S T A T E N S V Ä G I N S T I T U T
S T O C K H O L M
RAPPORT
28
STUDIER OCH FÖRSÖK
MED SANDNING OCH SALTNING
PÅ VINTERVÄGLAG,
UTFÖRDA ÅREN 1953 — 1956
AV STATENS VÄGINSTITUT
Sand and Salt Treatments of Snow-Covered and Icy Roads.
Tests Carried Out by the State Road Institute of Sweden
during the years o f 1953-1956
T I L L
K U N G L V Ä G - O C H V A T T E N B Y G G N A D S S T Y R E L S E N
S t å t e n s V Ä G I N S T I T U T får härmed översända bilagda »Studier och försök med sändning och saltning på vinterväglag, utförda åren 19 5 3 — 1956 av statens väginstitut», vilk a försök ha utförts på uppdrag av K ungl Styrelsen.
Stockholm den 1 december 195 6
S T A T E N S V Ä G I N S T I T U T
N i l s v o n Ma t e r n
S T U D IE R O C H F Ö R SÖ K MED
SA N D N IN G O CH SALTNING PÅ VINTERVÄGLAG,
U TF Ö R D A Å R E N 1953 — 1956 AV
S T A T E N S V Ä G IN S T IT U T
S t å t e n s V Ä G I N S T I T U T har av Kungl. V äg- och Vattenbyggnadsstyrelsen erhållit i uppdrag att studera friktionen på vinterväglag samt de metoder, som finnas att öka friktionen. Sedan program för undersökningar i sådant syfte hade upprättats och diskuterats med Kungl. Styrelsen, har institutet utfört om fattande fältförsök under åren 19 5 3 — 56 i samarbete med vägförvaltningarna i Kopparbergs och Stockholms län. Medel till dessa undersökningar ha ställts till förfogande av Kungl. Styrelsen.
Undersökningarna ha stått under ledning av avdelningschefen G Kullberg. Fältförsöken ha på platsen letts av civilingenjören E Ohlsson med biträde av vägmästaren H Beidestam, båda anställda v id väginstitutet, samt annan per sonal från institutet och vägförvaltningarna.
Denna rapport, som har utarbetats i samarbete av de vid undersökningarna deltagande, avser att ge en redogörelse för de utförda fältförsöken, vissa all männa synpunkter samt slutsatser, som kunna vara av betydelse för vinterväg hållningen.
V id bekämpandet av halkan vintertid på vägarna ha flera frågor visat sig oklara. Sålunda kan nämnas:
Varaktigheten a v sandning är begränsad. Sandkornen slungas åt sidan av tra
fiken, varfö r sandningen vid stark trafik ofta måste förnyas.
Sandens beskaffenhet och mängd har ansetts ha inverkan på friktionen och
varaktigheten — sandens kornfördelning och grovlek, dess kornform m m höra till detta avsnitt.
Spridning av salt enbart eller i blandning med sanden är en metod att a v
lägsna snö och is. Men problemet är ännu icke närmare klarlagt.
Andra metoder än de hittills använda äro tänkbara och 1 behov av under sökning.
De försök, som beskrivas i denna rapport, ha haft till syfte att bidraga till ökad klarhet beträffande nu nämnda problem.
Institutets försöksverksamhet på detta område under åren 19 5 3 — 19 5 6 kan indelas i två grupper:
I. M etodstudier under möjligast kontrollerade förhållanden och v id trafik
m ed utvalda fordo n samt
II. Underhålls studier på en väg under verklig trafik.
Metodstudierna utfördes under vintrarna 19 5 2 — 53, 19 5 3 — 54 och 19 54 — 55 dels på flygfältet vid Orsa dels på Orsasjön.
Underhållsstudierna verkställdes vintern 19 5 5 — 56 på riksväg 13 vid V as sunda mellan Stockholm och U ppsala.
I. Metodstudier.
Under den första vintern utexperimenterades den försöksmetodik, som sedan användes.
För försöken konstruerades en sands pr idningsmas kin (fig 1), som drogs för hand och med vars hjälp ett m ycket jämnt sandlager av önskad mängd kunde erhållas.
Friktionen uppmättes med institutets brom svagn (fig 2). Denna, som har konstruerats vid institutet, består av en lastbil, efter vilken ett luftgummihjul drages, ett standarddäck 6,50— 16. Brom skraften mellan hjulet och vägbanan registreras. M ed kännedom om hjulets belastning, som vid försöken utgjorde 550 kg, kan friktionskoefficienten mellan hjul och vägbana beräknas.
Friktionskoefficienten varierar med bromsningssättet; den uppnår maximum vid ca 17 % eftersläpning (slirningsgrad). V id bromsning till helt släpande hjul — 100 % eftersläpning — är friktionen mindre. Försöken genomfördes normalt med en konstant eftersläpning av 17 % , i det följande benämnes den därvid erhållna friktionskoefficienten ju. Friktionen bestämdes genomgående för en och samma hastighet — 60 km /h.
Försöksbanorna voro belägna på Orsasjöns is eller på banor på Orsa fly g fält, (fig 3) de senare fram ställda genom vattenbegjutning. V id olika tillfällen voro banorna täckta av snö, v arvid försök på snöbana kunde utföras.
Banorna trafikerades under försöken med en tung lastbil och en medeltung personbil.
Banorna besiktigades och friktionen bestämdes före körningen samt efter olika antal passager. Banorna voro i obehandlat tillstånd av fy ra typer: torr och våt tillkörd snö, torr is och våt is. Väderleken varierade under försöksperioden, v il ket vållade svårigheter. Men vid försöken kontrollerades de med väderleken varierande faktorerna noggrant och försöken genomfördes endast under något så när gynnsamma och konstanta förhållanden. Observationer betr temperatur, molnighet, väglag m m utfördes. Det nedlades mycket arbete på att de obe handlade banorna skulle vara likartade och med samma friktion efter banans hela längd.
Under vintrarna 19 5 2 — 53 och 19 5 3 — 54 gjordes på deséa banor och på nu beskrivet sätt försök med olika metoder att förbättra friktionen, varvid varje
Fig. i. Handdragen sandspridare använd vid metodstudierna.
Fig. i. Sandsprayer used for method studies.
Fig. 2. Väginstitutets bromsvagn för mätning av friktionen.
Fig. 2. C ar equipped with rubber tyre braked for determining coefficient of friction. Design by State Road Institute.
Fig. 3. V y över rullbana använd vid metodförsök.
Fig. 3. Runw ay used for method studies.
gång jämförelse med obehandlad bana verkställdes. Sålunda provades sand1 av olika beskaffenhet:
finmakadam ... o— 4, 4— 8, 7— 1 1 , o— 8 mm krossgrus ... o— 4, 3— 8, 8— 1 1 , o— 9 » naturgrus ... o— 3, 4— 8, 3— 1 1 , 0— 8 »
Finmakadamen v ar till övervägande del fram ställd genom krossning av sten i Trollbo grustag nära Falun. Från samma plats levererades naturgruset och krossgruset. I syfte att erhålla ett bättre definierat material tillverkades
»kross-1 Med sand menas i denna rapport allt stenmaterial, som påföres en snö- eller isbana i syfte att förbättra friktionen, således utan hänsyn till kornstorlek, kornform, framställning m m. — Med hänsyn till storleken benämnes stenmaterialet efter kontrollsortering på plana siktar genom angivande av en undre och en övre storleksgräns på sådant sätt, att 1 5 viktprocent fal ler under den lägre gränsen och 5 viktprocent ligger ovan den övre gränsen.
T a bell i . Ö versikt över resultat av metodstudierna i Orsa.
a) L ö s t u t l a g d s a n d .
Fig Obehandlatunderlag
av Behandling med Tem peratur [Xpå obehandlad bana
fx efter behandling med
nmax 0,5 m3/km 1,0 m3/'km 1,5 m3/km tu ° C h
°c
n = 0 n = max n = 0 n — max n = 0 n = max n = 0 n = max4 torr tillkörd snö finmakadam 4-8 — 4 — 4 0 ,2 2 0 , 2 1 0,32 0 ,2 6 o,37 0,31 0,42
0,36
IOO5 våttillkörd snö finmakadam 0-4 — 2 + 0 ,5 0 , 1 4 0 ,2 2 o,37 0,27 o,44 0,31 — — 1 5 0
6 torr is krossgrus 0-9 — 14 — 1 1 0 , l 6 0 , 1 2 0,22 0 , l 6 0,24 0,17 0,25 0 , 2 1 15 0 7 torr is finmakadam 0-8 — 13 — 11 O, l 6 0 , 1 2 0 ,2 6 0 ,15 0 ,2 8 0 ,17 0 ,2 9 0 ,l8 150 8 torr is krossgrus 0-9
—
I O — 8 0 ,0 8 0 ,0 8 0,23 0,13 0,25 0,17 0 ,2 6 0,20 150 9 torr is naturgrus 0-8—
I O — 8 0 ,0 9 0 ,0 7 0 ,18 0 ,12 0 ,17 0,14 0,20 0,15 150 I O torr is naturgrus 3 - 1 1 — 8 — 6 0 ,15 0 ,15 0,21 0 ,l8 0 , 2 1 0 ,l8 | 0,20 0,17 150 1 1 torr is krossgrus 8 -11 — 8 — 6 0 ,10 0,07 0 ,16 0,10 0,21 0,13 0,22 0,14 150 12 torr is finmakadam 7 - 1 1 — 8 — 6 0 , 1 I o, ° 9 0 ,19 0 ,15 0 ,2 2 0 ,l8 0,24 0 ,19 150 13 torr is krossgrus 3-8 — I O — 6 0 , 1 4 0 , 1 3 0,21 0 ,l8 0,23 0,21 0 ,2 4 0 ,2 2 1 5 0 14 torr is krossgrus 0-4 — 1 1 — 6 0 ,2 0 0 , 1 4 0,28 ° » I 5 0,30 0 ,l6 0,32 0,19 150 15 torr is krossgrus 3-8 — 1 4 — 1 1 0 ,0 9 0 , 1 0 0 , 1 8 0 ,13 0 , 2 1 0 ,15 0 ,2 2 0 , l 8 1 5 0 16 våt is krossgrus 3-8 d i 0 + 2 0 ,18 o,i5 0,20 0,18 0,23 0,20 0,26 0,2 1 150 17 våt is krossgrus 0-9 +. 0 + 2 0 ,18 0 , 1 5 0,25 0,21 o,33 0,24 o,37 0,2 5 IO Ogruset» genom blandning av 20 % finm akadam och resten naturgrus. För jäm förelse provades i några fall finm akadam o— 4 mm från D alb y i Skåne, ett material, som med hänsyn till hårdhet och skarpa kanter uppgavs vara särskilt förm ånligt.
Sandmängden varierades vid försöken från o till en m aximimängd av normalt 1 a 2 m3 pr km och 2 m bredd, i något fa ll upp till 3 m3 pr km och 2 m bredd.
I första hand verkställdes sandningen på normalt sätt, d v s sanden utspreds i löst lager på banan. D ärjäm te gjordes försök att fästa sanden vid banan genom att vid lufttem peratur under o° sprida antingen vatten eller sulfitlut på den utlagda sanden, varigenom sanden frös fast. Sulfitluten kom från Grycksbo i form av indunstad lut; den utspäddes med vatten till en torrsubstanshalt av 8 % , ungefär motsvarande rålutens koncentration.
V idare utfördes jäm förande studier mellan sand med och utan tillsats av bergsalt i olika mängd.
Slutligen gjordes försök att använda sågspån som friktionsfräm jande medel, vilket dock icke gav något resultat.
Försöksresultat frän metodstudierna.
De mest värdefulla resultaten fram läggas på diagrammen fig 4— 25. I tabell 1 ges en översikt över dessa diagram. Friktionskoefficienten fj, är friktionen
T a bell i . Ö versikt över resultat av metodstudierna i Orsa.
b) F a s t f r y s n i n g m e d s u l f i t l u t e l l e r v a t t e n , ö v r i g a m e t o d e r .
Det använda krossgruset hade kornstorlek 0— 9 ram vid samtliga försök.
Fig Obehand lat under lag av Behandling med Tem peratur [A. på obehandlad bana
fi efter behandling med
n m ax Anmärkningar 0,5 m°/km 1,0 m3/km 1,5 nvVkm tu ° C ° Ch n = 0 n max= n = 0 n = max n 0= n max= n = 0 n = max 18 våt is koksaska o— 5 ... + 3 0 , 1 7 o,35 0 ,4 0 0 , 4 1
19 torr is krossgrus + sulfitlut 1 , 3 m Vkm . .
krossgrus + vatten 1 , 3 m3/km . . — 1 6 — 16 o ,i3 0 ,5 2 0 , 6 l 0 ,6 4 0 , 7 1 o,73 o,73 2 5 0 2 0 torr is krossgrus + sulfitlut 1 , 3 m3/km. . krossgrus + sulfitlut 0,6 m3/km. . krossgrus ... ca — 15 ca —1 0 0 , 1 2 0 , 1 3 o,45 o,47 0 ,2 5 o,44 o,39 0 , 1 3 o,54 0 , 5 1 0 ,2 7 o,53 0 ,4 6 0 , 1 3 I 5 0 0 Försök under 9 dagar. /u vid n = 0 ersatt med medelvärde av
/u vid n = 0 och /li
vid n = 10. 2 1 torr is krossgrus + sulfitlut 1 , 3 m3/km. . krossgrus + vatten 1 , 3 ms/km . . krossgrus ... — 1 6 till —1 0 — 15 till —2 0 , 1 0 0 ,0 9 0 ,6 0 0 ,6 3 0 ,2 0 0 ,2 0 0 , 1 6 0 ,0 9 0 ,6 9 0 , 7 1 0 ,2 2 0 ,2 5 0 , 2 1 0 ,0 9 I 5 0 0 Försök under 15 dagar. [X vid n = 0 ersatt med fx vid n = 2 enär m aterialet ej fastfruset vid n = 0. 2 2 torr och våt is finmakadam 0—4 ... krossgrus ... ca - 5 - 3 till + 2 0 ,0 8 0 ,0 6 0 ,2 6 0 , 2 1 0 ,0 9 0 ,0 7 0 ,3 0 cao,2 5 0 , 1 3 c a 0 ,0 8 3 ° 0 Försök under 2 dagar. 2 3 torr ochvåt is finmakadam 0—4 ... krossgrus ... koksaska 0— 5 ... finmakadam 0— 4 + sulfitlut 0,8 m 'V k m ... krossgrus + sulfitlut 0,8 m'Vkm. . ca - 5 — 5 till + 3 0 , 1 0 0,1 1 0 ,3 8 0 ,2 8 0 , 2 1 0 , 1 9 0 ,4 6 0 ,4 2 0 , 3 ° 0 , 1 2 0 ,2 2 0 ,2 2 0 ,3 8 o,37 o,47 0 ,2 4 0 , 2 1 0 , 1 3 4 0 0 Försök under 3 dagar. 2 4 våt is krossgrus + bergsalt 9 kg/m" . . . . krossgrus ... krossgrus + bergsalt 19 kg/m3 . . krossgrus + sulfitlut 1 ,6 m3/km . . ca - 4 + 5 till ±_o 0 ,0 6 0 ,0 6 0 ,4 2 o,34 ° , 4
1
0 , 3 1 0 , 1 6 0 , 1 6 0 , 1 7 0 , 1 5 o,44 0 ,4 2 o,43 0 ,3 4 0 ,2 I 0 ,2 1 0 ,2 3 0 ,2 0 0 ,4 2 o,44 0 ,4 1 0 ,2 4 0 ,2 4 0 ,2 7 4 0 0 Försök under 2 dagar. 2 5 torr is krossgrus + bergsalt 3 7 kg/m° . . krossgrus ... krossgrus ~\~ bergsalt 7 5 kg/m3 . . ca — 8 — 5 till + 0 0 ,0 6 0 ,0 7 0 , 3 1 0 ,2 4 0 , 3 1 0 , 1 0 0 ,0 7 0,09 o,33 0 ,2 6 o,35 0 ,1 3 ° , ° 7 0 , 1 3 o,34 0 ,2 7 0 ,3 6 0 , 1 5 0 ,0 7 0 , 1 9 5 0 0 Försök under 2 dagar.vid 1 7 % eftersläpning, tu — temperatur hos underlaget, ti = temperatur hos luften, n = trafikm ängd, uttryckt i antal passager. Sandmängden avser mäng den i m3 pr km och 2 m bredd1. Tem peraturuppgifterna i tabell 1 och i fig. 2 — 25 avse temperaturen vid försökstillfällena.
T o rr och våt tillkörd snö sandad m ed finm akadam (fig 4 och 5).
Sandningen m edför väsentligt ökad friktion. Förbättringen ökas med den ut
spridda mängden. Exem pelvis ökade friktionen från /li = 0,21 utan sandning
till /a = 0,37 efter sandning med 1 m3/km och till a — 0,45 efter sandning med 2 m3/km med finm akadam 4— 8 mm (utan trafik).
T rafik en pressade ned stenarna i snöytan. Det oaktat fingo de ej tillräckligt fäste utan slungades så småningom bort och friktionen minskade. D ock var
Fig. 4. Crushed stone 4— 8 mm.
Fig. 4— 5. Metodstudier på torr och våt till körd snö med krossgrus av olika storlek.
Fig. 4 — j-. Method studies on dry and wet compacted snow. Friction at different quanti ties of sand and with varying numbers of vehicles passing.
Fig. 5. Crushed stone o— 4 mm.
1 I det följande anges sandmängden vanligen i m3/km. Därmed avses mängden utspridd över
friktionen ännu efter 100 å 150 fordon fortfarande betydligt större än utan sandning.
Försök gjordes med två kornstorlekar o— 4 och 4— 8 mm. Det är svårt att av de gjorda försöken draga några säkra jäm förande slutsatser, eftersom tem peraturen icke var lika. Om hänsyn till denna omständighet icke tages, synes begynnelsefriktionen bli större med det finare materialet, som dock kastas undan lättare av trafiken.
T o rr is sandad med olika stenmaterial (fig 6— 15).
Försöken visa, att ökningen av friktionen genom sandningen blir ringa. F ö l jande värden på friktionskoefficienten, tagna ur diagrammen för de tio fö r söken, belysa detta.
Friktionskoefficient hos den osandade isen utan någon trafik : medeltal
ju = 0 ,13 , maximum fi = 0,20, minimum u = 0,08.
Friktionskoefficient hos den osandade isen efter 15 0 fordonspassager: medel tal [å = 0 ,1 1 , maximum — 0 ,15 , minimum — 0,07. T rafik en har alltså pole rat isen och gjort den halare.
Friktionskoefficient hos den sandade isen (vid en sandmängd av 1,5 m3 pr km och 2 m bredd) utan någon trafik : medeltal jli = 0,24, maximum fi = 0,32,
minimum [i = 0,20.
Friktionskoefficient hos den sandade isen (vid en sandmängd av 1,5 m 3
pr km och 2 m bredd) och efter 15 0 fordonspassager: medeltal = 0 ,18 ,
maximum ^ — 0,22, minimum fi = 0,14.
M an ser sålunda att friktionskoefficienten i genomsnitt har ökats endast med 0 ,1, trots att sandmängden varit så riklig som 1,5 m3 pr km och 2 m bredd.
A v diagrammen fram går, att friktionen visserligen stiger med ökad kvantitet sand, men att denna ökning sker långsamt.
Kornform ens inverkan kan studeras genom en jämförelse mellan de olika
materialslagen — krossgrus o— 9 mm, finm akadam o— 8 mm, naturgrus o— 8 mm och kan lämpligen ske med hjälp av diagrammen fig 6, 7, 8 och 9. Skarp- kantigt material — såsom krossgrus och finm akadam — synes ha givit bättre begynnelsefriktion än material med rundade korn — såsom naturgrus — men skillnaden är liten. E fter 150 fordonspassager är skillnaden ännu mindre. O lik heterna i friktion och varaktighet torde dock till stor del ha berott på halten fina korn, som var olika för de olika materialsorterna. Sålunda var halten korn mindre än 1 mm för naturgruset 24 °/o, för krossgruset 34 °/o och för finm aka dam 44 % av totalvikten. N ä r de tre materialsorterna siktades på 8 mm sikt, återstod en rest 3— 1 1 mm för naturgrus, 8— 1 1 mm för krossgrus och 7 — 1 1 mm för finm akadam . För samtliga materialsorter provades denna rest (fig 10, 1 1 , 12). Resultatet blev, att friktionen blev mycket lika för samtliga m aterial sorter, som alltså hade tämligen lika kornfördelning men olika kornform .
Kornstorlekens inverkan har studerats genom prov med krossgrus av olika
mNGD m3/k m
Fig. 8. Crushed gravel o— 9 mm.
H Ä N G D m 3/k m
Fig. 7. Crushed stone o— 8 mm.
M Ä N G D m 3/k m
Fig. 9. Natural gravel o— 8 mm.
Fig. 6— 15. Metodstudier på torr is med olika sandtyper.
Fig. 6— i j . Method studies on dry ice. Friction at different quantities of sand and with varying number of vehicles passing,
M /4 N G D m y km
Fig. 10. Natural gravel 3 — 1 1 mm. Fig. 6. Crushed gravel o— 9 mm.
Fig. 12. Crushed stone 7 — 1 1 mm.
Fig. i j. Crushed gravel j — 8 mm.
Fig. 14. Crushed gravel o— 4 mm. Fig. 11 . Crushed gravel 8— 1 1 mm.
M
1.0
M Ä N G D m 3/k m
Fig. 16. Crushed gravel j — 8 mm.
M Ä N G D m 3/k m
Fig. 17. Crushed gravel o— 9 mra. 2.0
Fig. 16 — 17. Metodstudier på våt is med olika sandtyper.
Fig. 16 iy. Method studies on wet ice. Friction at different quantities of sand and with different numbers of vehicles passing.
kan konstateras för fint material. Men denna överlägsenhet utjämnas och min skas under trafikens inverkan.
Det fram gick vid besiktning, att sanden efter 15 0 fordonspassager till stor del var bortsopad från isbanan. Det oaktat kvarstod en viss friktionshöjning. Detta beror på, att isytan har repats och sårats av gruskorn. Men trafiken polerar ganska snart bort dessa repor och sår, åtminstone vid temperatur nära fry s punkten.
Bergartens inverkan. En typ finm akadam från Skåne jäm fördes med det vid
försöken eljest använda krossgruset (fig 22 och 23). I tabellerna är finm aka damen utmärkt med asterisk. Man kunde av försöken icke konstatera, om det skånska materialet ur friktionssvnpunkt gav bättre resultat.
Våt is sandad med krossgrus (fig 16 och 17).
Dessa försök ha givit högre begynnelsefriktion för det material som hade den största finkornhalten, men skillnaden blev mindre efter trafik.
Lufttem peraturens inverkan kan studeras av diagrammen fig 13 , 15 och 16,
som återger tre försök med samma material, krossgrus 3— 8 mm, vid olika lu ft temperatur — 6, — 1 1 och + 2 0 C. A v kurvorna fram gå, att lufttemperaturen icke synes ha påverkat friktionen i näm nvärd grad.
Is beströdd m ed koksaska (fig 18 och 23).
Koksaska ger en hög begynnelsefriktion på våt is, li = 0,4 vid en utspridd mängd av 0,7 a 0,8 m3 pr km och 2 m bredd. Större mängd medförde ingen näm nvärd förbättring. Liknande resultat erhölls på torr is.
Fig. 18. Metodstudier på våt is med koksaska.
Fig. 18. Method studies on wet ice with cinder.
Fig. 19. Metodstudier på torr is. Fast- frysning av krossgrus med vatten och sulfitlut.
Fig. 19. Method studies on dry ice. Freezing crushed gravel o— 9 mm by spraying water or sulphite lye.
Försök utfördes även vid olika temperaturer, v arvid såväl högre som lägre friktionsvärden erhöllos.
Varaktigheten under trafik är dålig (fig 23). Redan efter några hundra fo r donspassager har man uppnått isfriktion. I detta avseende är torr is avsevärt sämre än våt.
På grund av koksaskans ringa kornstorlek och låga volym vikt uppstod svå righet att sprida den jämnt.
Fastfrysning av stenmaterial på is (fig 19, 20, 2 1, 23 och 24).
Försöken, som verkställdes på is, utfördes så, att sulfitlut eller vatten spreds över i förväg på isen utlagt sandningsmaterial, som bestod av o— 9 mm kross grus (sammansatt av 20 % finm akadam och resten naturgrus). Jäm förelse skedde samtidigt med sträckor med löst utlagd sand och med obehandlade sträckor.
Fast fr y sning med sulfitlut (fig 20).
Försök utfördes under 9 dagar i följd, under vilken tid lufttemperaturen höll sig mellan — 10 och — 20 ° C och flera snöfall inträffade (se diagrammet). Snön bortskaffades genom sopning. Den sammanlagda trafikm ängden under denna tid uppgick till 1 500 fordon.
Sandning med enbart krossgrus, 0,5 m3 pr km gav en begynnelsefriktion = 0,25. Redan efter 200 fordon sjönk friktionen till ungefär samma som obehandlad is. En ökning av materialmängden till 1,4 m3 pr km gav icke någon näm nvärd förbättring.
Fig. 20. Metodstudier under flera dagar på is med krossgrus av varierande mängd, som fastfrystes med sulfitlut.
Fig. 20. Method studies on ice during several days with crushed gravel of varying quantity fixed by spraying sulphite lye.
Fig. 2 i. Metodstudier under flera dagar på is med krossgrus av varierande mängd, som fastfrystes med sulfitlut eller vatten.
Fig. 2 i. Method studies on ice during several days with crushed gravel of varying quantity fixed by spraying sulphite lye or water.
Fig. 2 2 — 23. Metodstudier un der flera dagar på is med
krossgrus, finmakadam och
koksaska av varierande mängd. Fig. 23 även fastfrysning med sulfitlut.
Fig. 2 2 — 23. Method studies during several days on ice with crushed gravel, crushed stone and cinder of varying quantity. Fig. 23 freezing by spraying sulphite lye.
Fig. 24— 25. Metodstudier un der flera dagar på is med krossgrus av varierande mängd. Tillsats av bergsalt i varieran de mängd till krossgruset.
Fig. 2 4— Met hod studies during several days on ice with chrushed gravel of varying quantity. Addition of salt of varying quantity to the gravel.
H elt annorlunda ställde sig sträckan, som hade behandlats med krossgrus, fastfryst med lut. I detta fall nåddes en begynnelsefriktion av /i — 0,45 för en m aterialmängd av 0,5 m3 pr km och efter 1500 fordon hade friktionen minskat obetydligt, till jli = 0,44. ö k ad es materialmängden till 1 m3 pr km blev i bästa
fall ^ = 0,53 efter 1 500 fordon.
Friktionen ökas påtagligt, om sandmängden ökas. Förutsättning härför är emellertid, att lutmängden är tillräcklig i förhållande till sandmängden. Lu t mängden begränsas dock av en tendens till avflagning av lutskiktet, som iakt togs vid en lutmängd av 1,25 m3 pr km.
Snöfallen försämrade icke de utförda behandlingarna, eftersom snön avlägs nades genom sopning.
Fast fr y sning med vatten (fig 2 1).
Försöken genomfördes på liknande sätt, som nyss har beskrivits. Samtidigt och parallellt utfördes försök med sulfitlut för att erhålla en jämförelse mellan fastfrysning med vatten och med lut. Lufttemperaturen under försökstiden låg under o 0 C och gick ner till — 1 5 0 C. Flera snöfall inträffade.
Enbart sandning med krossgrus, 0,49— 1,46 m3/km , visade sig alltjäm t ha dålig varaktighet under trafik. Redan efter ca 200 fordon var friktionen icke större än för obehandlad is.
Fastfrysning med vatten gav utomordentligt god friktion. V id en sandmängd av 0,6 m3/km erhölls som begynnelsefriktion fi — 0,6, för 1,2 å 1,3 m3/km
(a — 0,7 (fig 2 1). Det förefaller, som om fastfrysning med vatten skulle ha
givit bättre begynnelsefriktion än fastfrysning med lut. M öjligen kan detta bero på, att man lyckades bättre att erhålla jämn spridning med vatten än med sulfitlut. P å diagrammet fig 19 ges en jämförelse av friktionen efter 250 fordon mellan vatten- och lutsträckor. Metoden att fastfrysa med vatten synes vara överlägsen metoden med lut.
N ä r väderleken blev mildare och temperaturen pendlade omkring fryspun k ten, fram gick, att fastfrysningsmetoden icke längre medförde samma effekt. M öj ligen bidrog lutens m örka färg till en snabbare smältning av underliggande is.
Is behandlad med enbart sulfitlut (fig 2 1).
Genom denna behandling ökades friktionen ungefär i samma grad som vid löst utlagd sand, men varaktigheten under trafik blev större.
Is behandlad med krossgrus med tillsats a v bergsalt (fig 24 och 25).
Bergsalt inblandades i krossgruset i en liten betongblandare i följande mängd: 9, 19, 37, 75, 150 och 300 kg salt pr m3 grus. Det så preparerade krossgruset spreds löst på isen. Försöken gåvo följande resultat. V id temperatur något un der fryspunkten blevo begynnelsefriktionen och varaktigheten obetydligt bättre för krossgrus med salttillsats än för krossgrus utan sådan tillsats. Förbättringen blir större vid ökad saltmängd. — V id temperatur över fryspunkten syntes salt tillsats icke ha någon inverkan på friktionen.
Fig. 26. 0,2 m3 pr km och 2 m bredd. u = = 0,26.
Fig. 26. 0.2 m3 per kilometre and width of
2 metre.
Fig. 27. 0,7 m3 pr km och 2 m bredd. ^ = = °> 3 3
-Fig. 27. o .j m3 per kilometre and width of 2 metre.
Fig. 28. 1,2 m3 pr km och 2 m bredd. [A, ~ = °> 3 5 *
Fig. 28. 1.2 m3 per kilometre and width of 2 metre.
Fig. 29. 1,6 m3 pr km och 2 m bredd. [i — — 0,36.
Fig. 29. 1.6 m3 per kilometre and width of 2 metre.
Fig. 2 6— 29. Metodstudier. Y ta av torr is sandad med krossgrus.
Försök med salttillsatserna 150 och 300 kg/m 3 finnas icke redovisade i dia grammen. De gåvo emellertid i stort samma resultat som övriga försök med krossgrus med salttillsats.
Fig 26— 29 visar utseendet av provsträckor behandlade med varierande mäng der krossgrus med salttillsats 75 kg/m 3. Ingen trafik har passerat över sträc korna. Isunderlaget hade vid tillfället ifråga ya = 0 ,11 .
II. Underhållsstudier under verklig trafik.
Medan »metodstudierna» i Orsa avsågo att utröna olika faktorers inverkan under strängt kontrollerande förhållanden och under dirigerad trafik av utvalda fordon, skulle underhållsstudierna inriktas mot förhållandena på en verklig, starkt trafikerad väg, som skulle underhållas med olika metoder och med utnytt jande av erfarenheter, vunna vid metodstudierna och i huvudsak med den gängse utrustningen för vinterunderhållet.
Underhållsstudierna utfördes från den 20 januari till den 9 mars 1956 på riksväg 13 vid Vassunda mellan Stockholm och U ppsala. Denna vägsträcka var försedd med en ganska sträv asfaltbeläggning (M Ab 40, utförd 19 5 1 — 52). V ägförvaltningen i Stockholms län skötte underhållet i samarbete med statens väginstitut, som verkställde alla observationer, mätningar m m. Den utvalda sträckan hade en längd av ca 7,5 km och indelades i 8 delsträckor (fig 30). M edeldygnstrafiken under året uppgår till ca 2 700 fordon/dygn. Under för- sökstiden mättes trafikm ängden med en automatisk räkneapparat, som registre rade trafikm ängden varje timme på en pappersremsa. Under försökstiden upp gick trafiken till i medeltal 2 300 fordon/dygn, dock med en m ärkbar ökning mot periodens sista del.
A v tabell 2 fram går de utförda behandlingarna på provsträckorna.
Som princip för underhållsarbetena uppställdes, att alla provsträckor skulle hållas i något så när likvärdigt och trafiksäkert skick med hänsyn till slirighe ten. E fter den 27 februari inträffade m ildare väder, varfö r det blev nödvändigt att sluta med fastfrysningsförsöken. I stället övergick man till saltning eller sandning med krossgrus, i vilket salt hade inblandats.
Det hade vid de tidigare metodstudierna i Orsa fram gått, att sandens beskaf fenhet, storlek m m icke v ar av någon dominerande betydelse. V id de praktiska underhållsstudierna valdes därför ett och samma sandmaterial, som bestod av en blandning av 50 % finm akadam och 50 % naturgrus. Avsikten med denna blandning var att erhålla ett så homogent m aterial som möjligt av god kross gruskaraktär. M aterialet kallas i fortsättningen (något oegentligt) »krossgrus». Finmakadamen och naturgruset erhöllos vid L y tta och Lövsta grustag vid U ppsala och kördes till ett upplag, nära provvägen. H ä r blandades de båda materialen före utkörningen på vägen. Kornsammansättningen fram går av sikt- diagrammet fig 3 1. Krossgruset var vid spridningen mycket torrt, det hade legat övertäckt i upplaget.
Fig. 30. Underhållsstudier på Uppsalavägen vid Vassunda 19 5 5 — 56. Plan av provsträckorna.
Fig. 30. Practical road studies on highway near Stockholm during winter 1 9 5 5 $6. Map of test stretches.
T a b ell 2. Behandlingar pä p ro v sträckorna.
Provsträcka
nr Datum B e h a n d l i n g
1 9/2— 15/2 Fastfrysning av sand med sulfitlut
16 /2 — 22/2 Löst utlagd sand
2 3 /2 — 24/2 Fastfrysning av sand med sulfitlut
25/2— 26/2 Löst utlagd sand
27/2— 7/3 Bergsalt och sand
2 8/2— 26/2 Löst utlagd sand
27/2— 7/3 Bergsalt och sand
3 8/2— 27/2 Löst utlagd sand
2 8 / 2 - 7 / 3 Bergsalt och sand
4 3/2— 27/2 Fastfrysning av sand med sulfitlut
28/2— 7/3 Bergsalt och sand
5 6/2— 27/2 Fastfrysning av sand med vatten
28/2— 7/3 Klorkalcium och sand
6 1/2 — 7/3 Bergsalt och sand
7 2 0 /1— 19/2 Klorkalcium enbart
20/2— 7/3 Klorkalcium och sand
8 20 /1— 19/2 Bergsalt enbart
20/2— 7/3 Bergsalt och sand
Sulfitluten levererades av H allsta pappersbruk. T ill en början gjordes försök med torrlut (98 % torrsubstans), som upplöstes i vatten. Detta gick emellertid mindre väl, i det att klum par bildades, som fastnade i munstyckena och omöj liggjorde spridning. I stället inköptes indunstad lut, 52 % torrsubstans, som före spridningen utspäddes med vatten till ca 9 % torrsubstanshalt, sålunda ungefär motsvarande rålutens koncentration.
Bergsalt och klorkalcium erhölls från vägförvaltningens förråd. Saltet utspreds med mekaniska spridare av några olika typer, kopplade efter lastbil.
Spridningen av sanden skedde med en Västerhaningespridare av släpvagns- typ. Den utlagda sandmängden kontrollerades på så sätt, att spridaren före
Fig. 3 1. Underhållsstudier på Uppsalavägen. Kornfördelning hos materialet använt till sandning.
Fig. 3 1. Practical road studies. Grading curve for sand used in the tests.
varje behandling flera gånger fick passera över en kantad uppsamlingsskiva med arean 1 m2. Volym en av sanden på skivan uppmättes, varefter sandmäng den pr km och 2 m bredd kunde beräknas. Den utspridda sandmängden kontrol lerades även genom uppmätning av sanden på lastflaket före och efter sprid ningen på en viss väglängd.
Luten spreds från 4 m3 luttunnor av trä, upplagda på lastbil och försedda med s k lutramper. U ppvärm ning av vatten och lut var som regel icke nödvän dig; dock måste ventiler och spridarramper upptinas med biåslampa före sprid ningen. V id längre försöksuppehåll hindrades frysning genom att ånga inblås tes från en lågtryckspanna.
Friktionen uppmättes med institutets bromsvagn, så regelbundet som möjligt. Sammanlagt gjordes 13 6 friktionsm ätningar. V id sådan mätning iakttogs, att den verkställdes i de stråk, där trafiken normalt gick fram ; de utfördes vid kör- hastigheten 50 km /h och vid en eftersläpning av 17 % . Bromshjulet var utrustat med ett standarddäck 6, 50— 16.
Lufttemperaturen under försöksperioden registrerades med två nära p rov vägen placerade termografer.
En översikt över väderleken under försökstiden lämnas i tabell 3.
Tabell 4 ger en översiktlig sammanställning av försöksresultaten. A v tabellen fram går exempelvis, att provsträcka 1 under tiden 9. 2 — 27. 2 behandlats 2 gånger med krossgrus och lut samt därutöver 10 gånger med löst utlagt kross grus. M ellan en behandling med krossgrus + lut och första behandlingen med löst utlagt krossgrus har det i medeltal gått fram 1 1 000 fordon, mängden kross grus har varit 1,3 m3/km och 2 m bredd och mängden lut 1,8 m3/km och 2 m bredd. Mellan lutbehandlingarna har det befunnits nödvändigt att sanda med löst utlagt krossgrus 10 gånger; m edelvärdet av trafikm ängden mellan två sådana behandlingar uppgår till 2 400 fordon och mängden krossgrus utgör i medeltal 1 ,1 m3/km och 2 m bredd. M edeltalet av alla uppm ätta friktionsvärden före 27. 2 uppgår till 0,36. E fter den 27. 2, då vädret blev mildare, har 6 behandlingar med krossgrus och bergsalt utförts; trafikm ängden i medeltal mellan två sådana behandlingar har uppgått till 3 700 fordon. Mängden krossgrus har utgjort 0,3 m3/km och 2 m bredd och mängden salt 160 kg/km och 2 m bredd.
T abell j . Väderleken under fö r sökstiden. Datum Dygns- medel-temp Molnighet, nederbörd m m Datum D ygns- medel-temp Molnighet, nederbörd m m 1956
K lart 14.2 - 1 3° Mulet, snöstorm
20.1 — 8 ° snöfall (5 cm)
21 — 2 » 15 — 7 Mulet, snöstorm
22 — Mulet, snöbyar 16 — 7 Mulet, snöstorm,
23 — 7 » snöfall (8 cm)
24 — 11 » 17 — 7 Mulet, snöbyar,
25 — 8 H alvklart snöfall (5 cm)
26 — 9 Mulet 18 - 9 Mulet, snöbyar
27 — 11 K lart 19 — 9 » »
28 — 10 H alvklart 20 — 5 Mulet
29 — 12 K lart 21 — 8 K lart till halvklart
30 — 17 » 22 “ 9 H alvklart
31 — 18 » 23 — 13 K lart
24 — 8 » , stark dagsmeja
1.2 — 14 Mulet, snöbyar 25 — 4 » 5 » »
2 — 2 26 — 4 » , snöbyar
3 — 3 Mulet, snöfall 27 — 5 » , dagsmeja
4 — 5 Mulet, drivsnö 28 — 6 Mulet
5 6 — 7 — 13 K lart Mulet 29 + . 0 » , snöbyar, stark vind 7 — 14 H alvklart i-3 + 1 H alvklart 8 — 16 » 2 +. 0 Mulet, snöslask, snö
9 — 21 K lart fall, stark vind
10 — 18 Mulet 3 — 4 Klart, dagsmeja
11 — 14 Mulet, snöfall, stark 4 — 3 Mulet, stark vind
vind 5 — 4 » , snöbyar, drivsnö
12 — 11 Klart, drivsnö 6 — 8 Klart, stark dagsmeja
13 — 14 Mulet, drivsnö 7 — 9 H alvklart, snöbyar
Slutligen erhålles i de sista kolumnerna den totalt utlagda materialmängden av olika slag. H ärvid har emellertid en efterkalkyl och reduktion till samma försökstid för samtliga sträckor utförts, vilket är nödvändigt för en jämförelse mellan sträckorna.
Försöksresultaten presenteras också i diagrammen fig 32 — 39. V arje diagram om fattar en kalendervecka och anger kontinuerligt lufttem peratur, trafikm ängd i fordon/tim , materialmängder av olika slag för varje behandling samt uppmätt friktion.
Förbrukad materialmängd åskådliggöres med lodräta staplar varvid m aterial slaget fram går av specifikationen på varje diagram. En stapelbredd m otsvarar spridningsbredden 2 m, två staplar intill varandra 4 m etc. M ellan staplarna har trafikm ängden noterats. Siffrorn a ange trafikm ängden efter varje behand ling. N oteringarna börja sålunda på nytt, så snart en ny behandling har före tagits.
T abell 4. P ro v sträcka Behandlingsmetod Antal be hand lingar Medelvärden
Siffrorna gälla för en behandling M edel
friktion
T otal m aterialförbrukning före 27 februari. Värdena reducerade
till 30 dagars behandlingstid
T otal m aterialförbruk ning efter 27 februari Antal passe rande fordon Krossgrus nrVkm1 Lut eller vatten m:Vkm:l Bergsalt eller klor kalcium kg/km1 Krossgrus nvYkm1 Lut eller vatten nvVkm1 Bergsalt eller klor kalcium kg/kmL Krossgrus nrVkm1 Bergsalt eller klor kalcium kg/km1 I Fastfrysning av krossgrus
med lut ... 2 I I OOO i,3 1, 1
o,3
1 , 8 0 ,3 6 4 6
Löst utlagt krossgrus . . . .
Tiden efter 2 j. 2:
Krossgrus och bergsalt . . . I I 5 2 4 0 0 3 7 0 0 1 6 0 •7 8lO 2 Löst utlagt k ro ssg ru s... Tiden efter 27. 2:
Krossgrus och bergsalt . . .
3i 4 I 600 4 400 M o,3 l6o 0,32 49 1 6 4 0 3 Löst utlagt krossgrus . . . . Tiden efter 27. 2:
Krossgrus och bergsalt . . . 29 6 1 700 3 400 1 ,6 0,2 90 o,33 7 i 1 540 4 Fastfrysning av krossgrus med lut ... 4 13 700 3 200 2 300 1} 1 1 2 ° , 4
1
1 5 2 6 Löst utlagt krossgrus Tiden efter 27. 2:Krossgrus och bergsalt . . . 2 9 1,0 o,3 105 2 950 5 Fastfrysning av krossgrus med vatten ... 17 200 900 3 4 0 0 1 300 i,3 o,9 o,3 o,5 1 , 6 0-43 5 2 7 * Löst utlagt krossgrus . . . . Tiden efter 27. 2:
Krossgrus med klorkalcium Löst utlagt krossgrus . . . . •D 2 5 1 I 50 T,5 o,5 7 5 °
P ro v sträcka Behandlingsmetod Antal be hand lingar M edelvärden Siffrorna gälla för en behandling
M edel friktion /u
T otal m aterialförbrukning före 27 februari. Värdena reducerade
till 30 dagars behandlingstid
T otal m aterialförbruk ning efter 27 februari Antal passe rande fordon Krossgrus m3/kmx Lut eller vatten nrVkm1 Bergsalt eller klor kalcium kg/km1 Krossgrus | nvVkm1 j Lut eller vatten m ^km 1 Bergsalt eller klor kalcium kg/km1 Krossgrus nvVkm1 Bergsalt eller klor kalcium kg/km1
6 Bergsalt och krossgrus . . . 9 4700 o,8 70 0>38 8,2 7 1 0
Löst utlagt krossgrus . . . . 6 2 400 0,8 5 ,6
Tiden efter 27. 2:
Krossgrus och bergsalt . . . 5 39° ° 0,2 80 I 400
7 Klorcalcium ... 7 8 900 l8o 990
Klorkalcium och krossgrus 2 12 170 0,1 200 0,48 0,2 3 1 0
Löst utlagt krossgrus . . . . 5 2 300 o,8 3,0
Tiden efter 27. 2:
Krossgrus och klorkalcium 3 350° 0,2 80 °,5 240
Löst utlagt krossgrus . . . . 1 900 °,3
8 Bergsalt ... 7 9 200 200 1 0 6 0
Krossgrus och bergsalt .. . 2 12 180 0,8 245 0,5° 1,2 380
Löst utlagt krossgrus . . . . 4 2 420 1,0 3,2
Tiden efter 2 7 . 2 :
Krossgrus och bergsalt . . . 4 2 550 o,3 105 1 420
Löst utlagt krossgrus . . . . 1 1 500 o,5 °,5
Fig. 32. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 15 jan— 21 jan 1956.
Fig. 33. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 22 jan— 28 jan 19 5 6.
Fig. 34. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 29 jan— 4 febr 19 5 6.
Fig. 35. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 5 febr— 1 1 febr 1956.
Fig. 3 6. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 12 febr— 18 febr 1956.
O J
4^
Fig. 37. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 19 febr— 25 febr 1956.
Fig. 38. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 2 6 febr— 3 mars 1956.
Fig. 39. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över utförda behandlingar, påförd materialmängd, uppmätt frik tion m m under tiden 4 mars— 8 mars 1956.
Fig. 40. Underhållsstudier på Uppsalavägen. översikt över typ och antal behandlingar och uppmätt friktion under tiden 8 fe b r — 7 mars 1956.
Uppm ätta medel- och m inim ifriktionsvärden återges med vågräta staplar. N oteringar om passerat antal fordon då dessa mätningar utförts återfinnes ock så i diagrammen.
P å diagrammet fig 40 anges bl a de uppm ätta friktionsvärdena (runda, svarta punkter). V idare äro de utförda behandlingarna utm ärkta: med lodräta strec kade linjer enbart sandning — med grova heldragna lodräta linjer övriga be handlingar, såsom sandning + vattning m m.
Diskussion av försöksresultaten från underhållsstudierna under verklig trafik.
Resultaten av underhållsstudierna på U ppsalavägen vid Vassunda bekräfta i stort de slutsatser, som kunde dragas av metodstudierna i Orsa. Men de p rak tiskt upplagda underhållsstudierna fram häva och betona vissa rön, som hade vunnits vid metodstudierna, varjäm te man vann nya erfarenheter.
Betydelsen a v salttillsats till sanden (fig 40). Provsträckorna 2 och 3, behand
lade med enbart krossgrus, jäm föras lämpligen med provsträcka 6, behandlad med krossgrus med salttillsats. Under tiden 8 febr— 27 febr har provsträcka 2 sandats 31 gånger med en sammanlagd mängd krossgrus av 34 m3 (2 m bredd). Provsträcka 3 har sandats 29 gånger under samma tid med sammanlagt 46 m3. Provsträcka 6 har behandlats 13 gånger med sammanlagt 10 m3 krossgrus och 630 kg bergsalt. Friktionen mätt vid 1 1 tillfällen, uppgick i medeltal till
ja — 0,32 för sträcka 2, ,u = 0,33 för provsträcka 3 samt jll — 0,38 för p ro v sträcka 6. Trots den större sandmängden på sträckorna 2 och 3 var friktionen större på sträckan 6. Därmed fram går nyttan av saltinblandningen med hänsyn till sandningens ekonomi och effekt.
Sand med salttillsats medförde, att vägbanan tidigare blev snö- och isfri. Jä m för provsträckorna 2 och 3 med 6 under tiden 2 3 — 27 febr.
Med ledning av tidigare försök bestämdes saltmängden till 90 kg salt pr m:i sand; d v s motsvarande ca 80 kg/km . Saltmängden torde dock kunna minskas vid högre medeltemperatur.
Fastfrysning av sanden (fig 40).
M e t o d e n , som tidigare hade prövats vid O rsaförsöken, gav även gott resultat vid de praktiska försöken under de rådande väderleksförhållandena. På provsträcka 5 utfördes endast 3 sandningar med fastfrysning med vatten under samma tid, som krävde 24 behandlingar med enbart krossgrus på sträc korna 2 och 3.
I förra fallet utspreds sammanlagt 4 m3 krossgrus, i senare fallen 26 resp, 28 m3. Friktionen blev hög på sträckan 5, i medeltal fi = 0,43, medan den på sträckorna 2 och 3 var resp u — 0,32 och [i — 0,33.
V id försöken användes både sulfitlut och vatten som frysvätska. Det visade sig att lutbehandlingarna lätt tinade upp i solsken. Vägbanan blev då starkt smutsig och halka observerades på lokala partier.
Eftersom sulfitlut icke synes erbjuda några större fördelar, synes vatten böra föredragas. Läm plig vattenmängd för varje behandling synes vara ca 1,5 m3/km
(och 2 m bredd) förutsatt att sand i en mängd av ca i m8/km påföres. V id annnan sandmängd avpassas vattenmängden efter denna. Det är av vikt, att spridningen av såväl sand som vatten sker jämnt och att läm pliga spridare an vändas.
Behandling med enbart salt (fig 40).
Avsikten med sådan behandling är att smälta eller uppm juka snö och is på vägbanan. Saltets effekt är större vid temperatur strax under nollpunkten, än vid lägre temperatur.
Under en stor del av försökstiden höll sig temperaturen avsevärt under fry s punkten. A v denna anledning var det icke möjligt att av försöken draga fu ll ständiga slutsatser om saltningens lämplighet.
Det fram gick emellertid, att det åtgick mycket stora mängder salt, om tem peraturen var lägre än — 6° C. V id låg temperatur blev det nödvändigt att komplettera saltningen med sandning på normalt sätt, varv id det visade sig att sanden fick gott fäste vid underlaget.
Salt, som påfördes vid låg temperatur, syntes till en del bli k var i isytan för att vid en följande temperaturstegring ganska verksam t bidraga till smältningen. De saltbehandlade sträckorna 7 och 8 blevo sålunda efter in träffad temperatur stegring den 20 och 2 1 februari så gott som helt isfria, v arvid friktionen steg till
ju = 0,6 eller mer. Denna goda friktion höll sig sedan under den närmast följan
de delvis kalla men soliga perioden.
V id smältningen bildades issörja som kastades åt sidan av bilarna. K v a r sit tande isrester föreföllo lätta att avlägsna.
Både klorkalcium och bergsalt (natriumklorid) provades. Försöken kunde icke ge upplysning om huruvida något av dessa salt ger bättre resultat än det andra.
De vunna erfarenheterna av saltningen voro emellertid otillräckliga såsom redan har nämnts. En sandningsberedskap bör emellertid finnas att tillgripa* därest saltningen icke skulle visa sig effektiv.
SAMMANFATTNING
JL / e A V S T A T E N S V Ä G I N S T I T U T åren 19 5 2 — 19 56 utförda fältförsöken med sandning och saltning på vinterväglag ha om fattat dels metodstudier och dels underhållsstudier på en väg under verklig trafik.
Fältförsök av denna art äro i hög grad beroende av väderleken och därmed sammanhängande förhållanden. Det oaktat ha institutets försök kunnat giva vissa resultat, som synas vara av värde för vinterväghållningen. Fortsatt insam ling av erfarenheter och fortsatta studier synas emellertid angelägna, i syfte att ytterligare klarlägga problemen.
Bland de genom försöken vunna erfarenheterna förtjänar följande att fram hållas:
Beroende på väderleksförhållanden kunna olika underhållsmetoder vara mest läm pliga, varför det torde vara mest rationellt att variera metoderna med hänsyn till väderleksförhållandena.
Saltning enbart är en metod, som kan användas, om temperaturen svänger
omkring o ° C , då en ringa saltmängd erfordras.
N ä r temperaturen sjunker under fryspunkten, behövs allt större mängd salt, ju kallare det blir. Redan vid en temperatur av omkring — 6° C , är saltning oekonomisk och olämplig, eftersom en alltför stor saltmängd då kräves. V id hastigt påkommande halka till följd av tunn isbildning, exempelvis fram kallad av regn eller fuktnedslag på nedkyld vägbana, är saltning en effektiv åtgärd av tillfällig art. Man bör emellertid vara rustad att snabbt kunna sanda därest saltningen skulle visa sig ineffektiv. Försöken visa dessutom, att borttagande av tjockare snö- och islager kräva alltför stor mängd salt.
Sandning med sand utan salttillsats är användbar på snötäckt vägbana, men
har liten varaktighet på hård isbana.
Sandning med sand med salttillsats visade sig vid försöken på Uppsalavägen
giva såväl större friktion som större varaktighet än saltning med sand utan salt tillsats på hård is- eller snöbana. D etta är ett av de påtagliga rönen från fö r söken. Salttillsats till sanden innebär en avsevärt förbättrad ekonomi och ökad effektivitet vid sandning.
V id försöken har man icke kunnat konstatera någon större skillnad beträf fande effektiviteten med hänsyn till sandens kornstorlek och kornform eller kantighet. Fina korn gav visserligen större initialfriktion, som dock hade mindre varaktighet än friktionen, åstadkommen av grövre korn. Beträffande sandmäng den visade försöken, att friktionen i allmänhet förbättrades med större mängd; förbättringen är dock rätt liten, vad gäller de absoluta värdena på friktionen.
Fastfrysning a v sanden har givit de mest intressanta och lovande resultaten
av försöken. Metoden har tidigare använts i utlandet på fly g fä lt med gott resultat. I Sverige har tidigare spridning av sulfitlut utförts i samband med sandning (Kopparbergs län). V id institutets försök användes såväl vatten som sulfitlut för fastfrysning av sanden. Det visade sig därvid, att behandling med vatten gav bättre effekt än med sulfitlut, varfö r det saknas anledning att här för använda sulfitlut, som är både dyrare och besvärligare att arbeta med. Fast frysning av sanden med vatten gav väsentligt ökad friktion och väsentligt ökad varaktighet hos behandlingen. Metoden ger därför möjlighet till en betydande sänkning av sandmängden och antalet sandningar och därmed en sänkning av vinterunderhållets kostnad. Förutsättning för metodens användbarhet och effek tivitet är en frostperiod. Sandningsberedskap — liksom vid behandling med enbart salt — bör dock hållas, därest omständigheterna skulle visa, att sandning erfordras. Metoden innebär en ny teknik, som bör närmare utexperimenteras i praktiken.
SUMMARY
F l E L D T E S T S of sand and salt treatments on snow-covered and icy roads have been carried out by the State R oad Institute during the winters of 19 5 3 —
*956-The first experiments were method tests, arranged to get a more systematic picture of the problems involved. These experiments took place in Orsa, situated in a part of Sweden known to have a generally constant and steady winter weather. The experiments were carried out, p artly on the ice of a lake, p artly on the prepared runw ays o f an airfield. Sand of different type and size, in varyin g quantity per square meter was used. A new method o f fixin g the sand by freezing it to the surface was also employed. The surface was either ice or snow-covered ice. T r a ffic with selected vehicles was arranged and its effects on the surface were observed at regular intervals. The friction between the surface and a rubber tyre was also determined at intervals with the test braking car, designed by the R oad Institute. The result of the method tests are given in Table 1 and in the diagrams Fig 4— 29.
During the winter of 19 5 5 — 56, other tests, based on the experience gained from the method tests, were carried out near Stockholm on a highw ay under normal rather heavy traffic. D ifferent methods were studied w ith the aim of m aintaining the same standard w ith regard to security and to non-slipperiness for all stretches. The methods here used included treatments w ith salt only, sanding with the same type of sand in varyin g quantities, treatments with sand with or without addition of salt, spreading and “ fixin g55 the sand by freezing it to the surface, etc. The results of these tests experiments have been summarized in Table 4 and in the diagrams Fig 30— 40.
Field tests o f this kind are to a large extent dependent on meteorological conditions. H ow ever, through the investigations by the R oad Institute certain results which seem to be of value for the maintenance of winter roads have been obtained. Nevertheless, further studies and continued gathering of experiences in this field are requisite. Am ong the points gained through the investigation the follow ing seem to be worth mentioning:
Since for different weather conditions, different maintenance methods m ay be advisable, the most rational procedure would seem to be to v a ry the methods according to the prevailing weather conditions.
Treatm ent w ith salt only is a method which m ay be used at temperatures
around o ° C, when only a small amount o f salt is needed. A t a temperature fallin g below the freezing-point, a larger amount o f salt is needed, the colder the temperature, the larger quantity of salt is required. A lready at a temperature
of — 6° C, salt treatment is unsuitable and uneconomical because of the too large amount of salt required. A t a suddenly occurring slipperiness caused by the formation of a thin layer of ice which m ay have been produced by rain or humidity on an already frozen road surface, salt treatment is very effective as a temporary measure. It is necessary, however, to possess an equipment for a quick sand treatment, in case the salt treatment would prove inadequate. It is also shown by the test results that the removing of a thicker layer of snow or ice by salt would require a far too large quantity.
Sand without addition o f salt is useful on a snow-covered carriagew ay, but is
not of enough durability on a hard ice-course.
Sand w ith addition o f salt proved at the experiments on the U ppsala highw ay
to give greater friction as w ell as better durability than sanding without salt on a hard icy or snow-covered course. The information gained on this point is one of the more tangible results of the tests. The addition of salt to the sand is an improvement, as it gives better economy and better effectivity by sand treatments. During the investigation no greater difference has been observed w ith regard to the grain size, the grain form or the angularity o f the sand. The finer grains gave better initial friction but less durability than the friction caused by coarser grains. Concerning the quantity of sand, the test results show that the friction was generally better w ith a large quantity o f sand. The improvement was rather insignificant, however, when it came to the absolute values of the friction.
“ F ixin g” the sand by freezing w ater has given the most interesting and promising
test results. In other countries, the method has been used on airfields w ith good results. In Sweden, spreading of sulphite lye has previously been done in con nection with sanding. A t the experiments carried out by the Institute, w ater as well as sulphite lye was used for fixin g the sand by freezing. It was shown that treatment with water gave as good an effect as with sulphite lye. As, moreover, sulphite lye is more expensive and more difficult to handle, there seems to be no need to continue working w ith sulphite lye. The freezing of the sand to the surface resulted in a substantial increase in friction and in a decrease of the number of sandings needed and thus also o f the maintenance cost. The pre requisite condition for the usability of the method is a frost period. It is necessary, however, to be prepared for emergency sanding if required. The freezing method implies a new technique which must be more thoroughly worked out in detail in practice.
F Ö R T E C K N I N G Ö V E R
RAPPORTER FR Å N SVENSKA V Ä G INSTITUTET
O C HSTATENS V Ä G IN ST IT U T
1. Erfarenheter från prov vägen vid Bålsta under åren 19 32 och 19 33 av N . von Matern
och S. Hallberg ... 19 33
2. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 19 34 . . . . 19 34
3. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 19 35. (U t
gången) 19 35
4. Hyvelblandning på kustvägen norr om Kalm ar år 19 35, av N . von M a t e r n ... 19 36
5. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 19 36 . . . . 19 36
6. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 19 3 7 . . . . 19 3 7
7. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1938 . . . . 1938
8. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1939 . . . . 19 39
9. Maskinblandning av grusvägbana Södra Åsbo 19 38 — 1939, av G . Beskow. {Utgången) 19 39
10. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1940 . . . . 1940
1 1 . Möjligheter till ökad användning av sulfitlut i S v e r i g e ... * 9 4 °
12 . Bomullsväv som inlägg i bituminösa beläggningar, av S. Hallberg och A . H jelmér . . 19 41
13 . Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 19 41 . . . . 19 41
14. N ågra undersökningar av sulfitlut, av H . A r n f e l t ... 19 41
15 . Prov väg med olika pågrus vid Derome i Hallands län, av A . Hjelmér och B. Liljeqvist 19 41
16. Avnötningsmätningar på smågatstensbeläggningar... 19 41
17 . Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1943 (U t
gången) ... 1943
18. Möjligheter att använda hård rumänsk asfalt till vägbeläggningar av S. Hallberg . . 1943
19. Förslag till enhetlig benämning av bituminösa bindemedel. Uniform Classification of
Bituminous Products According to their Temperatures at a Viscosity of 500 centistokes av S. Hallberg. (Om tryckt) ... 1945
20. Kalciumkloridens dammbindningsförmåga vid låg temperatur. On the Dust Binding
Capacity of Calcium Chloride at L o w Temperature, av H . A r n f e l t ... 1 9A%
2 1. Stenkolstjärans lämplighet som tillsats till asfalt vid ytbehandling. Coal T a r as an
Admixture to Asphalts for Surface Treatments, av Sten H a llb e r g ... 1948
22. Bestämning av kornstorlek med hydrometer. Analysis of Particle Size with H yd ro
meter, av Rune G a n d a h l... 19 52
23. Försök med en beläggningssladd. A Multiple-blade-drag for Bituminous Retread W ork,
24. Some Research on Bituminous Materials at the Road Research Laboratory, Great Britain. N ågra undersökningar av bituminösa material i England, av A . R. Lee . . . . 19 53
25. Vidhäftningen mellan bituminösa bindemedel och stenmaterial och dess betydelse för
vägbeläggningar. A short Treatise on the Adhesion of Bituminous Binders and A ggre gates and its Importance to Road Pavements, av Sten H a llb e r g ... 19 53
2 6. Undersökning av inverkan på asfaltbelagda banor av högt lufttryck i flygplanringar.
Influence o f H igh Tire Inflation Pressure on R unw ay Asphalt P a ve m e n ts... 19 54
27. N ågra problem rörande fri sikt i vägkurvor. Some Problems Concerning Sight
Distance on H ighw ay Curves, av N . von Matern och L .-O . A i m ... 19 54 28. Studier och försök med sandning och saltning på vinterväglag, utförda åren 19 5 3 —
1956 av statens väginstitut. Sand and Salt Treatments of Snow-Covered and Icy Roads. Test Carried Out by the State Road Institute of Sweden during the years of 1 9 5 3— ... 1 9 5 6
Iv a r H^ggströms Boktryckeri A B • Stockholm 1957 5>52781
