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
R A P P O R T 29
KORT RED O GÖ RELSE FÖR
OLJEBEH AND LING AV GRUSVÄGAR
R É S U M É A V F Ö R E D R A G , A V S E T T A T T H Å L L A S V ID N O R D I S K A V Ä G T E K N I S K A F Ö R B U N D E T S K O N G R E S SI D A N M A R K 1 9 5 7
A Brief Account of
Oil Treatment of Gravel Roads
A paper to be presented at the Congress of the Federation of Scandinavian Road Technologists in Denmark 1957
A v
St e n Ha l l b e r g
B ild å omslaget: Dubbel oljning på vägen H eb y—Runhällen, utförd den 4 juli 1955. Foto den 17 juni 1956. T ra fik : Årsmedeltal 500— 600 fordon/dygn.
KORT REDOGÖRELSE
FÖR
OLJEBEHANDLING AV GRUSVÄGAR
U n D E R 1930-talet gjordes i Sverige upprepade försök att behandla grus
väg ar med olja. En del av dessa försök finnas beskrivna i Statens väginstituts meddelande nr 46, 51 och 53. M ot slutet av årtiondet användes oljor i ganska stor omfattning, men varaktigheten av behandlingarna v ar ofta otillfredsstäl lande.
Under 1940-talet förekom knappast någon oljebehandling på grusvägarna. E fter att ha fått tillgång till effektiva vidhäftningsmedel började väginstitutet i början av 1950-talet överväga, om icke otillräcklig vidhäftning kunde ha varit en väsentlig orsak till svårigheterna med oljebehandlingarna under 1930- talet. I samråd med Kungl. väg- och vattenbyggnadsstyrelsen, beslöt institutet hösten 1 952 att ånyo studera möjligheterna att behandla grusvägar med oljor av olika slag.
Under 1930-talet hade man huvudsakligen blott eftersträvat dammbindning. N u sattes målet högre. O ljan skulle ersätta vattnet och huvudparten av leran i grusvägens slitlager och ha ungefär samma bindkraft, som dessa bestånds delar ha, när de verka som bäst, vilket in träffar, när grusvägen ligger lagom fuktig och väl bunden. Under sådana omständigheter är grusvägbanan fast och hård under trafiken liksom en beläggning, men den kan ändock rivas upp och formas om, vilket beläggningen icke kan.
Denna form barhet utgör den väsentliga skillnaden mellan en oljebehandling sådan den nu utföres i Sverige och en vanlig beläggning.
Formbarheten är en förutsättning för att oljebehandlingen skall kunna an vändas på de svenska grusvägarna, som undergå starka rörelser, särskilt i tjäl- lossningsperioder.
Oljningsförsöken ha bedrivits i stigande tempo. Under ett flertal försök ut vecklades först under 1953 — 1955 två utförandetyper, dubbel oljning och slit
lager av föroljat grus, som nu kunna anses ha blivit standardförfaranden, me
dan en tredje till en början lovande metod, behandling m ed tunn olja utan
avgrusning, måste överges. De två användbara metoderna prövades sedan i
stor skala under 1956, då över 200 km utfördes i tre län under användning av specialkonstruerad, för oljningsarbetena särskilt avsedd utrustning.
Fig. 2. Dubbel oljning. Spridning av grus. Fig. 2. Double oiling. Application o f gravel.
Fig. i. Dubbel oljning. Spridning av olja med specialkonstruerad påhängsspridare. Fig. i. Double oiling. Application o f road oil.
Fig. 3. Verk, använt för tillverkning av föroljat grus. I bakgrunden grusupplag. T ill höger: transporttank för olja. D är bakom transportör för inmatning av grus i verket.
T ill vänster: transportör för tillverkat oljegrus. Fig. 3. Pre-m ix. Plant fo r the production o f oiled gravel.
Fig. 4. Utläggning av bottenlager av föroljat grus med specialkonstruerad utläggare. Fig. 4. Pre-m ix, laying o f bottom layer o f oiled gravel.
U tförandemetoder
V id dubbel oljning fö rfar man i princip såsom vid ytbehandling med bitu- minösa bindemedel. Först sprides olja och omedelbart därpå stenmaterial. För att få tillräcklig tjocklek spridas olja och grus i två omgångar — dubbel oljning. Större tjocklek erhålles med tre spridningar = trippel-oljning. Läm plig olje- mängd har visat sig vara 1 ,1 + 0,8 ( + 0,8) liter per m2, medan grusmängden har varit 12 + 1 1 ( + 1 1 ) liter/m2. O ljan sprides med tankspridare av yt- behandlingstyp vid 80— 90° C och vidhäftningsm edel — hittills stearinamin — tillsättes i sådan myckenhet att ak tiv vidhäftnin g är tryggad. E fter olje- och grusspridningen tillkommer ett särskilt moment sladdning, se nedan.
N ä r oljegruslagret skall utföras av föroljat grus, framställes detta genom blandning av olja och grus i särskilt härför avsedda verk med blandare av kontinuerlig typ. Oljehalten i gruset är normalt 3,5— 4,0 vikt-°/o. O ljan till sättes varm vid 70— 90° C , och innehåller vidhäftningsmedel, medan gruset är naturfuktigt och oupphettat. Det färdiga oljegruset kan lagras i åratal.
Oljegruset sprides genom tippning från lastbilsflak, varvid gruset få r rinna ned i en specialkonstruerad utläggare, som drages av lastbilen och som lägger oljegruset i önskad tjocklek. Vanligen lägges massan ut i lager om 50 kg/m2. Ä ven det föroljade gruset skall sladdas.
Sladdningen är ett arbetsmoment, som icke normalt ingår i utförandet av bituminösa beläggningar. Den utföres med en specialkonstruerad beläggnings-
sladd (se rapport nr 23 från Statens väginstitut) och har flera uppgifter, näm
ligen
Fig. 5. Beläggningssladd i transportläge.
att blanda och därmed homogenisera massan, vilket är särskilt viktigt vid dubbel oljning,
att jämna ut massan, varigenom vägbanans köregenskaper i hög grad förbättras samt
att åstadkomma en skrovlig yta, vilket är sladdningens betydelsefullaste upp gift.
V id sladdningen sker en omlagring av stenmaterialet, så att de större ste narna arbetas upp till ytan, som därvid blir skrovlig. Graden av skrovlighet kan regleras. Processen, när de grövre stenarna skrapas upp till ytan, är egen domlig och torde vara föga studerad. I varje fall synes den hittills knappast ha utnyttjats inom beläggningstekniken, där den också borde kunna användas för att med läm pligt konstruerade maskiner åstadkomma skrovliga belägg- ningsytor både vid m juka och hårda massor.
Innan vi funno på att sladda, hade v i stora besvärligheter med att oljebehand- lingarna blevo släta eller blanka. De släta och blanka ytorna voro sliriga vid begynnande regn. Sladdningen avlägsnade denna trafikfarlighet. Eftersom olje- gruset kan rivas upp och sladdas, när man så önskar, har man alltid möjlighet att ånyo göra en oljegrusväg rå, om den skulle tendera att bli slät under tra fiken. En sådan möjlighet saknas i fråga om vanliga beläggningar.
Komprimeringen ombesörjes vanligen av trafiken liksom på en vanlig grus väg. Gum m iringsvältar få användas, medan vältar med släta stålvalsar icke alls brukas.
För att få tillräcklig tjocklek kombinerar man ofta ett lager dubbel oljning med ett lager föroljat grus eller också läggas två lager föroljat grus med någon tids mellanrum. V id ett sådant utförande blir tjockleken ca 4 cm. Vissa försök tyda på att man i gynnsamma fall, om man har dubbel oljning i botten, kan vänta med att lägga på lagret av föroljat grus till följande år, kanske längre.
Material
Gruset liknar ett vanligt »idealgrus» för grusvägar, ur vilket en stor del
av de bindande lerpartiklarna blivit avlägsnade.
O ljor. V åra kunskaper om hur dessa böra vara sammansatta äro för när
varande m ycket ofullständiga. Speciellt viktiga synas följande egenskaper v ara : 1. Viskositeten hos nyutspridd olja, vilken är avgörande för blandbarheten
med gruset. Den bestämmer oljans benämningstemperatur i leveranstillstånd, som bör vara 40— 50° C vid 500 centistoks viskositet.
2. H alten flyk tiga beståndsdelar1. Dessa ge oljan en lägre viskositet omedel bart efter spridningen och underlätta därmed blandningen med gruset, men ha sedan ingen nyttig inverkan. De uppgå normalt till mindre än 10 % av oljans vikt.
3* Viskositeten efter att de fly k tig a beståndsdelarna bortgått. Den är a v görande för om oljegruset förblir form bart eller ej. För denna sommars leveranser är den fastställd till 500 centistok vid 58— 68° C.
Vidhäftningsm edlet har hittills i regel utgjorts av stearinamin, som är en
fast fettamin.
Underhåll
N ä r resultaten blivit lyckade, ha de oljebehandlade grusvägarna legat väl bundna med en fast yta, som nära nog liknar en vanlig beläggning. H y v lin g har ej erfordrats och underhållet har inskränkts till lagning av enstaka pott hål med oljegrus, som varit tillverkat i upplag för detta ändamål. Ojämnheter och andra skador, som uppkommit till följd av tjäle, ha i några fall justerats med hyvel. I de flesta fallen har man blott täckt över med oljegrus.
Kostnader
Eftersom man ännu inte känner behandlingarnas livslängd, är ekonomin svår att bedöma. Som representativa utförandekostnader kunna kostnaderna för ett 30 km långt arbete i Stockholms län 1956 anföras. De ha, inberäknat arbets ledning men ej övriga »centrala» kostnader, varit:
E tt lager dubbel oljning (24 lit/m2) g r u s ... 1: 03 kr/m2 E tt lager föroljat grus (30 lit/m2) g r u s ... 1 : 1 5 kr/m2 Summa 2: 18 kr/m2 (A-priser: G rovarbetarlön ca 5 : — kr/tim. Grus fram kört 1 1 : — kr/m3.
O lja vid närmaste järnvägsstation 190: — kr/ton.
Vidhäftningsm edel 4: 15 kr/kg. A lla priser i svenska kronor.)
Utvecklingsmöjligheter
V ägoljorna bilda en särskild grupp av bindemedel, för vilken vi tidigare haft relativt liten användning, kanske främ st beroende på deras dåliga v id häftning. Intresset synes emellertid nu ha stigit och det är flera oljebolag, som börjat studera dem i sina laboratorier.
Såsom redan fram hållits har oljans sammansättning stort inflytande på re sultatet. Genom att variera oljans egenskaper och mängd i oljegruset ha vi vid våra försök fått fram vitt skilda ytor, alltifrån en beläggningsliknande skrov lig, hård skorpa till en instabil, degigt mjuk och blank matta. M an har sålunda stora möjligheter att variera ytans beskaffenhet genom att sammansätta oljan på olika sätt. Det förefaller därför sannolikt, att man efter ytterligare studier skall kunna definiera olika typer av vägoljor, som äro avpassade för olika geografiska förhållanden och klimat.
För Sveriges vidkommande är det v äl alltjäm t osäkert, om ej de svåra tjäl- förhållandena komma att visa sig överm äktiga över dessa nya oljningsmeto- der. D etta hindrar dock ej att metoderna böra kunna användas i andra trakter med bättre klim at, v arfö r dessa svenska försök kanske ha ett visst internatio nellt intresse.
Stockholm den 20 mars 19 57.
Fig. 6. N ysladdad yta. Fig. 6. Surface after dragging.
F Ö R T E C K N I N G
Ö V E R
R A P P O R T E R F R Å N S V E N S K A V Ä G I N S T I T U T E T
O C H
S T A T E N S V Ä G I N S T I T U T
1. Erfarenheter från provvägen vid Bålsta under åren 1932 och 1933 av N . von Matern och S. H allberg ... 1933 2. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1934 . . . . 1934 3. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1935. {U t
gången) 1935
4. H yvelblandning på kustvägen norr om K alm ar år 1935, av N . von M a te r n ... 1936 5. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1936 . . . . 1936 6. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 19 37 . . . . 1937 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 . . . . 1939 9. Maskinblandning av grusvägbana Södra Åsbo 1938— 1939, av G . Beskow. (Utgången) 1939 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 ig e ... 1940 12 . Bom ullsväv som inlägg i bituminösa beläggningar, av S. H allberg och A . H jelm ér . . 1941 13 . Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1941 . . . . 1941 14. N ågra undersökningar av sulfitlut, av H . A r n f e lt ... 1941 15. P rovväg med olika pågrus vid Derome i H allands län, av A . H jelm ér och B. Liljeqvist 1941 16. Avnötningsmätningar på sm ågatstensbeläggningar... 1941 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. H allberg . . 1943 19. Förslag till enhetlig benämning av bituminösa bindemedel. U niform Classification of
Bituminous Products According to their Temperatures at a Viscosity o f 500 centistokes av S. H allberg. (O m tryckt) ... 1945 20. Kalciumkloridens dammbindningsförmåga vid låg temperatur. On the Dust Binding
C apacity of Calcium Chloride at Low Temperature, av H . A r n f e lt ... 1948 2 1. Stenkolstjärans lämplighet som tillsats till asfalt vid ytbehandling. Coal T a r as an
Adm ixture 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... I 951 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 . . . . 1953 25. Vidhäftningen mellan bituminösa bindemedel och stenmaterial och dess betydelse för
vägbeläggningar. A short Treatise on the Adhesion of Bituminous Binders and Aggre gates and its*Importance to Road Pavements, av Sten H a llb e r g ... 1953 26. Undersökning av inverkan på asfaltbelagda banor av högt lufttryck i flygplanringar.
Influence o f H igh Tire Inflation Pressure on Runw ay Asphalt P a v e m e n ts... 1954 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 ... 1 9 S4 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
1953
— ...I956
29. K ort redogörelse för oljebehandling av grusvägar. A B rief Account of Oil Treatment of G ravel Roads, av S. H allberg ... 1957
Ivar Haeggströms Boktryckeri AB • Stockholm 1957 570796
