VTlnotat
Nummer: - 28
Datum: 1987-03-13
Titel:
Egenskaper hos Merolit
En uppföljning av olika byggnadsprojekt fram till är 1984
;
Författare:
Peet
Höbeda; Torbjörn Jacobson och Leif Viman
Avdelning:
Vägavde Iningen
Projektnummer:
4230502-9
å
Projektnamn:
Restproduk ter
Uppdragsgivare:
Vägverket
Distribution: FÄX/ begränsad /
av
Pa:
5181 01 Linköping. Te/L013-2Q4Q'0Q. Telex 50125 VTISGIS. Telefax 013-14 14 36Inst]tutet
Besök: Olaus Magnus väg 37 Linköping
rialet varit av varierande kvalitet och "receptet" har dessutom modifierats. Den Merolit som levererats till VTI:s provväg Bankeryd 1981 har således visat dålig bindning. Eftersom det är svårt att draga slutsatser angående Merolitens egenskaper enbart från provvägsförsöket, har en kompletterande under-sökning av material använt till olika vägar och planer ansetts nödvändig. Undersökningen har gjorts
inom vägverkets projekt "Restprodukter i väg". Kontaktman har varit Håkan Thorén.
Linköping augusti 1984
SUMMARY I I
1 INLEDNING 1
2 _UNDERSÖKTA OBJEKT 1
3 RESULTAT AV UPPFÖLJNINGAR 3
3 . L Kompletterande uppföljning av tidigt lagd
Me rol it 3
3.2 Merolit lagd 1977-1981 13
3.2.1 Tokarpsprovvägen 1977 13
3 . 2 . 2 Smidstavägen med cykelbana, Huddinge 17 3. 2. 3 Väg 777 (omnumrerad till väg 800) 24
3 . 2 . 4 E 66, Norrköping 32
3. 2.5 Planer inom Oxelösunds Järnverk,
kol-upplag och parkeringsplats, Nyköping 39 3. 2.6 Provvägen Bankeryd 1981 4 4 3.2.7 Enhörnaleden, Södertälje, (1981 års
Me rol it) 58
3.2.8 Merolit på bussterminal vid Östra
sjuk-huset 6 1
3. 3 Merolit, levererad från Domnarvets Järnverk,
Borlänge 6 2
3.3. 1 Kvalitetskontroll utförd av Karlstads Väg- och Byggprodukter Kommanditbolag
och Dala-Asfalt 6 2
3.3. 2 Packningsförsök utförda av Vibroverken 6 5 3.3.3 Hå llfasthet hos borrkärnor, uttagna från
vedplan vid Kvarnsvedens pappersbruk 6 7 3.3. 4 "Svällkroppar" i Merolit lagd på
vedpland vid Kvarnsvedens pappersbruk 6 9 3.3.5 Industriväg vid Kvarnsvedens
Pappers-bruk och Tolvmilavägen, Borlänge 7 2
3 . 4 Merolit, aktiverad med LH-cement och lagd
1982 86
3. 4. l Enhörnaleden, Södertälje (1982 års
Merol it) 836
3 . 4 . 2 ASG:s inrikesterminal, Västberga 93
4 BEDÖMNING AV RESULTAT 96
sid
5 . l Labor ator i eprovn ing 102 5 . 2 Kontroll av utläggning
103
6 REFERENSER 104
BILAGA 1 Provning av tryckhållfasthetsprov-ning med och utan gummimellanlägg
BILAGA 2 Bestämning av fransk -koefficient för hyttsand från Oxelösund
Av Peet Höbeda, Torbjörn Jacobsson och Leif Viman Statens Väg- och Trafikinstitut
581 01 LINKÖPING
SAMMANFATTNING
Erfarenheter av Merolit (hyttsten, stabiliserad med kalkaktiverad hyttsand), lagd på 70-talet, har behand-lats i VTI Meddelande 194. Erfarenheterna av de
första provläggningarna har varit goda. Merolit
som lagts senare har dock haft annorlunda egenskaper och sämre hållfasthetsutveckling. Detta gäller
exempelvis material som använts i provvägen Bankeryd 1981. Det har därför ansetts nödvändigt att
göra en kompletterande uppföljning av materialet. Merolit, lagd på ett flertal vägar och planer, har undersökts genom fallviktsmätningar, provborrningar och skadekarter ingar. Försök görs att förklara
orsakerna till uppkomna vägskador. Merolit kan ha haft alltför dålig hållfasthet för användning
under tunna asfaltlager, vara lagd i alltför tunna lager på dåligt underlag, ha dålig vidhäftning till asfaltslitlager m.m. Alltför hög vattenkvot ger dålig hållfasthet och uppumpat finmaterial dålig förankring av slitlagret.
Förslag ges till förbättringar av materialet. Hå llfasthetsutvecklingen kan exempelvis avsevärt
förbättras genom att en ringa halt malen hyttsand inblandas och vattenkvoten noga kontrolleras. Proble-men vid förprovningar och utläggning av materialet behandlas.
Investigation of the performance of Merolite used in different projects
By Peet Höbeda, Torbjörn Jacobson and Leif Viman Swedish Road and Traffic Research Institute
S-581 01 LINKÖPING Sweden
SUMMARY
The experiences, achieved with Merolite (åa "ready-mixed" air-cooled blast furnace slag, stabilized
with lime-activated granulated slag), has been described in VTI Meddelande 194. The results, achieved from
the first produced Merolite, in the early and mid 70-ies, has been good. However, Merolite that has been produced later has had differing properties, mainly a more unfavourable strength developement. That is e.g. valid for the material, used in the
test road Bankeryd 1981. Because of that, it has been considered necessary to perform a complementary investigation of the material properties and their variation.
Merolite, that has been used on a variety of road projects, parking lots etc. has been studied with the aid of falling weight deflectometer measurements, test drillings etc. An attempt is done to shed light on the cause of road failures sometimes experienced with the material. The strength developed has often been too low for a material beeing used under a thin asphaltic surface course. The layer thickness of the Merolite has also been low. An unfavourable situation
exists especially when the bearing capacity of the subgrade and subbase has been low. The bond between the Merolite and the asphaltic concrete has often been poor, sometimes resulting in slippage failures under heavy dynamic loadings. Too high a water content
I II
in the material results in poor strength development, but also a slurry is pumped up to the layer surface during compaction, resulting in a inadequate bond to the asphaltic concrete.
Suggestions are given for improvement of the material. The strength development can be considerably improved by a minor content of milled granulated blast furnace slag and an adequate control of the water content. Problems, that can rise during laboratory testing of the material and during construction, are discussed.
det att produkten introducerats av Merox, har redovi-sats i VTI Meddelande 194. Provborrningar har visat att materialet har god hållfasthet och genom fallvikts-mätningar på vägen har goda bär
konstaterats. Sådan Merolit har ingått som stabilise-rat bärlagermaterial bl a i provvägar Flen 1974
och Lästringe 1975.
Den Merolit, som senare levererats bl a till provvä-garna Tokarp 1977 (VTI Meddelande 142) och Bankeryd 1981 (VTI Meddelande 291), har dock visat sämre hållfasthets- och bärighetsegenskaper, något som enligt uppgift från Merox främst beror på att slagg-kvaliteten förändrats pga metallurgiska orsaker. Undersökningar har ansetts behövliga främst av
denna svagare Merolit, levererad till olika byggnads-objekt.
Sedan 1982 har Merolit levererats med modifierad sammansättning från Oxelösund, främst har kalkak-tiveringen bytts ut mot aktivering med LH-cement. Denna Merolit sägs ha bättre korttidshållfasthet. Det har också ansetts nödvändigt att även göra en undersökning av detta modifierade material.
2 UNDERSÖKTA OBJEKT
Undersökningar har gjorts i varierande omfattning av Merolit, använd som ersättningsmaterial för asfaltstabiliserat grus, vid följande vägar och planer:
a)
b)
c)
d)
Kompletterande undersökningar av tidig Merolit (redovisad i VTI Meddelande 194), mom 3.1. Flenprovvägen 1974
Lästringeprovvägen 1975 Arnöleden, Nyköping SAAB-Anas industriplan
Merolit levererad från Oxelösunds Järnverk 1977-1981 (mom 3.2) .
Provvägen Tokarp 1977
Smidstavägen och cykelbana, Huddinge
Väg 777, förstärkt för tillfällig E4-traf ik
i samband med byggandet av motorvägen Lästringe-Vagnhärad
Väg EG6G6, Norrköping
Industriplaner, Oxelösunds Järnverk 1981, kollager och P-plats, Oxelösund
Provvägen Bankeryd 1981
Enhörnaleden, Södertälje, 1981 Bussterminal, Göteborg
Merolit levererad från Domnarvets Järnverk
(mom 3.3). Kvalitetskontroll utförd av Karlstads Väg-och Byggnadsprodukter Kommanditbolag och Dala-Asfalt.
Hå llfasthet hos borrkärnor utlagda från vedplan vid Kvarnsvedens pappersbruk.
"Svällkroppar" i Merolit lagd på vedplan vid Kvarnsvedens pappersbruk.
Vägskador på industriväg vid Kvarnsvedens pappersbruk och Tolvmilavägen, Borlänge.
Merolit aktiverad med LH-cement och lagd 1982 (mom 3.4) .
Enhörnaleden Södertälje, 1982.
3 RESULTAT OCH UPPFÖLJNINGAR
3. l Kompletterande uppföljning av tidigt lagd Me rolit
Resultaten från tidigare undersökningar av tillstån-det hos Merolitvägar har publicerats i VTI Medde-lande 194. Provborrningar har gett borrkärnor med mycket höga tryckhållfastheter. Bestämningen av
tryckhållfasthet hade dock, pga VTI:s omlokalisering till Linköping, skett vid Statens Provningsanstalt, som följt provningsmetodik avsedd för betongprov-kroppar och ej för cementstabiliseringar enligt
Statens vägverks verksamhetshandbok (Ao:II 4.2.1.37) . Enligt senare föreskrift används nämligen
gummi-skivor på provkroppens ändytor, varvid tryckhållfast-heten blir ungefärligen hälften så hög som utan
gummimellanlägg (jfr bilaga 1). VTI var vid tiden för undersökningarna inte medveten om denna stora skillnad. Metodiken att bestämma lagermodul hos stabiliserat material genom tvåpunktsmätning med fallvikt har även vidareutvecklats. I tidigare Med-delanden redovisas enbart resultaten från några in-ledande mätningar.
I VTI Meddelande 194 redovisades konditionen hos Merolit, tagen bl a från Lästringeprovvägen, enligt undersökning av provbalkar som tagits genom sågning tvärs över ena väghalvan. Provbalkarna från prov-vägen var i så gott skick, att en senare provborrning utfördes i en av balkarna som lagrats vid VTI. Borr-kärnor, som representerade materialet över hela
väghalvan, kunde på så sätt erhållas. Resultatet av provtryckning framgår av fig 1. Hållfastheten är mycket hög i vägmitt men avtar mot vägkant, främst pga försämrad packning. Den höga hållfastheten
hos Merolit i Lästringeprovvägen kan enligt uppgift av Merox bero på att kupolugnsslagg (stålslagg) med hög bindförmåga funnits tillgänglig och inblandats.
p O Q. 24 30 -V schon Fr 2 $ socken 2 E 20 10 -0 - +--> vÄGMITT BELÄGGNINGSKANT
Figur 1. Tryckhållfasthet hos borrkärnor av Merolit (provtryckta 800214) tagna över ena väghalvan, provvägen Lästringe 1975.
Nyköping. Provborrning, fallviktsmätning och väg-skadeinventer ing utfördes.
Resultaten framgår av tabeller 1-4. Den högsta håll-fastheten 13,0 (9,5-14,4) MPa (spridningsområde inom parentes) har som tidigare erhållits med Merolit från Lästringeprovvägen. Hållfastheterna är dock lägre än hos borrkärnor från provbalkarna (jfr fig 1), något som kan bero på att de senare förva-rats längre tid i VTI:s kallförråd och därmed
kunnat torka ut. Vid tryckhållfasthetsprovningarna följdes vägverkets verksamhetshandbok, något som resulterat i lägre tryckhållfastheter än vid före-gående undersökning (VTI Meddelande 194).
Tabell l Resultat av provborrning och fallvikts-mätning, provvägen Lästringe 810429.
Prov Läge E-modul MPa Tryck hå
11-pkt fasthet E; E 2 MPa 1 mellan 8730 161 12.9 hjulspår 2 yttre 13947 16 7 14 . 4 hjulspår 3 yttre 7948 155 9 . 5 hjulspå r 4 mellan 10395 16 1 14 . 3 hjulspå r 5 mellan 1306 7 209 13.8 hjulspå r 6 yttre 4150 16 2 hjulspå r Mv 9706 169 13.0
Tabell 2 Resultat av provborrning och fallvikts-mätning, provvägen Flen, 810504.
Prov Läge E-modul MPa Tr yckhå
ll-pkt E ] E 2 fasthet MPa 1 mellan 546 0 176 11 . 2 hjulspår 2 yttre 66 86 147 10 . 9 hjulspår 3 mellan 5234 106 9 . L hjulspår 4 yttre 5109 99 6 . 3 hjulspår 5 mellan 4787 129 4 . 2 hjulspår 6 yttre 5305 110 6 . 0 hjulspå r Mv 5430 127 8.0
Tabell 3aåa Resultat av provborrning och fallvikts-mätning, Arnöleden, Nyköping, 810429.
Prov Läge E-modul MPa Tr yckhå
ll-pkt E j E 2 fasthet
MPa
1 yttre 18938 207 som sme
hjulspå r 2 mellan 206 00 255 7 . 9 hjulspår 3 mellan 41032 285 9.6 hjulspå r 4 yttre 17131 211 6 . 1 hjulspår 5 mellan 25704 184 -= hjulspår 6 mellan 286 53 255 9 . 2 hjulspå r Mv 25343 232 : 0
Prov Läge E-modul MPa pkt E ] E 2 1 yttre 18338 194 hjulspår 2 mellan 14933 16 8 hjulspå r 3 mellan 16 206 213 hjulspå r 4 yttre 14907 156 hjulspår 5 mellan 17975 138 hjulspår 6 mellan 14926 16 8 hjulspå r Mv 16 214 172
Tabell 4a Resultat av provborrning och fallvikts-mätning, SAAB-ANAÄs plan, Nyköping, 810429.
Prov E-modul MPa Tr yckhå
ll-E 1 E 2 fasthet MPa 1 56 711 499 9 . 4 2 75019 6 37 7 . 9 3 25413 6 47 om som 4 136950 6 37 9 . L 5 82186 6 35 10.6 6 87788 48 2 9 . l Mv 77344 589 9 . 2
Tabell 4b Resultat av fallviktsmätning, SAAB-ANÄsSs plan, 810820
Prov E-modul MPa
pkt E 1 E 2 1 7 459 8 25 2 96 28 116 l 3 6 477 8 24 4 16 048 553 5 34219 6 37 6 11804 824 Mv 14272 824
För material från Flen provvägen konstateras en tryckhållfasthet på 8,0 (4,2-11,2) MPa (en sprucken borrkärna har det lägsta värdet, för material
från Arnöleden 3,2 (7,9-10,6) MPa och SAAB-Ana: s yta 8,2 (6 ,1-3,6) MPa.
Vidhäftningen har i regel varit god mellan Merolit och asfaltbeläggning. För borrkärnor från Lästringe-och Flenprovvägarna observeras dock horisontella sprickor i Meroliten strax under beläggningen, något som sannolikt tyder på att vidhäftningen mellan
lagren t o m varit bättre än sammanhållningen hos materialet i ytlagret. Det är sannolikt att upp-sprickningen skett vintertid pga olikartad krympning av asfaltbeläggningen och materialet i
Merolit-lagrets övre del.
På Lästringeprovvägen konstateras lagermodulen (E ]j-värdet) 9706 (4150-13947) MPa, ett enda lågt värde nedsätter dock medelvärdet. På
Flenprov-vägen påvisades 5430 (4787-6686) MPa. Vid de första mätningarna, redovisade i VTI Meddelande 194 (gjorda
i april 1979), erhölls högre värden, i medeltal 27700 och 16917 MPa, på Lästringe- resp
Flenprov-MPa. I dessa fall är också E»-värdena för under-laget höga, något som sannolikt får tillskrivas att Merolit ligger på krossad hyttsten av god stabilitet och därigenom kan ha på så sätt fått god packning.
Förnyad fallviktsmätning gjordes 810821 i dessa två tveksamma fall, varvid för väl bunden Merolit mer sannolika lagermoduler erhölls, nämligen 16214
(14933-18338) MPa på Arnöleden och 14272
(7459-34219) MPa på SAAB-ANAs plan. Med hänsyn till tryck-hållfasthetsvärdena (jfr med resultaten från Lästringe-och Flenprovvägarna) är dock lagermodulerna fortfa-rande ganska höga. Modulvärdet E för underlaget har ökat på SAAB-ANAs yta i jämförelse med före-gånde mätning men däremot minskat på Arnöleden. Resultaten från den senaste mätningen får anses vara de mest realistiska. Ex-värdena är ganska likartade vid båda mätningarna.
Förnyade provningar har gjorts 840503 på Arnöleden. Resultatet av provborrningar framgår av tabell 5a. Tryckhållfastheten tenderar att vara något lägre än enligt 1981 års provning. Fallviktsmätning,
gjord i höger hjulspår, har resulterat i lagermodul som är tämligen oförändrad från föregående
mätning (tabell 5b). Några låga värden konstateras (sprickor under beläggning? ). E>-värdena är ganska höga. En orsak till god funktion hos det tunna Mero-litlagret kan vara det stabila bärlagret av krossad hyttsten.
Inga nya vägskador kan konstateras på undersökta ytor enligt senaste besiktningen våren 1984. Viss
10
sprickbildning, som gått genom asfaltbeläggningen , har redan tidigare konstaterats (jfr VTI Meddelan-de 194). En Meddelan-del längsgåenMeddelan-de sprickor verkar finnas i läggarskarvar. Sprickkartering av del av Arnöleden framgår av figur 2. Obs att sprickorna är tunna och ej påverkar vägens funktion.
0 / 100 Arno 0 Forrhål 0/000 v 8 e Sprickor i vägskarv
Figur 2. Sprickkartering gjord 840503 av del av Arnöleden, Nyköping
12
Tabell 5aåa Resultat av fallviktsmätning i yttre hjulspår, Arnöleden, Nyköping, 840503
Prov E-modul, MPa
pkt E ] E 2 1 2825 27 4 2 8312 230 3 22907 238 4 176 72 190 5 19715 178 6 30587 209 7 14557 144 8 18307 190 9 37126 225 10 35316 16 9 Mv 20732 205
Tabell 5b Resultat av provborrning, Arnöleden, Nyköping, 840503
Prov- Läge Lagertjocklek, cm Tr yckhå ll-punkt Stabilisering Beläggning fasthet, MPa
la Mellan hjulspår 10 4 6 ; 2 lb Hjulspår 8 3 , 5 5 ; 2 2a Mellan hjulspår 8 , 5 3,5 7 ,; 9 2b Hjulspår 8,5 4 8 , 7 3å Mellan hjulspår 9 , 0 4 8 , 2 3b Hjulspår 8,5 4 7 , 5 Mv 7 . 3
3 . 2 Merolit lagd 1977-1981
3. 2. 1 Tokarpsprovvägen_1977
Byggandet av provvägen och resultaten av det första årets mätningar har redovisats i VTI Meddelande 142. Provvägsbygget blev fördröjt och Merolit lades därför ut först i slutet på november vid stark nederbörd och på ett underlag som varit fru-set men tinat upp och blivit vattenmättat. Även Meroliten blev vattenmättad och mycket instabil. Spå rbildning uppkom av byggnadstrafiken, även efter det att man lagt ut asfaltbeläggning. Dess kvalitet blev dålig på grund av väderleksförhållandena.
Provkroppar instampades av Merolitmassa som provtogs i samband med utläggningen. Vattenkvoten i materialet varierade mellan 7.6 och 11.7 %. Dålig hållfasthets-utveckling konstaterades, särskilt för Merolit
levererad 771122 (fig 3). Ett fåtal provkroppar av Merolit, levererad 771123, visar dock något bättre resultat. Resultatet av VTI:s tidigare provning av Merolit, levererad till provvägen Lästringe 1975,
redovisas i samma diagram. Den i förhållande till tidigare Merolit dåliga hållfasthetsutvecklingen
antogs främst bero på den höga vattenkvoten. Den bi n-dande komponenten i Merolit, nämligen hyttsand,
måste krossas vid vältningen, så att aktivt finmate-rial bildas. Är underlaget alltför sviktande sker sådan krossning endast i ringa omfattning. Senare erfarenheter, bl a från Bankerydsprovvägen, tyder dock på att en annan viktig orsak också varit för-ändringar i slaggens sammansättning.
1 9 , 0 4 o
d
V
.
/
90
4
/
/
/
ME
ro
ui
t.
LÄ
ST
RI
NG
EP
RO
VV
ÄG
EN
8 . 0 d n //
Me
ro
li
t,
To
ka
rp
vä
ge
n
/ / e l e v e r a n s 7 7 -1 1 + 2 2 2 b. P t O l e v e r a n s 7 7 -1 1 -2 3 Q / V T I : spr
ov
å
(
lö
st
ma
te
ri
al
fr
ån
/ v ä g e n (7 8-06 -0 1) I s e d a n i n s t a m p a t $ o 0 W v a t t e n l a g r i n g f ö r e p r o v t r y c k n i n g © WL
o
fr
ys
t
fö
re
pr
ov
tr
yc
kn
in
g
fs
4
)utf*
0
Vd 'L3HLSVSTIYHOAN[
O
e
Me
ro
x
pr
ov
O
Ia
gr
ad
e
in
om
hu
s
9
la
gr
ad
e
ut
om
hu
s
le
ve
ra
ns
77
-1
1-22
To
ka
rp
pr
ov
vä
ge
n
00 g
0 9 8
A.
A.
A.
v
v
g
$
6
7
©
LA
GR
IN
GS
TI
D,
mÅ
Nn
ap
De
r
cd» C
ct»Gp
och C
måjpegam
Fi
gu
r
3.
Öv
er
si
kt
av
pr
ov
tr
yc
kn
in
g
av
la
bo
ra
to
ri
et
il
lv
er
ka
de
pr
ov
kr
op
pa
r.
VT
I:
s
pr
ov
ta
gn
a
vi
d
le
ve
ra
ns
på
vä
ge
n,
Me
ro
x
pr
ov
ta
gn
a
i
ve
rk
et
.
Hå
ll
fa
st
he
ts
ut
ve
ck
-li
ng
de
n
fö
r
Me
ro
li
t
le
ve
re
ra
d
ki
ll
Lä
sk
ri
ng
de
pr
ov
vä
de
n
19
75
ha
r
äv
en
in
ri
kt
at
s
.
14
Ett första försök till provborrning nästa vår
(780420) misslyckades, men på sensommaren (780830) kunde provkroppar upptagas med ett enda undantag. Tryckhållfastheten varierar mellan 4.7 och 5.8 MPa
(jfr tabell 6). Meroliten har varit lagd i en lager-tjocklek .
Tabell 6 Borrkärnornas tjocklek och tryckhåll-fasthet.
Tjocklek, cm Tr yckhå ll-Sektion Uppmätt Avsedd fasthet
MPa 0/14 2 13 15 5 , 4 0/14 4 11 15 5 , 8 0/14 7 12 15 4 , 7 0 /153 12 15 5,5 0 / 248 9 , 5 20 5 , 2 Mv 5.3
Provkroppar som instampades i laboratoriet i samband med provvägsbygget, lagrades även utomhus, nedbäd-dade i fuktig sand, för en realistisk klimatpåkän-ning. På våren konstaterades ingen bindning och prov-kropparna hade t o m fått horisontella sprickor i sin övre del på grund av tjällyftning. Provkroppar-na fick dock ligga kvar och bindning skedde sommartid. Vid provtryckning 780829 erhölls
tryckhållfastheter-nå 3.4, 4.0 och 3.9 MPa. Horisontella sprickor trycks dock ihop vid provningen och påverkar nödvändigtvis
inte nämnvärt hållfastheten. Värdena är något lägre än hos borrkärnorna från vägen (jfr tabell 6 ) .
Två provkroppar tillverkades även av helt obunden Merolit, uppgrävd från vägen 1978-04-25.
Vatten-16
kvoten var 10 %. Provkropparna lagrades 60 dygn i fuktrum varefter de provtrycktes. Hållfastheterna 3.1 och 2.6 MPa erhölls, värden som tämligen väl överensstämmer med de hos material som instampats vid utläggningen och som lagrats motsvarande lång tid (jfr fig 3). Det vältade materialet har således inte förlorat sin bindförmåga över vintern.
Fallviktsmätningar enligt tvåpunktsmetoden gjordes 780830 på provvägen (sådan utrustning var tidigare inte tillgänglig) varvid mycket låga lagermoduler erhölls (Ej-värden 200-950 MPa) (tabell 7). Detta modulvärde är överraskande lågt eftersom
tryckhåll-fastheten i genomsnitt varit ca 5 MPa hos borrkärnor-na (tabell 6). E>-värdena, som ger ett mått på de undre lagrens bärighet, är även låga.
Tabell 7 Lagermodul Ej; på provsträcka V, Tokarp-provvägen enligt fallviktsmätningar 780830.
Sektion 509 5600 E ] E 2 mm mm MPa MPa 0/140 H 1. 03 0 . 32 750 90 0/140 v 0 . 79 0 . 28 950 90 0/16 0 H 0 . 83 0 . 26 750 100 0/16 0 V 0 . 7 4 0 . 30 200 85 Mv 910 90
Ungefärligen samtidigt gjordes försök att taga
upp provbalkar av Merolitlagret genom sågning. Detta misslyckades, eftersom materialet hade alltför då-lig bindning, och balkarna sönderföll i mindre bi-tar vid upptagningen. Resultatet från fallviktsmät-ningen är därmed inte överraskande. Av någon anled-ning erhölls dock alltför gynnsamma resultat vid
provborrning, som dock endast är en punktvis provtag-ning. Provvägen har varit utsatt för tung byggnads-trafik i samband med utbyggnaden av Tokarpsområdet men de deformationer som uppstått i provsträckorna härstammar huvudsakligen från byggnadstiden. Ojämn-heterna har senare justerats och nytt slitlager har på förts. Några reflexionssprickor har inte observe-rats i asfaltbeläggningen.
3 . 2. 2 Smidstavägen_med_cykelbana, Huddinge
En bär ighetsmätning med fallvikt har gjorts 801007 i Huddinge kommun, dels på Smidstavägen, dels på cykelbana (Wiman 1980), jfr skiss i fig 4. Meroliten utlades år 1979. Lagertjockleken på Smidstavägen uppgavs vara 14.5 cm och på cykelbanan 10 cm. Lerun-dergrunden har varit förstärkt med kalkpelare i
det första fallet.
Resultaten från mätningar på Smidstavägen framgår av tabell 8 (värden från senare mätning är även
medtagna) och figur 5. Lagermodulen (Ej) varierar starkt på Smidstavägen 15000-95000 MPa och några värden verkar orimligt höga. Underlagets modulvär-de (Ez) visar däremot mindre variationer.
Som jämförelse har gjorts fallviktsmätningar på gamla Södertäljevägen som har konventionell över-byggnad med BG-lager. Betydligt lägre Ej- värden
MPa) konstaterades och dessutom ett tydligt samband med E>-värdena (fig 6). Något sådant samband finns inte för Merolitsträckan. Ju fastare underlag desto bättre packning kan erhållas av det stabilise-rade bärlagret.
18 M S M I S T A V A G E N
- G:A SÖDERTÄLJE VÅGEN u.
i &- TAVLA (P B U O) TÄVLA L 9 KuNcENs KuRvA x + SKARHOLMEN ä P SEGELTORP X V a. &, 2 -- HATLINJER & eéwn> ÖKWDÅENQUMHU_
10 00 00 s J 80 .0 00 A £1 -M ODVL (M PA ) 60 .0 00 _. 40 .0 00 l SHISTAÅ
VÄGEN
G:å SÖDERTÄLJE V.
h
-sex
o f
n meter
ekt. %%
OS
TE
Rv
T
G.
o
C.
vÅ
G
10
VÅ
ST
ER
UT
] -e kt %
A
Åb
n
I
0Q 4
8
/
j
SI TX)
--E,
-- MEROLIT
--=-=4
& &
-#
ppm
" "
|
FÖRSTÅRKA
a
10
200 30 40 80 60
=
70 80 30 jäg !!0 120
SEKT.
5 = LAGER
m
MEROL TT SMISTAVÄGEN
_9. *
1 p .
.. s
a
a
4-4
2
A
vVÅSTERUT
|
sSano
J KaLx
-PELARE
2
-=
;
= -
(
%s-anal
2 3 J
O
-*
u e -
(är
60 i
40 1
20 i
10
0028
30
40
50
50
70
80
90
100 i10 120
SEK T.
KALKPELARUG. SMISTAV4ÄGEN - -- svsea eeeeemmaea svenssemen
-
sv meen se =.
omv serar
5.
Resultat av fallviktsmätningar på Smidstavägen.
20
JD k
G:A
SÖDERTÄLDEVÄGÄM
. G:A SÖOERTÄLJYEV.
_ n 3_ f o » UY g Se kt. " S& Et £ 20 = 9 & 2 8 - ng 2* g : Ca t ks 8 | 2 hora 2 ( x. ka-
_
N + ( " 1 3- » C_
F TZ ue
ny-
Aldo
%
27 "=-BARL *
-> , GRUS
(=
"T T T T
T
1
1
T
T
T T
i
a
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
SEKT.
+ :3 *Ks a
& a
EI-MCDuUL G;:A SöDEÄTäLJEVÄGEN
*. 11. FORSTARKW.
- v |
LAGER
-Ez I/léll, 1 0 0 2 0 0 1 I E 2 -M O D U L ( M P Z 6 0 8 Q 1 0 0 1 2 0 1 4 U 1 6 0 1 J 1 1 i 4 0 N © "' T T "T T T T T T T T T 1 0 1.0 20 30 40 SQ 60 70 80 93 100 110 120 SEKT LERUG. 6:94 SäDERTäLJEvVäGEN
Figur 6. Resultat av fallviktsmätningar på gamla
Lagermodulerna på cykelbanan, byggd med Merolit som bärlager, är låga 2000-6000 MPa i jämförelse med de ofta mycket höga värdena på Smidstavägen. Detta kan delvis bero på att leran i undergrunden inte stabiliserats med kalkpelare och underlaget därmed varit svagare. E>-värdena är dock ej alltför olik-artade från de på Smidstavägen, men det är okänt, vilken inverkan vattenkvoten i själva byggnadsskedet kan ha utövat. Det är ej heller känt, om
för-stärkningslagermaterialen är fullt jämförbara.
Försök gjordes 810505 att taga upp borrkärnor ,
men endast en enda, med tryckhållfastheten 3.4 MPa, erhölls trots ett flertal försök. Detta beror
sannolikt på att Meroliten verkar ha en obunden överyta (jfr t ex erfarenheter från väg 777, mom 3.2.3.). Detta har tydligen inte påverkat resultaten från fallviktsmätningen.
Vid samma tillfälle 810505 gjordes även ett fåtal förnyade mätningar av bärighet med fallvikt (ta-bell 8). Ej-värdena är något lägre vid det senas-te mättillfället. E>-värdena var dock något högre hösten 1980; något som tyder på torrare förhållan-den än vid vårmätningen.
Inga skador har observerats på vägsträckor byggda med Merolit.
T a b e l l 8 . R e s u lt a t a v f a l l v i k t s m ä t n i n g a r p å S m i d s t a v ä g e n m e d c y k e l b a n a . V ä s t e r u t Ö s t e r u t C y k e l v ä g 8 0 -1 0 -0 7 8 1 -0 5 -0 5 8 0 -1 0 -0 7 8 1 -0 5 -0 5 8 1 -0 5 -05 M V 8 0 -1 0 -0 7 E 1 E 2 E 1 E 2 E1 E 2 E1 E 2 E 1 E 2 E 1 E 2 2 6 45 4 1 1 9 0 9 2 0 6 6 0 9 3 7 1 0 2 4 9 4 0 16 7 7 9 9 8 9 8 1 8 5 83 4 1 4 5 8 18 6 9 6 10 2 8 9 2 4 64 9 2 0 8 26 21 2 8 1 1 2 0 9 7 8 2 4 6 7 8 2 4 1 0 2 8 9 1 8 3 11 2 2 7 9 2 2 1 9 9 0 2 0 2 5 9 2 1 3 7 5 1 9 4 4 8 1 1 1 7 0 1 5 5 4 5 8 9 73 1 2 5 8 4 1 1 4 1 3 0 1 2 6 62 1 0 7 1 0 3 1 0 3 97 9 0 1 0 8 1 2 7 1 0 1 1 0 5 1 1 4 1 2 9 1 3 0 1 4 0 1 2 7 1 2 3 1 1 7 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 2 1 97 1 2 4 1 2 9 2 3 6 0 0 1 6 6 17 1 1 60 3 9 5 68 2 3 5 1 9 7 25 3 21 4 2 4 98 7 39 4 2 2 27 3 0 9 6 5 1 2 3 1 3 5 0 4 1 8 9 9 1 3 0 1 88 1 5 6 58 1 8 0 44 3 0 4 7 8 3 2 6 9 5 2 0 3 5 5 1 5 29 0 9 7 8 8 8 4 7 5 1 1 4 8 0 53 5 1 8 3 2 41 2 3 2 2 6 8 1 7 1 1 46 2 1 2 0 8 1 1 0 93 4 1 5 1 6 5 1 40 1 3 6 4 4 8 1 56 1 7 0 1 3 4 1 0 4 1 2 8 1 4 6 1 3 4 1 3 7 1 4 0 1 2 0 1 2 5 1 4 3 1 2 8 1 2 7 1 3 4 1 1 5 8 6 1 1 1 1 0 9 6 7 1 0 5 9 3 9 6 8 6 1 0 0 1 6 8 6 3 1 8 1 8 0 4 5 8 42 22 7 2 2 3 1 1 3 6 0 2 5 5 2 5 5 2 4 3 6 9 6 2 9 7 4 9 6 4 0 5 0 9 3 5 6 0 2 8 9 2 4 7 6 8 7 3 5 6 6 8 6 3 47 2 8 3 3 57 7 8 7 3 38 4 8 0 3 7 3 2 8 7 3 24 4 1 0 1 2 21 6 1 2 9 3 3 5 0 9 6 3 4 9 0 10 0 2 2 8 6 1 00 2 2 0 8 87 1 9 3 8 1 0 1 1 6 2 7 1 0 2 4 0 4 5 11 2 4 6 2 0 1 02 3 0 5 9 1 0 0 3 3 4 2 1 0 7 2 5 1 2 1 1 0 3 6 2 1 9 6 2 9 8 7 1 5 1 2 5 4 9 12 8 2 0 9 9 1 1 0 29 0 4 1 3 2 1 3 7 7 1 1 1 8 1 3 2 4 1 3 2 1 4 8 1 4 8 2 0 3 9 4 1 1 3 1 5 3 4 7 2 2 5 2 9 5 52 1 2 0 2 5 9 02 29 5 3 1 1 5 10 2 1 27 3 1 43 | 2 2
1 1 1 E1-M OD UL (M PA) 10 00 20 00 3000 40 00 S000 60 00 GÅNG e CYKELVÅGEN : E & Å E N V. G.Å SÖDERTAÄLSE > Sek t. _0f/120
TL
.0
C,
VÅ
G
6e kt.
©/ooe
_j T T T r T T "T T T T 1 D 10 20 30 40 SQ 69 70 80 30 110 120 SEK T . E£1 GOC : ,» Å b £,nanom
.' '.'.t m os "#" v1FORSTARKN. El s. | - e _ S -#8 -EE _. o . =- 9 o © * e _ ev 2 [) gsned 2 -hon T L T T T T T T T T "1 0 10 20 30 40 50 60 720 80 90 110 120 SEKT . E£2 GOC2 4
3. 2.3 Väg 777 (omnumrerad tillväg_ 800)
I samband med byggandet av motorväg E 4, Lästringe-Vagnhärad, förstärktes och breddades väg 777 och utsattes under byggnadstiden, omfattande ca ett år, för hela E 4 trafiken. En kortare bit av förstärk-ningen gjordes med Merolit istället för BG.
Undergrunden är svag och består delvis av organiska jordarter. Den gamla vägkroppen breddades med en kalkstensfyllning (restberg från det nedlagda kalk-bruket vid Vagnhärad). VTI har ej medverkat med materialkontroller vid utläggningen.
Efter det att E 4 trafiken letts över till ny väg gjordes dock 800910 provtagning, fallviktsmätning och skadekartering. Tendens till en längsgående spricka observerades längs hela Merolitsträckan (foto 1). Denna markerar gränsen mellan gammal vägkropp och kalkstensfyllning. Några beläggnings-skador (potthål) observerades på ett backkrön, där beläggningen blivit uttunnad.
Foto 1 Sättningssprickor, visande gräns mellan gammal vägkropp och bergkross som lagts för breddning av väg 777. Obs läge för provbalk över väghalvan. Foto från våren 1982 .
Det visade sig svårt att erhålla borrkärnor från vissa vägpartier beroende på att Meroliten hade en dåligt bunden överdel vilket gjorde, att fragment spolades ner vid borrningen och kilade fast borr-kärnorna. De borrkärnor som kunde tagas upp visade tryckhållfastheter varierande mellan 3.8 och 5.0 MPa
26
Tabell 9a Tryckhållfasthet hos borrkärnor uppbor-rade från balkar och direkt från vägen
(jfr fig) .
Prov Höjd hos Tryckhåll- Anm provkrop- fasthet pen (cm) MPa Från vägen 1:2, 1:41) 18.0 3.9 1:l1, 1:61) 14 . 5 3.8 1 : 3 12.5 5 . 0 2 : 3 12.5 5 . 0 1 : 5 7 . 0 5 . 0 2 : l -- -= Dålig bindning i materialet 2 : 2 -= -= - "-2 : 4 10 . 0 -- ov sm 2 : 5 sm == S __ _ Från balkar V 1 8 . 0 - =- Dålig bindning i materialet V 2 7 . 0 - =- =- P-V 3 12.5 3.6 V 4 8.0 mm Frys- töväxlings-för sök V 5 11 . 0 3.5 V 6 11 . 0 4 . 5 V 7 10.5 3 . 7 V 8 8.5 =- Frys- töväxlings-för sök V 9 13.0 3.7 V 10 11 . 5 - Frys-töväxlings-för sök V 11 10 . 0 -= Borrkärna sprucken V 12 - - =- Trasig borrkärna Mv 4 . 2 1) Två borrkärnor ihoplimmade.
T a b e l l 9 b . B e s k ri v n i n g a v b a l k a r f r å n v ä g 7 7 7 ( f r å n v ä g k a n t m o t v ä g m i t t r ä k n a t ) . B e t e c k n i n g B e l ä g g n i n g
4
|
Me
ro
li
t
Ba
lk
nr
Lä
ng
d
(c
m)
|
Tj
oc
kl
ek
(c
m)
Vi
dh
äf
tn
in
g
Tj
oc
kl
ek
(c
m)
S
a
m
m
a
n
f
o
g
n
i
n
g
x
)
A
n
m
ä
r
k
n
i
n
g
SA 3B 3C 3D 3E
2A 2B 2C 2D 2
1A 1B 1C ID
4A 4B 4C 4D 4E
50 82 82 82 8
2
50 83 83 83 83
85 8
2
80
1
1
0
4
4
7
9
78 ,7
7
:8
6
1ö
s
lö
s
11
f
a
s
t
Lö
s
,
f
a
s
t
f
a
s
t
11
15
s
f
a
s
t
Lö
s
1ö
s
f
a
s
t
Lö
s
f
a
s
t
f
a
s
t
7
0
-
9
0
1
1
0
-
1
4
0
1
4
0
-1
5
0
1
6
0
-1
7
0
15
0
90 1
10 12
0
-1
3
5
11
0
10
0
8
5
-1
0
0
12
0 80
8
0
-1
0
0
9
5
-1
0
0
1
0
0
-
1
2
0
1
2
0
-1
3
5
1
3
5
-1
4
5
1
2
0
-1
4
0
QN N N A Q
QN N MN MN AN
QN N Al MN
3
d
e
l
a
r
2
d
e
l
a
r
h
e
l
3
d
e
l
a
r
h
e
l
h
e
l
h
e
l
2
d
e
l
a
r
h
e
l
2
d
e
l
a
r
h
e
l
3
d
e
l
a
r
h
e
l
h
e
l
2
d
e
l
a
r
h
e
l
h
e
l
h
e
l
x)
V
i
d
h
ä
f
t
n
i
n
g
M
e
r
o
l
i
t
-b
e
l
ä
g
g
n
i
n
g
b
e
d
ö
m
d
e
f
t
e
r
e
n
s
k
a
l
a
1-4
.
28
Fyra provbalkar upptogs istället genom sågning 801022, tvärs över väghalvan med norrgående trafik, efter
det att fallviktsmätningar först utförts. Balkarna fick delas i mindre bitar - i den mån de inte redan var spruckna - för att kunna upplyftas. Fig 8 visar skisser av balkarna och tabell 9a gjorda iakttagelser och uppmätningar, bl a av uppsprickning och vidhäft-ning till asfaltbeläggvidhäft-ningen. Det konstaterades att beläggningen ofta satt lös på Meroliten, vars
övre del ibland hade en rödaktigare färg än mate-rialet i övrigt. Enligt uppgift av Merox har juste-ring av utlagd Merolit gjorts med nytt material före beläggning. Detta dåligt bundna material har tydligen förhindrat upptagningen av borrkärnor .
Borrkärnor togs senare vid VTI från provbalkarna för bestämning av tryckhållfasthet. Tryckhållfast-heterna varierade mellan 3.5 och 4.5 MPa (tabell 9Db) , dvs de var av samma storleksordning som vid provborr-ningen från vägen. Borrkärnor togs ut även för
frostbeständighetsförsök. Provkropparna sönder-föll dock till den grad vid frystöväxlingen, att mätningar av svällning och hållfasthet inte kunde utföras.
Tabell 10 Resultat av fallviktsmätning, MPa, 801222, på väg 777.
Läge Ej (Beläggning + Merolit) Ez (Undergrund) Anm. vid
balk Vänster Mellan Höger Vänster Mellan Höger nr hjulspår hjulspår hjulspår hjulspår hjulspår hjulspår
1 2491 1122 642 302 602 1200 Merolit
2 3024 7022 3357 481 315 340 t'
3 14386 7318 11402 194 183 194 t'
F VÄGMITT HÖGERSIDA V8 V9 V10 o BALK 4 [_ t f re f T 27) f 15 CM / / 1 / 1 1 1 1 1 V7 V3 V4 V5 V6 V11 V1 V2 J f 4 4 V | f 4 BALK 3
|
E
D
C
|
B
__A___
/ 1 1 1 / 1 /
Vl12
BALK 2 LE
]
D
___
C
B
[X
0
/ / 1 1 1 1 1 1 1 1 /
BALK 1 1
D
[
(
B
T
A
]
7 / 1 1 1 1 1 1 1 1
/ 1 / / GAMMAL VÄG
___] KALKSTENSFYLLNING
Figur 8
Tvärprofilskiss över provbalkar,
upp-sågade från väg 777.
Fallviktsmätningen gjordes före sågningen, i samma
lägen där balkarna togs, både i hjulspåren och
mellan dessa. De högsta lagermodulerna (Ej-värden)
har med ett undantag erhållits i vänster hjulspår,
dvs mot vägmitt (tabell 10). De lägsta värdena
konstateras vid läget för balk 1, som visar den
minsta lagertjockleken och som även haft
beläggnings-skador. De högsta Ej-värdena finns däremot vid
balk 3 och 4. E-värdena för underlaget är var
ie-rande och ibland höga; större skillnader kan inte
alltid konstateras mellan gammal vägbana och
kalk-stensfyllning i höger hjulspår.
30
den längsgående sättningssprickan utvidgats, fått sidosprickor och t o m vissa lokala krackeler ingar
(jfr foto 1 och 3). Saltlösning har kunnat söka sig ner genom beläggningen, antingen vid ej helt täta provtagningspunkter eller också genom de före-kommande lokala, mindre beläggningsskadorna. Tydli-gen har bindninTydli-gen i Merolit lokalt förstörts också genom frysning. Skadorna har successivt förvärrats, den sista iakttagelsen har gjorts våren 1984.
Foto 2. Merolitborrkärna från väg 777 som sönder -fallit efter frystöväxlingsförsök på
Foto 3, Samma vägparti av f d väg 777 som i foto 1, men fotot taget våren 1984. Obs den fortskr i-dande förstörelsen av beläggnigen. Vägen
har tidigare varit utsatt för E4-trafik i samband med byggnad av ny motorväg.
32
Mindre skador har således uppkommit genom den inten-siva, men kortvariga E 4-trafiken, än vad som skett senare under mycket ringa trafik. Vatteninträngningen utgör tydligen en allvarligare skadeorsak än trafik-belastningen för en väg med Merolitbärlager av
aktuell kvalitet (tryckhållfasthet 4-5 MPa efter ett år). Vid
frystöväxiingsförsök i Ilaboratorium har
också konstaterats ett visst samband mellan
hållfast-het och frostbeständighållfast-het. Borrkärna från väg 777
har således sönderfallit, (jfr foto 2) medan
unge-färligen dubbelt så stark Merolit från
Lästringeprov-vägen inte skadats.
Även sträckor, byggda med BG har fått förvärrade
skador, sedan trafikintensiteten drastiskt avtagit.
En längsgående spricka, som ej funnits det första
året, har t ex utbildats tillsammans med andra
belägg-ningsskador. Det första årets intensiva trafik
har
sannolikt gett upphov till utmattnings-skador som
senare utvecklats beroende på
känningar.
3. 2. 4
E 66, Norrköping
Stark spårbildning, förorsakad varma sommardagar av
inbromsande tunga fordon, har konstaterats vid
signal-reglerad korsning på väg E 66 i Norrköping.
Gatukon-toret har därför ersatt BG-lagret med Merolit
på
en sträcka av ca 100 m. Materialet utlades 800813 i
två lager till en tjocklek av ca 20 cm.
Besiktning gjordes i samband med utläggningen av
Meroliten som utfördes vid gynnsam väderlek. Det
observerades, att vattenkvoten var ganska hög i
Meroliten, vilket förorsakade att finmaterial
tende-rade att pumpas upp i ytan. Beläggningen lades strax
efter utan att klistring utfördes.
Provborrningar och fallviktsmätningar gjordes av VTI 810428, dels i yttre hjulspår, dels mellan hjul-spåren. Tryckhållfastheten hos borrkärnorna var iera-de mellan 3.4 och 4.5 MPa. Vidhäftningen var svag mellan Merolitlagren, varför provkropparna med ett undantag, limmades ihop av två delar. Vidhäftningen till asfaltbeläggningen var också dålig. I ett fall hade avlossningen skett i Merolitens övre del och ej i skiktgränsen.
Lagermodulen (Ej) var 5981 (2383-12414) MPa (tabell 11). Markant högre värden har erhållits mellan hjulspåren än i det yttre hjulspåret, troligen beroende på den sämre packningen närmare vägkanten.
Tabell 11 Resultat av provborrning och fallvikts-mätning, 810428, på väg E 66, Norrköping.
Prov- Läge E-modul MPa Tryckhå
ll-punk t E ] E 2 fasthet MPa 1 mellan 12414 190 4 . 4 hjulspår 2 yttre 2383 174 4 . 2 hjulspår 3 mellan 7505 206 4 , 5 hjulspå r 4 yttre 3350 214 4 . 0 hjulspår 5 mellan 6 29 4 202 4 . 0 hjulspår 6 yttre 3945 180 3 . 0 hjulspår Mv 5981 194 4 . 1
34
Någon förnyad tendens till spårbildning har inte observerats, efter det att BG-lagret utbytts mot Merolit. Vid besiktning i april 1983 observerades dock att asfaltbeläggningen spruckit upp inom det område där Merolit lagts som bärlager. Det konsta-terades tätt med tvärgående och längsgående sprickor samt smärre hål i beläggningen (jfr foto 3). Utpräg-lat krackeleringsmönster har inte utveckUtpräg-lats.
Förnyad provborrning och fallviktsmätning gjordes 831103. Skadorna hade ytterligare utvecklats och lagningar gjorts (figur 9 och foto 4). Vid provborr-ning visade sig borrkärnan ofta vara delad, men be-roende på den totala lagertjockleken 20 cm kunde ofta båda två provtryckas. I jämförelse med tidiga-re provning konstateras en avsevärd hållfasthetstill-växt (tabell 12). Fallviktsmätningarna, gjorda i
yttre hjulspår, ger dock en annan bild (tabell 13). En nedsättning av medelvärdet konstateras och vissa värden är mycket låga, tydligen beroende på lokala skador (tabell 10).
Tabell 12 Resultat av provborrningar 831103, väg
E66.
Tjocklek Tr yckhå
ll-Sektion Läge Beläggn Merolit fasthet Anmär kn i ng
cm Cm MPa
30 m från Hjulspår 3,5 22 6 ;, 6 Borrkärnan i två
trafik- 8,5 delar. (Merolit
15jus troligen lagd i
två lager.)
Övre del = 9 cm
Undre del = 13 cm
- "- Mellan 3 , 5 23 6 ; 3 Två delar
hjulspår 7 , l Övre del = 10 cm
Undre del = 13 cm
47 m Hjulspår 4 23 8 , 2 Borrkärnan i en del.
- ""- Mellan 4 , 5 20 6 , 5 Borrkärnan i en del
hjulspår men med vertikal
spricka, vilken dock läkts. 6 7 m Hjulspår 5 20 7 , 8 Borrkärnan i två delar. Övre del =9 cm Undre del = 11 cm (provtryck t) Mellan 5 ,5 20 8 , 2
?vå delar
hjulspår
Övre del = 9 cm
Undre del = 11 cm
Mv
7 . 4
Vidhäftningen mellan beläggning och Merolit var överlag
rela-tivt
dålig.
36
Tabell 13 Resultat av fallviktsmätningar väg E 66 , Norrköping 831103 och 840503. (Mätningar-nå gjorda i yttre hjulspår.) S=standardav-vikelse. 831103 840503 E ] E 2 E 1 E 2 5524 192 3728 170 26 29 148 1326 175 2296 173 1028 133 2803 139 1189 151 3132 158 3477 145 571 241 3148 201 4735 299 1107 228 4918 26 5 3475 199 3546 196 3066 153 1015 188 1274 151 1433 150 16 14 133 226 0 185 1155 151 852 270 2835 156 876 2 140 506 0 8 4 6 259 135 1858 151 2538 174 3511 104 Mv=3333 Mv=190 Mv=2428 Mv=155 5 =2216 S = 51 S =1250 S = 35
Q = provborrning (6 st) (16 st mätpkt) 70 6 0 å 50 401/Mot Kalmar 30 20 10 sprickor 0 m 3 ;0 2,0 1,0 VM Trafikljus
Figur 9. Skadekartering 831103 av Merolitsträcka, väg 66, Norrköping
38
Enbart fallviktsmätning gjordes 840526. Skador i sträcka med Merolit hade till stor del lagats med asfaltmassa. Beräknade lagermoduler är lägre än tidigare (jfr tabell 13). Värdena tyder dock sam-tidigt på att materialet, uppdelat genom sprickor, fortfarande är bundet. Det antages att vidhäftningen mellan Merolit och beläggning varit dålig och dyna-miska påkänningar av inbromsande tunga fordon för-orsakat skadorna. Beläggningen visade vissa tecken till glidning på underlaget. Anmärkningsvärt är också att skadorna uppträtt först den andra vintern som varit mild med upprepade frysningar och upptiningar. Fallviktsmätningen ger en god bild av
nedbrytnings-förloppet.
Foto 4 Skador på väghalva med Merolitbärlager , väg E 66 , Norrköping. Fotot taget 830517.
3. 2.5 Planer _inom OxelösundsJärnverk, kolupp- _ lag och parkeringsplats, Nyköping
I samband med förundersökningarna för provvägen
Bankeryd 1981 gjordes också provborrningar och fall-viktsmätningar på Merolitytor som med ett undantag lagts år 1981. Avsikten var att kontrollera, om de vid laboratorieprovningarna konstaterade låga tryck-hållfasthetsvärdena (jfr mom 3.2.6.) också represen-terar den Merolit som används i praktiken. Under sök-ningar har gjorts vid följande Merolitytor:
LD-tipp, stålverk, lastplan och skrottipp inom Oxelösunds Järnverk, kollager inom Oxelösunds hamn och försäk-ringskassans P-plats, Nyköping.
Resultaten av tryckhållfasthetsbestämningar framgår av tabell 14 och figur 10. Lagertjockleken hos Mero-lit är i regel 10-15 cm. Hållfastheten är låg (1.5-2.5 MPa) för Merolit, som varierat i ålder mellan 37 och 95 dygn. Enligt uppgift innehåller Meroliten, använd vid LD-tipp, 5% malen hyttsand, som i så
fall inte utövat större effekt på hållfastheten. Två borrkärnor tagna från kolupplag E är ca l år
gamla; den ena har också förhållandevis hög hållfast-het, 5.2 MPa. Fallviktsmätningarna visar stor sprid-ning (9688-2596 3 MPa, tabell 15). Det högsta E
värdena (Mv 13346 MPa) konstateras på LD-tippen, trots de låga tryckhållfasthetsvärdena. Varm stål-slagg har enligt uppgift tippats och bindförloppet hos Meroliten kan i så fall påverkats gynnsamt. Medel-värdena för lagermodulen ligger i övriga fall
4 0
Tabell 14 Provborrning, 810813, av Merolit från planer vid Oxelösunds Järnverk.
Prov Tillverkad Prov- Lager- Borr- Tryck- Anm
nr tryckt tjock- kärna
håll-cm cm fast-het MPa Stål- 1 20/6 14/8 8 -- =- -= Då lig verket bindning 2 20/6 14/8 15 11 2 . 4 3 20/6 14/8 15 -- -- =- Då lig bindning 4 20/6 14/8 15 10 1.6 5 20/6 14/8 20 10.5 1.5 6 20/6 14/8 17 14.5 1. 4 7 20/6 14/8 16 13.5 1.1 8 20/6 14/8 18 14 1 . 9 Mv 1 . 7 LD- 1 8/7 14/8 13.5 11 2.6 tippen 2 8/7 14/8 13.5 12 2 . 3 3 8/7 14/8 om eo -- -= Trasig bor rkärn 4 8/7 14/8 15.5 12 2 . 4 5 8/7 14/8 14 . 5 12 2.6 6 8/7 14/8 12 . 0 9.5 1.7 Mv 2 . 3 Hans 1 20/6 14/8 15 9 1 . 7 Persson 2 20/6 14/8 13 13.5 1.5 Försäkr _l 12/5 14/8 10 8 2 . 9 kassa 2 12/5 14/8 10 10 2 . 7 3 12/5 14/8 10 9 2 . 4 4 12/5 14/8 - =- - -- - =-5 12/5 14/8 8.5 8.5 2.9 6 12/5 14/8 8.5 8.5 2.8 Mv 2 . 7 Läst- 1 am son om om Fastnade plan bor rkärn 2 -= o Givit ti Merox 3 13 2 . 7 4 -- -- För tunn 5 11 2 . 4 6 m -= För tunn 7 =- -- För tunn 8 14 1 . 8 9 15.5 2.2 10 16.5 1.7 11 15 1. 8 Mv 2 . L
Fortsättning tabell 14
Prov Tillverkad Prov- Lager- Borr- Tryck- Anm nr (Uttag) tryckt tjock- kärna
håll-cm cm fast-het MPa Ko l- 1 12/5 14/8 14 11.5 1 . 7 upplag 2 12/5 14/8 15.5 12.5 1 . 4 3 12/5 14/8 15 9 . 5 2 . 2 4 12/5 14/8 2. - =- Två lage: 5 12/5 14/8 - =- == =- tt 1 ca ett år 14/8 9 9 5 . 2 sedan 2 t! 14/8 7 -- -= För tunn 3 t' 14/8 10 10 2 . 2 MV 2.5 A -© 0 % 5 LJ Q a f- ora 291 S & r T o > 2 = :o = o *" 7 Tn & s l, u "7 s © SSC T 5 | 1 CA) => 2 +- E 10 1 2 d
+= tvi & av . & a
& ru u 1 a Dr & 3 ss 1 v 10 1 tv = Z2 d CX 1 1 Med Z t *S* - S : 1 IQ 2 r - - MAX un m= 5 k ---. u 1 -. Q S7 1 1 ar i ro d r-==- + MIN ] n I | ' T 1 1 1 1 ' 1000 4 1 1 6 5 3 2 5 2 6 ST 55 37 95 ca 1 ÅR 95 55 65 DYGN
Figur 10. Sammanställning av tryckhållfastheter
hos borrkärnor, upptagna i Oxelösund 1981.
4 2
E>-värdena för underlaget är ofta höga; något
som sannolikt beror på att Meroliten ligger på gam-mal slaggfyllning, som med tiden kan ha fått viss bindning. Enligt uppgift är så fallet vid LD-tipp och stålverk. En tendens finns dessutom att höga resp låga Ej- och Ez-värden hör ihop, jfr särskilt resultaten från LD-tipp och försäkringskassans P-plats. E>-värdena är dock höga i de fall Merolit används i samband med grusöverbyggnad, sannolikt beroende på den torra och varma sommaren 1982.
De vid laboratorieprovningen av material, avsett till Bankerydsprovvägen, konstaterade låga hållfast-hetsvärdena (jfr 3.2.6) har således sin motsvarighet hos Merolit lagd under samma säsong.
Tabell 15 Resultat av fallviktsmätningar i Oxelösund och Nyköping, 1981.
Plats Da tum E-modul MPa
E ] E 2 Stål- l 810821 1814 590 verket 2 11593 532 3 12291] 6 2 3 4 1847 592 5 96 8 47 3 6 5703 407 7 2596 3 322 8 1822 475 Mv 7750 502 LD- 1 810821 2074 3 2209 tippen 2 21876 2382 3 18317 1540 4 1404 4 812 5 7376 497 6 15302 6 50 7 22030 36 4 8 7541 504 9 4085 500 10 2150 408 Mv 13346 987 För säkr-1l 810820 8106 320 kassan 2 10987 6 26 3 2897 597 4 9527 231 5 5703 116 6 2117 109 7 26 81 101 8 4 481 2 47 9 2299 100 10 296 4 125 Mv 5176 257 Laåst- 1 810820 11802 407 plan 2 1326 7 4 2 3 3 20326 4 23 4 7856 405 5 3321 2 47 6 5298 800 7 7 431 100 4 8 4 489 475 9 8027 2 47 10 206 8 178 Mv 8389 46 L
4 4
Tabell 15 Fortsättning från föregående sida.
Plats Datum E-modul MPa
E ] E 2 Koluppl l 810820 3809 353 lager B 2 56 54 408 3 4076 6 26 4 4 27 2 312 5 5726 310 6 3023 406 7 7182 312 8 5909 353 9 4 234 500 10 6 109 6 28 Mv 4999 421 3 . 2.6 Provvägen Bankeryd_1981
Byggandet av provvägen, resultaten av förprovningar m m redovisas i byggnadsrapport (Hjalmarsson och Jacobson 1982) och lägesrapporter (B. Örbom 820428 samt Hjalmarsson 1984) .
Vid förprovningar sommaren 1981 konstaterades att den producerade Meroliten hade dålig korttidshåll-fasthet (7-dygnsvärdet var i medeltal 0.7 MPa). Inverkan av faktorer som vattenkvot, kalkkvot och kalkkvalitet,som skulle studeras i provvägen, under-söktes (fig 11). Tryckhållfastheten påverkades en-dast obetydligt vid variationerna av kalkkvot eller vattenkvot. Däremot kunde en ringa mängd (3%) mald hyttsand (spec. yta 4000 cmZ/g) tredubbla _7-dygns-hållfastheten. En ytterligare förbättring erhölls vid tillsats av 6% mald hyttsand, medan ännu högre inblandningar gav en ringa hållfasthetsökning.
Inverkan av lagringstemperatur på hållfasthet har även undersökts. Det framgår, att lagring av
prov-kropparna vid +5, 12 och 200C ej givit stora hållfast-hetsskillnader (tabell 15 och figur 11). De högsta 360-dygnsvärdena erhålls t o m efter lagring vid +50C. Med högre temperatur än 200C ökar dock bind-ningen och 28-dygnshållfastheten vid +200C kan uppnås efter 7 dygns lagring vid +500%C. Möjligheter bör
därmed finnas att använda sig av en accelererad lagring vid förhöjd temperatur vid förprovningar
(jfr mom 5). Den långa väntetiden utgör annars en nackdel vid denna typ av stabiliserade material.
T a b e l l 1 6 . H å l l f a s t h et s u t v e c k l i n g h o s M e r o l i t e f t e r l a g r i n g v i d + 2 0
OC
,
+1
2
"
C
o
c
h
+5
c
.
P
r
o
v
D
a
t
u
m
L
a
g
r
i
n
g
s
t
i
d
V
a
t
t
e
n
-S
k
r
y
m
-T
r
y
c
k
h
å
l
l
-n
r
T
i
l
l
v
e
r
k
a
t
P
r
o
v
t
r
y
c
k
t
D
y
g
n
t
e
m
p
(C
)
k
v
o
t
(%
)
d
e
n
s
i
g
e
t
f
a
s
t
h
e
t
M
P
a
(g
/c
m"
)
x
la
8
1
0
6
3
0
8
1
0
7
0
7
7
+2
09
%
C
8.
5
2
.
1
0
b
8
1
0
6
3
0
8
1
0
7
0
7
7
u
u
2
.
1
0
2a
8
1
0
6
3
0
8
1
0
7
2
8
28
u
u
2
.1
0
b
8
1
0
6
3
0
8
1
0
7
2
8
28
u
u
2
.
1
2
Ja
8
1
0
6
3
0
8
1
0
9
2
8
90
u
u
2.
11
b
8
1
0
7
0
1
8
1
0
9
2
9
90
u
u
2
.
1
2
4a
8
1
0
7
0
1
8
2
0
6
2
6
36
0
u
u
-2
.
1
3
b
8
1
0
7
0
1
8
2
0
6
2
6
36
0
u
u
2
.
1
0
0
.7
1.
7
CO D LN CO fm LN L Q
hd o
O O e- m N N Mm M
5a
8
1
0
7
0
1
8
1
0
7
0
8
7
+
1
2
%
C
8.
5
2.
11
b
8
1
0
7
0
1
8
1
0
7
0
8
7
u
2
2
.
1
3
ba
8
1
0
7
0
1
8
1
0
7
2
9
28
u
u
2
.
1
3
b
8
1
0
7
0
1
8
1
0
7
2
9
28
u
n
2.
11
Ja
8
1
0
7
0
1
8
1
0
9
2
9
90
u
u
2
.
1
5
b
8
10
70
1
8
1
0
9
2
9
90
u
u
2.
11
"B
a
8
10
70
1
8
2
0
6
2
7
36
0
u
u
2
.
1
2
b
8
10
70
1
8
2
0
6
2
7
36
0
u
u
e
LX O MW N M Q
o
O O +- -- MNW MN
a
8
1
0
7
0
2
8
1
0
7
0
9
7
+5
%(
c
8.
5
2.
11
b
8
1
0
7
0
2
8
1
0
7
0
9
7
u
u
2
.
1
3
10
a
8
1
0
7
0
2
8
1
0
7
3
0
28
u
u
2
.
1
2
b
8
1
0
7
0
2
8
1
0
7
3
0
28
u
u
2
.
1
5
11
a
8
1
1
0
2
0
8
2
0
1
2
0
90
u
u
2
.
0
8
b
8
1
1
0
2
0
8
2
0
1
2
0
90
u
u
2
.
1
2
12
a
8
1
1
0
2
0
8
2
1
0
2
0
36
0
u
u
2
.
1
2
b
8
1
1
0
2
0
8
2
1
0
2
0
36
0
u
u
2
.
1
2
LO)
*-*
CO [ O O CO f - M
o o o
O O m-. N vm v F =
4 6
00." un -T -D Y G N S H Å L LFA S T H E T N o 2 8 -04 -s* OdW / 2 4 p _ _ ? i jon on annan ann a pa s om e va d + r = = 1 4 © r f e e e e e [ o ' + 5 C [ 1 2 C / + 2 0 C ] + 3 8 C ] + 5 0C 4 6 8 1 0 1 1 0 8 [ 1 6 1 2 4
12
12
3
3,6
3
6
1,2
110
,2
ME
RO
X
"R
EC
EP
T"
OL
IK
A
VA
RI
ER
AD
VÄ
TT
EN
-VA
RI
ER
AD
KA
LK
-VA
ÄR
IE
RA
D
KA
LK
-TI
LL
SA
TS
MA
LE
N
HY
TT
-LA
GR
IN
GS
TE
MP
ER
AT
UR
KV
OT
%
KV
OT
%
SO
RT
%
(K
AL
K-AV
MA
LE
N
SA
ND
%
HY
DR
AT
)
HY
TT
SA
ND
UT
AN
JA
RN
-%
OX
ID
FI
LL
ER
Fi
gu
r
11
.
Re
su
lt
at
me
d
pr
ov
kr
op
pa
r
ti
ll
ve
rk
ad
e
i
sa
mb
an
d
me
d
fö
rp
ro
vn
in
ga
r
av
ma
te
ri
al
ti
ll
pr
vä
ge
n
Ba
nk
er
yd
.
In
ve
rk
an
av
la
gr
in
gs
te
mp
er
at
ur
,
va
tt
en
-
oc
h
ka
lk
kv
ot
,
ka
lk
so
rt
oc
h
ma
le
n
hy
tt
sa
nd
.
La
gr
in
g
om
ej
an
na
t
an
ge
s
7
oc
h
28
dy
gn
vi
d
+2
0
CC
.
48
Några kompletterande försök har senare gjorts varvid vid verket provtagna Merolitbeståndsdelar använts till att blanda olika materialsammansättningsar. Dels har undersökts Merolit enligt "normalrecept", dels har malen hyttsand, flygaska och LH-cement stu-derats som tillsatsmedel (tabell 17). Hyttstenskvo-ten, dvs det huvudsakliga partikelskelettet, har varit konstant, medan bruket, dvs den huvudsakliga bindande komponenten, varierats.
Tabell 17 Recept för olika Merolitblandningar . Material-komponenter exkl flygaska och LH-cement hämtade från Oxelösunds Järnverk, maj 1982.
Mater ial- Merolit Merolit Merol it Merolit Merolit komponenter "normal- +£1ly9g- +£1y9g- +mald
+LH-recept aska aska hytt- cement +mald sand hytt-% % sand % % % Hyttsten 0-6 37 37 37 37 37 6- 18 28 28 28 28 28 Hyttsand 26 ; 2 26 ; 2 21 , 2 21 , 2 26 ; 2 Släckt kalk 1.6 1.6 1.6 1.6 -= Järnoxidfilter 7 . 2 cm om -= 7 . 2 7 . 2
Mald hyttsand so sor oss 5 5 om mm
Flygaska sm som 7 . 2 r n ov m=
LH-cement --- - - m - 1.6
Tabell 18 Tryckhållfasthet hos Merolit med "normal-recept" (vid förprovningar och prov
från provvägen) och Merolit med olika tillsatser.
Tryckhållfasthet MPa
&?åré?ås-
Förprov- Prov-
Merolit
Merolit
Merolit Merolit
+2000
ning
vägen,
m. Elyg- m. flyg- m. mald m.
LH-ti ll
medel-
aska
aska &
hytt-
cement
prov-
värden
mald
sand
vägen
hyttsand
7 dygn
0 . 7
0 . 9
1 . 4
4 . 1
4 . 8
1 . 8
28 dygn
1 . 7
1 . 9
3. 1
6 . 8
7 . 8
2 . 7
Resultatet av tryckhållfasthetsprovningar framgår av
tabell 18 och figur 12. Tillsats av 5 % malen hyttsand
ger hög 7-dygnshållfasthet och god
hållfasthetstill-växt (ökad 28-dygnshållfasthet). Utbytes
järnoxid-fillern mot flygaska från Hässelbyverket, erhålls
en viss försämring och troligen är kalkkvoten
otillräcklig för att den puzzolaniska flygaskan
skall kunna reagera nämnvärt. Tillsats av 1.6%
LH-cement, istället för kalk ger väsentligt sämre
hållfasthetsutveckling, dock bättre än enligt
dåva-rande "normalrecept". Hållfasthetsutvecklingen för
denna, enligt "normalreceptet" laborator
Merolit, överensstämmer väl med den som senare
konstaterats vid provvägsförsöket. Det framkommer
också att om flygaska används istället för
järn-oxidfiller, men malen hyttsand ej tillsätts, erhålls
lägre 7-dygnshållfasthet än med LH-cement, däremot
en något bättre hållfasthetsutveckling (högre
28-dygnsvärde) .
T r y c k h å l l f a s t h e t , M P a On o -> > =-+ MALD HYTTSAND + FLYGASKA OCH
/
MALD
HYTTSANH
+FLYGASKA
+LH-CEMENT
BANKERYD(PROVVÄG)
BANKERYD(FÖRPROVT
"NORMALRECEPT*
HOS MEROLIT
28 DYGN
LAGRINGSTID
=-3
Figur 12. Resultat av förprovningar till provväg
Bankeryd 1981. Inverkan av tillsatsmedel.
Hållfasthetsutvecklingen konstaterad i
provvägen har inlagts.
Laboratorieförsöket visar entydigt att gott resul-tat kan erhållas om malen hyttsand inblandas i Mero-lit vid bibehållen kalkkvot. Det relativt dåliga
resultatet vid tillsats av LH-cement beror sannolikt på den ringa inblandningskvoten. LH-cement består till 70% av malen hyttsand och 30% av portlandcement, vilket innebär att i aktuellt fall endast en ringa mängd kalk succesivt frigörs när cementet hydrati-serar. Denna kalkmängd kan vara för liten för
tillräcklig aktivering av hyttsanden.
I sammanhanget kan också nämnas att vid finska försök (Eerola och Alkio 1980) att tillverka Mero-litliknande produkt "Kovalit" visade sig den använ-då finska hyttsanden alltför inaktiv. Gott resultat erhölls dock när mald hyttsand eller cement inblan-dades.
Det var inte möjligt att till provvägen Bankeryd modifiera Merolitsammansättningen. Provkroppar, som senare vid provvägsbygget instampades av Merolit med "normal" sammansättning, visade en 7-dygnshåll-fasthet på 0.8-1.2 MPa (tabell 19). Med ökad lagrings-tid ökar hållfastheten och efter ett år erhölls
3.8-4.9 MPa. Smärre variationer av vattenkvot, kalk-kvot, antal vältöverfarter m m i provsträckorna
liksom vid förförsöket hade ringa inverkan. Tryck-hållfasthetsutvecklingen framgår av figur 13.
Vattenkvoten hos levererat material har varierat
mellan 5.3 och 8.6 % och packningsgraden i provsträckor-nå mellan 97-101 %. Provsträckorna utfördes i augusti 1983 vid varm väderlek.
En jämförelse har även gjorts med provkroppar, som vibrerats vid Merox laboratorium av material,
52
provtaget i Merolitverket. De färdiga provkropparna transporterades sedan till VTI för lagring och prov-tryckning. Hållfasthetsvärdena är högre för de
vibrerade än för de instampade provkropparna,
(jfr tabell 19). Detta beror på att vid den relativt långvariga vibreringen, enligt uppgift utförd totalt 5 minuter i två lager, erhålls genom nötningen aktivt finmaterial som ger ökad bindning, jfr resultatet vid tillsats av mald hyttsand (fig 12).
TRYCKHÅLLFASTHET A MPa 6,0 PROVKROPPAR_TILLV, AV MEROX e -- PROVKROPPAR TILWV AV VT! LAGRADE ! MARKEN PÅ PLATS SORRKANOR ko,0- 302,6 -T T T T TT T"""T T io 7 28 90 100 291 1ÅR 390 440 2ÅR LAGRINGSTID DYGN
Figur 13. Tryckhållfasthetsvärden för tillverkade provkroppar och upptagna borrkärnor på provsträckor vid Bankeryd, utförda med Merolit enligt "normalrecept" (Hjalmarsson 1984) .
