framhållits att frys-töväx-lingsförsöket borde utföras med svag saltlösning (VTI har en så-dan internmetod, speciellt använd för stenmaterial till
flyg-fältsbeläggningar, jfr VTI Meddelande 244). Urealösning ger
principiellt samma resultat som saltlösning. De icke beständiga
stenmaterialen ger då ett mycket tydligare utslag än vid
frys--töväxling med enbart vatten (jfr bilaga 13Aa). Saltlösning an-vänds inte för att i första hand undersöka beständigheten mot halkbekämpningsmedel utan snarare för att öka både relevansen och sannolikt även precisionen hos testen. Samma metod som vid provning med vatten kan i övrigt användas. Försök vid VTI visade dessutom att sönderfallet vid den aktuella frystesten med salt-lösning ökade successivt upp till ca 30 cykler. Störst effekt erhölls dock redan efter 10 cykler och det finns ett gott sam-band mellan sönderfallen efter 10 resp 30 cykler.
också att provet lagras 24 timmar under vatten vid enbart
at-mosfärstryck; många finporösa stenmaterial som torkats ut
be-höver dock mycket lång tid på sig för vattenmättning.
Förutsätt-ningen för sönderfall är att tillräckligt hög vattenmättnadsgrad erhållits. Enligt VTI-förfarandet använder man sig därför av
vacuummättning. Ett vittringsförsök med saltlösning har haft svårt att få acceptans inom CEN-arbetet beroende på att man
an-sett att det rör sig om ett helt nytt försök och inte om en "förbättrad" frys-tömetod. Ett särskilt saltförsök har
visser-ligen diskuterats, men finns ej på TC 154:s lista (bilaga 6). Vid en nypublicerad isländsk undersökning (Pétursson 1992) har
man undersökt basalter av olika beskaffenhet, varvid man använt
sig av både föreslagen CEN-metod för frys-töväxling och isländsk motsvarighet, utförd med 1 %-ig NaCl-lösning. Metoden skiljer
sig dock från VTIs försök, genom att man utför 70-snabbcykler (10 per dygn) vid +4/-4°C. Det visar sig att ingen av de
is-ländska lavorna ger utslag för CEN-metoden, däremot visar vissa
basalter dåligt resultat med isländsk test. Varianter innehål-lande omvandlingsprodukter får dåliga resultat, både vid
våtnöt-ning och frys-töväxling i svag saltlösning. Halten glas, dvs
icke kristallint material, påverkar kulkvarnsvärdet negativt,
däremot inte frostbeständigheten.
Det finns dessutom ett visst samband (med ganska stor spridning)
mellan resultaten från våtnötningsförsök (jfr mom 4.4) och vitt-ringsförsök (bilaga 13 C), såväl av typ "MgSO4-test" som
frys--töväxling och man får således redan genom det enkla nötnings-försöket en ganska god uppfattning om stenmaterialets beständig-het. Detta gäller särskilt om man bedömer material av ganska likartad petrografisk beskaffenhet, men som t ex kan vara i
va-rierande vittringstilltånd, innehålla lermineral m m. En gammal
tysk specialtest för basalt, Sonnenbrand", har beställts av SC 3 och tagits upp av SC 6. Det är fråga om en slags koktest men obeständiga stenmaterial skulle sannolikt avslöjas också genom
ett våtnötningsförsök.
bituminösa beläggningar, är motståndskraften mot tenmisk
på-känning och närmare bestämt den som sker vid torkningen av sten-materialet i torktrumman i asfaltverket. I Tyskland förekommer ett upphettningsförsök av stenmaterialprov till 700°C under 10 min, varefter nedsättningen av slaghållfasthet bestäms. Denna
test är dock orealistisk och missgynnar kvartsrika bergarter av "skandinavisk" typ (dock i särskilt hög grad sådana
bergartsva-rianter som är grovkorniga eller har lös kornfogning) jfr VTI
Meddelande 457. Om ett stenmaterial ger dåligt resultat kan man dock även i Tyskland genom ett fullskaleförsök i torktrumma på-visa ett stenmaterials lämplighet. Man lär inom TG 9 också
dis-kutera en irländsk test, utförd vid lägre temperatur (300°C?).
4.7 Finmaterialhalt och 'finmaterialkvalitet'
Inom CEN-arbetet har finmaterial ("fines") ibland definierats som material <0,063 mm (jfr mom 4.1), men man avser ocksådärmed t ex material <4 eller <2 i vissa sammanhang. I Finland, Norge och Sverige har man pga de gynnsamma materialtekniska förutsätt-ningarna inte tyckt sig behöva några specialtester för finmate-rialkvalitet" som de föreslagna sandekvivalent (SE) och metylen-blåadsorption ("blåvärde"). Max. lerhalt har angivits t ex för obundna material. I Danmark används dock SE-metoden. Den bestäms
på material <4 mm, blåvärdet däremot på <2 mm. VTI har tidigare
skaffat sig erfarenhet av båda metoderna, men dessa har på
se-nare tid använts mycket sällan (VTI Meddelande 253).
Från fransk sida har det påpekats att båda metoderna behövs i
kombination för en riktigare bedömning av "finmaterialkvalitet" och endast material med dåliga SE-värden behöver testas vidare
med avseende på "blåvärdet".
SE-metoden är ett slags flockuleringsförsök, som härstammar från
USA och från början har varit en enkel fälttest för att påvisa
"föroreningar" i stenmaterial. Den ger ett kombinerat mått på
halten finmaterial och dess "kvalitet" (beroende på främst mine-ralsammansättning). Bilaga 14 A ger en principbild och 14 B
vi-sar inverkan av såväl kornstorlek hos fina partiklar som typen
lermineral. I Frankrire finns också en variant av SE-metoden,
utförd vid konstant (proportionerad) halt finmaterial 10 % <0,09 mm, men denna har inte tagits upp för europanormering. Avsikten med konstant finmaterialhalt har varit att mer renodla inverkan
av mineralkvalitet".
"Blåvärdet" (metylenblåadsorption) härstammar ursprungligen från
oljeborrningsindustrin och har utvecklats för att testa svällera (bentonit) som använts för tätning av borrhål. I Frankrike har
metoden vidareutvecklats för vägmaterial. Det ger också ett
tyd-ligt utslag vid finmaterial, innehållande svällande lermineral, men är annars ganska okänslig för mineralsammansättning. Bilaga 14 C ger exempel på försök gjorda vid VTI. Tydliga utslag er-hålls endast vid vissa "exotiska" material, innehållande
sväl-lande lermineral. De olika materialtyperna bildar separata
sam-band med lerhalten.
Med hjälp av kännedom om kvalitetsegenskaperna hos
finmateria-let som producerats från en bergart kan man ofta approximativt
prognosticera vissa andra materialegenskaper, t ex
beständig-heten hos grovt stenmaterial eller risker för volymsförändringar (och därmed också sönderfall) hos cement- eller asfaltbetong. Funktionstester med själva kompositen är dock alltid de mest
relevanta i senare sammanhang.
"Blåvärdet" används även för bedömning av filler till
asfalt-beläggning i Frankrike, men det har inte tagits upp av SC 3 som
5 . LÅGET FÖR UTARBETADE STANDARDER
De olika SC 1-5 har presenterat förslag till standarder, som
vilar i avvaktan på utarbetning av testmetoder och därmed
upp-ställning av kravvärden, "boxed values", dvs arbeten som utförs av Task Groups. Man kan anpassa sådana kravvärden att passa till olika klimatförhållanden. Man har kommit längst med standard-förslag för material till murbruk och betong, detta eftersom
tidigare ISO-kommittéer redan förberett dessa områden.
Beträf-fande lättballast så märks särskilt en avsaknad av accepterade testmetoder och hittills har metoder för naturmaterial blivit prioriterade. TG 7 kommer dock att börja arbeta med sådana tester. Terminologifrågorna är ännu inte lösta, men TG 1 har börjat arbetamed dessa. Nedanstående kommentarer kan göras be-träffande läget för standarderna, varvid vägmaterial ägnas mest uppmärksamhet.
5.1 Murbruksand, 'Aggregates for mortars" (SC 1)
Standarden för murbruk omfattarfinare sorteringar (0-1, 0-2 och
0-4 mm) än för övriga ändamål och här saknas därför testmetoder
för t ex hållfasthet, nötning, kornform (även om flisighetsindex undantagsvis kan bestämmas). Viktiga år i stället tester för kemiska egenskaper som förhindrar att beståndsdelar som ger missfärgning av bruket eller motverkar härdning kommer med i
materialet.
I en Annex B ges en kort beskrivning av de problem som kan
upp-stå. Man hänvisar till kvalitetskontroll, utförd antingen enligt
en not 1, varvid hänvisning ges till vilken tillverkningskont-roll som är etablerad, beroende på användningsområde, och det regelverk som finns utarbetat. Enligt en not 2 kan kvalitetssäk-ringen kräva en certifiering av kvaliteten och detta ska åstad-kommas genom ett system som överensstämmer med EN 29000. Dess-utom beskriver man provets märkning, identifikation (petrografi enligt förenklad metod), övrig information m md
5.2 Betongballast, Aggregates for concrete L 2)
Standarden omfattar material med korndensiteten > 2000 kg/m3 och
kan utgöras av antingen naturmaterial eller restprodukter. Man skiljer mellan grovmaterial, "coarse aggregate" > 4 mm, sand < 4 mm (behöver enligt definition ej vara natursand) och all in" (välgraderat material som dock ej siktats upp och därefter
sammansatts).
Maskvidder och sorteringar definieras enligt bilaga 7 A och B.
Krav kommer att finnas på flisighetsindex (däremot inte halten
krossat material som i standarder utarbetade av SC 3 och 4).
Krav på flisighetsindex bortfaller om tillverkaren kan påvisa att användbar betong kan framställas. Annars är kraven strängare för krossade än okrossade material. Halten av snäckskal maxi-meras i material > 4 mm. Halt finmaterial kommer att maximeras, men också :inmaterialkvalitet genom tester som sandekvivalent och "blåvärde".
Krav på hållfasthet, nötningsmotstånd och frostbeständighet hos
ballasten kommer att finnas. För vägbetong kräver man således Los Angelestal <30. Man säges dock att i normalfall behöver inte hänsyn tas till ballastens hållfasthet, och endast nya förekoms-ter måste provas. Halten klorid maximeras (beroende på använd-ningsområde), dessutom syralösligt sulfat och total svavelhalt. Någon humustest av kolorimetrisk typ listas inte. Däremot får organiskt material ej nedsätta betongens tryckhållfasthet mer än
en viss procent. Vid krav på ytfinish hos betongen kan små
hal-ter av oönskade beståndsdelar skämma utseendet och speciella
tester kan då behöva utföras på begäran av beställaren.
Någon test för al; ;ikiselsyrareaktioner finns ännu inte, men
rekommendationer finns hur skador av denna typ kan undvikas. Det har hävdats att skadeprocessen varierar alltefterbergartsmate-rial, klimat m,m och en enda test kan inte vara tillfyllest. Det arbetas f n också med problemet inom arbetsgrupper i TC 104 (av-ser betong) och RILEM. Det förekommer dessutom vissa
special-tester som avser hyttsten som ballast i betong.
Volymstabiliteten, som kan vara ett problem för betong tillver-kad med t ex ballast innehållande viss halt svällande
lermine-ral, måste undersökas på betongprov. "Blåvärdet" för finmaterial kan ge en viss indikation, men kan slå fel i vissa fall (t ex då
lermineralen innesluts i bergarten på så sätt att de
inaktive-ras).
Det hänvisas till kvalitetskontroll på samma sätt (jfr mom 5.1)
som i andra standarder, man ger anvisning för provets märkning,
identifikation (petrografi) m.m.
I en allmän del (Annex B) ges information om de problem.som bl a klorider kan åstadkomma. Vid senare sammanträden inom kommittén
har man börjat arbeta fram kvantitativa krav för de olika
bal-lastegenskaperna. Dessa verkar av vad som hittills framkommit inte direkt missgynna svensk ballast. I annex C ges en rekommen-dation på vad sätt ballastegenskaperna (testresultaten) listas upp .
Bilaga D ger ytterligare information hur sandens finlek kan de-fineras, man kan antingen komma överens om material passerande "mid-point" sieve 0,5 mm eller finhetsmodul.
I jämförelse med svensk praxis föreskrivs således en mängd spe-cialanalyser för ballasten, även om det verkar som alla egen-skaper inte nödvändigtvis provas, hänsyn kan tas till använd-ningsområde m md Man är i Sverige van att prova den färdiga
be-tongen t ex beträffande hållfasthet och beständighet.
Vidhäft-ningen mellan ballast och cementbruk är exempelvis sannolikt en viktigare egenskap än stenmaterialets Los Angeleshållfasthet, särskilt vid "normala" betongklasser.
