Nötning av beläggningssten i kulkvarn (Abrasion in laboratory ball mill)

ISSN 0347-6049

VÅlmeddelande

o 1985

Nötning av beläggningssten i kulkvarn

Peet Höbeda och Jerzy Ch

ytlå

?, Väg-aah Trafik-

Statens väg- och trafikinstitut (VTI) * 581 01 Linköping

IIIstlt tet Swedish Road and Traffic Research Institute * S-581 01 Linköping Sweden

ISSN 03425049

V77meddelande g

444

₁₉₈₅

Nötning av beläggningssten i kulkvarn

Peet Höbeda och Jerzy Chytlå

VTI, Linköping 1 986

T' 7;' Statens väg- och trafikinstitut {VTI) ° 581 0 1 Linköping flit Swedish Roadand Traffic Research Institute 0 8-58 1 07 Linköping Sweden

INNEHÅLLSFÖRTECKNING SAMMANFATTNING SUMMARY 1 2 ? F F P F F a k a -p m m . -V] 8 9 INLEDNING

KULKVARNMETODER ATT PROVA STENMATERIAL INLEDANDE FÖRSÖK

INVERKAN AV OLIKA PARAMETRAR VID FÖRSÖK I KULKVARN

Nötningsförlopp

Inverkan av partikelform

Kulcharge, provmängd och analysfraktion Diameter hos stålkulor

Rotaticnshastighet

Halten mjuka partiklar

SAMBAND MELLAN RESULTAT FRÅN KULKVARN OCH SLIPVÄRDE

SAMBAND MELLAN SLIPVÄRDE OCH RESULTAT FRÅN

KVARN INNEHÅLLANDE SLIPMEDEL

REPETERBARHET HOS KULKVARNSMETOD I

DISKUSSION AV RESULTAT OCH REKOMMENDATIONER

REFERENSER

TAB ELLER FIGURER

Bilaga 1. Beskrivning av laboratoriekulkvarn

VTI MEDDELANDE 444 Sid III 4: ' 5 5 0 m e 10 13 13 17 19 26

Nötning av beläggningssten i kulkvarn

Av Peet Höbeda och Jerzy Chytla

Statens väg- och trafikinstitut 581 01 LINKÖPING

SAMMANFATTNING

I syfte att studera alternativa metoder till sliptals/slipvärdesmetoder

har beläggningssten provats i laboratoriekvarn utrustad med stålkulor. Våtnötning har utförts med fraktioner 8.0-ll.2 och ll.2-l6.0 mm.

Torrnötning är olämplig, eftersom bildat finmaterial häftar vid prov och

stålkulor och dämpar avnötningen. Likartat resultat erhålles om nöt-ningen definieras som material passerande någon av maskvidderna inom . området 0.074-2.0 mm. Vid glimmerrika bergarter anrikas dock de svåravnötta fria glimmerfjällen på maskvidder strax över 0.074 mm, varför ett något för lågt nötningsvärde erhålls.

Inverkan av partikelform är ganska stor vid provning i kulkvarn, större

ju mindre förhållandet är mellan analysfraktion och kulstorlek. Orsaken

är bl a krossningen av flisiga partiklar. Ett sätt att få ett mer renodlat

nötningsförsök är att harpsikta analysfraktionen, något som d0ck inte rekommenderas, pga risken för separation av bergarter. Partikelfor-mens inverkan är störst för hårda material som utsätts för ringa

ytavnötning i förhållande till krossningen.

För ett så renodlat nötningsförsök som möjligt bör inte kulstorleken

vara alltför stor i förhållande till analysfraktionen. Kuldiameter på 15 mm lämpar sig således bättre för provning av analysfraktion 11.2-16.0 mm än 8.0-ll.2 mm. Samtidigt bör inte kulstorleken vara alltför liten; stålkulor med diametern 5.0 mm utövar således en mycket liten verkan på fraktion ll.2-l6.0 mm. Nötningen ökar med kulchargen,

dock kan man inte kompensera den ringa nötningen med en liten

kuldia-meter genom att öka vikten stålkulor.

Rätlinjiga samband föreligger mellan slipvärdet och resultaten från kulkvarn vid provning av "urbergsmaterial". Vid användning av 15 mm

II

kuldiameter erhålls dock ett separat samband för kalkstenar som bildar en stor mängd mycket finkornig avnötningsprodukt, dvs ett visköst slam bildas som dämpar avnötningen. Vid användning av 5 mm kuldiameter faller dock samtliga stenmaterial efter samma regressionslinje beroen-de på beroen-den mindre avnötningen.

Vid statistisk bearbetning av resultaten, erhållna med olika fraktioner och olika kuldiameter, erhålls i samtliga fall likartade korrelationskoef-ficienter (r 250.9). Det är därför f.n. svårt att rekommendera ett färdigt försök.

Stenmaterialen nöts på inte helt enhetligt sätt enligt slipvärdes- resp

kulkvarnmetoderna. Stål är mjukare än mineral som kvarts och fältspat,

varför mineralhårdhetens inverkan på avnötningen är mindre vid kul-kvarnsförsök änvid från sliptals/slipvärdesförsök. I kulkvarn utsätts

stenmaterialet vid viss stötverkan av stålkulor, varvid strukturella

svagheter (kornfogning, spaltbarhet m.m.) utövar en särskilt

domineran-de inverkan vid provning av hårda bergarter.

Vid specialförsök, utfört med slipmedel i kvarnen i stället för stålkulor, har vid torrnötning erhållits ett mycket gott samband med slipvärdet.

Metoden är dock inte lämpad för rutinanalyser, eftersom försökstiden

blir mycket lång.

Nötningsförsöket i kulkvarn är inte behäftat med samma nackdelar som

slipvärdesbestämningen. Ingen preparering behövs av provplattor,

inne-hållande ett fåtal ganska subjektivt valda stenar. Inverkan av

svårkon-trollerade faktorer som luftfuktighet, slipmedelsmängd på slipskivan

m.m. är också stor vid slipvärdesprovning. Samtliga partiklar utsätts för

en likvärdig påkänning i kvarnen, medan vid slipvärdesbestämningen de

hårda partiklarna skyddar de mjuka upp till en viss halt.

Repeterbarhe-ten är utmärkt. Det rekommenderas att undersökningarna

avkvarnför-söket fortsätts i syfte att få fram en lämplig nötningsmetod för beläg gnin gsmaterial.

III

Abrasion in laboratory ball mill By Peet Höbeda and Jerzy Chytla

Swedish Road and Traffic Research Institute (VTI)

5-581 01 LINKÖPING

Sweden

SUMMARY

Tests have been made in a laboratory ball mill, manufactured by

Centro-Morgårdshammar, Sweden, in order to investigate an alternative test method to the Swedish Abrasion Value (a modified 5.5. 812 Abrasion

Test). This mill is similar to the French Micro-Deval apparatus but is

bigger, with the inner diameter of 210 mm and an inner length of

320 mm.

Wet abrasion has been carried out in the ball mill as dry abrasion is

unsuitable; the fine material formed adheres to the aggregate, the inner

surface of the mill and the steel balls and the abrasion is hindered.

The results from wet abrasion is similar if the weight loss is defined as

material passing any of the sieve sizes between 0.074 and 2.0 mm. Exceptions are aggregates, rich in mica, as the mica flakes form are very difficult to grind to fine sizes and in this case the sieve 0.074 mm gives a somewhat low value.

The influence of particle shape is rather important in the ball mill test, especially if the steel balls are big enough to cause a significant crushing during the test. Flaky particles are mainly crushed and the abrasion action becomes relatively more important if the flaky particles are removed. However, in some cases certain petrological rock types, that tend to be flaky, can be separated and the sample can become

unrepre-sentative.

The crushing action during the test with hardaggregates that undergo little surface wear is relatively important.

In order to achieve an abrasion test, the size of the steel balls must not

IV

be to big in comparison with the aggregate size tested. The steel balls of

15 mm diameter are better suited for testing the aggregate size

11.2-16 mm than 8.0-11.2 mm. However, the steel balls cannot be to small,

for example tests made with steel balls of 5.0 mm diameter give very small wear of the aggregate size 11.2-16 mm.

The abrasion in the ball mill also increases with the total weight of the

steel balls but it is not possible to compensate the small wear, achieved with a small steel ball diameter, by increasing the weight of the steel

balls.

Linear relationships have been achieved between the results from the Swedish Abrasion Value and the wet abrasion in the ball mill. However, with steel balls of 15 mm diameter and a 500 g sample, abraded for one hour, ingeous and metamorphic rocks form one relationship and

lime-stones another one. In the latter case the fines formed make a viscous

slurry with the water in the mill and the abrasion is decreasing. When

using steel balls of 5 mm diameter, a single linear relationship is achieved because the abrasion is smaller and a slurry viscous enough

cannot be formed when testing limestones.

The aggregates are worn in a somewhat different way when comparing the Swedish Abrasion and wet ball mill tests. In the former test, emery

grains are abrading the aggregates. Steel is, however, softer than

minerals as quartz and feldspar, and because of that the influence of

defects in the rock material as poor grain interlocking, cleavage etc, are

most important in the wet ball test, especially when hard aggregates are

tested.

The wet ball test has an exellent repeatability, better than the

stan-dardized Swedish aggregate tests. When performing the Sw. Abrasion test, samples must be manufacturer! and the aggregate particles used are

choosen in a somewhat subjective way. Also there is an influence of

relative air humidity during the test, the abrasive feed and amount retained on the grinding disc etc. Also there is no linear relationship when different mixtures of a hard and a soft aggregate are tested as the

hard ones initially protect the soft ones.

Further test should be carried out in order to develop a relevant abrasion test for road surfacing aggregates. The coefficients of 'correction between the wet abrasion test in the ball mill and Swedish Abrasion

Value are quite similar (r #03) even when the test parameters are

varied.

A special test has also been carried out when emery flour has been used as the abrasive instead of the steel balls. An exellent correlation is achieved with the Swedish Abrasion Value. However, the abrasion time is

far to long in order to get abrasion losses high enough, and this type of

test can hardly make a routine test method.

1 INLEDNING

Undersökningar gjorda främst i Sverige och Norge har visat att

stenma-terialens nötningsmotstånd snarare än hållfasthet korrelerar med

dubb-slitaget på vägbeläggningar (En sammanfattning har givits av Höbeda,

1984). Nötningsförsök, där stenmaterialet fastsätts i provplatta och

avnöts med slippulver på en roterande gjutjärnskiva, har gett den bästa

korrelationen med vägslitaget.

I Sverige utvecklades sliptalsförsöket i början på 1970-talet och modi-fierades 1984 till Slipvärdesmetoden, som är medtagen i Vägverkets

byggnadstekniska anvisningar BYA 84. En provisorisk metodbeskrivning har också utgivits (FEB 1984). Sliptals- och slipvärdesmetoderna visar god överensstämmelse (korrelationskoefficient 0,99 enligt VTIs försök, redovisade i opubl. koncept 8504).

Slipvärdesmetoden har dock vissa nackdelar. Provplattor måste således

tillverkas av 36st subjektivt valda stenar, med minst en flat yta. Detta

innebär svårigheter, speciellt vid inhomogena grusmaterial.

Nötnings-processen påverkas dessutom av faktorer som t ex den relativa

luftfuk-tigheten, slipmedelsmängden på slipskivan m fl. Trögerapparaten har studerats som en alternativ metod, men befunnits föga lämpad för

stenmaterialprovning (Höbeda 1984).

En nötningsmetod, som tidigare studerats i samarbete med franska

väglaboratoriet i Paris, är Micro-Devalmetoden (Höbeda 1979). Stenma-terialet nöts enligt denna antingen i vått eller torrt tillstånd i

miniatyr-kulkvarn. Det bedömdes dock att stenmaterialen inte klassificeras lika

väl efter konstaterad slitstyrka i vägen som enligt sliptalsförsöket.

Korrelationen mellan metoderna framgår av figur 1.

VTI har senare inköpt en något större kulkvarn av

Centro-Morgårds-hammars fabrikat (jfr bilaga 1) främst för undersökning av bärlagergrus (Wichmann 1983, Karlsson och Wichmann 1985). Det ansågs lämpligt att

även studera utrustningen för provning av beläggningssten i form av

"smala" analysfraktioner.

2 KULKVARNMETODER ATT PROVA STENMATERIAL

Principen att prova stenmaterials slitstyrka med hjälp av kulvarn är

välkänd i vägsammanhang, Devalförsöket, där utrustningen består av en

ganska stor, snedställd trumma, utvecklades således redan i slutet på

1800-talet. Ett fåtal, ganska dåligt definierade stenstycken nöttes med eller utan stålkulor, antingen i torrt eller vått tillstånd. Avnötningen beräknades genom en formel k/x, varvid kär en konstant och x procenten avnött material. Enligt Tourenq (1969) överdrivs därigenom skillnaderna mellan hårda stenmaterial med ganska likartad avnötning

medan motsatsen gäller för mjuka stenmaterial som skiljer sig åt i mycket i slitstyrka. Han menar också att Deval-metoden lämpar sig

endast för provning av homogena stenmaterial. Metoden har även

provats i Sverige men inte kommit till praktisk användning (Schlyter 1928). Devalmetoden har försvunnit från de flesta andra länders

anvis-ningar.

I Frankrike har Devalmetoden funnits kvar till 1970-talet för provning

av stenmaterial till vägöverbyggnader, men därefter ersatts med Micro-Devalmetoden (AFNOR 1971). Enligt den senare metoden kan en ringa mängd (500 g) av en bestämd analysfraktion provas, men trots detta erhålls mer reproducerbara resultat än vid Devalmetoden (Tourenq 1971). Micro-Devalförsöket utvecklades ursprungligen för att prova nedkrossade borrkärnor, varvid ofta små provmängder står till

förfogan-de (L'Haridon 1965).

Utrustningen för Micro-Devalförsöket utgörs av en ganska liten, hori-sontellt monterad kulkvarn med slät insida, diameter 200 mm och längd 300 cm. Nötningen, som kan utföras antingen i vått eller torrt tillstånd,

åstadkoms av stâlkulor med 10 mm diameter. Fraktioner 4-6, 6-10 och

10-14 mm kan provas enligt fransk anvisning, varvid kulchargen an-passas till 2, 4 respektive 5 kg för att få en något så när likartad avnötning. Provmängden är i samtliga fall 500 g.

Los Angelesförsöket används i ett flertal länder för provning av

sten-material. Apparaten är också en kulkvarn, men den har en ganska bred

inre fläns, som lyfter både prov och stålkulor, varvid stenmaterialet

krossas vid fallet mot kvarnens botten. Nötningen är underordnad och goda korrelationer erhålls med andra typer av hållfasthetsprovningar, särskilt om samma analysfraktion provas och nedkrossningen bestämmes

på ett likartat sätt (Höbeda 1978). I Frankrike används således Los

Angelesförsöket för hållfasthetsprovning och Micro-Devalmetoden för

nötningsprovning (Ministêre des Transports 1984).

Centro-Morgårdshammars laboratoriekvarn, som inköpts av VTI, är ganska jämförbar med Micro-Devalapparaten. Den svenska utrustningen är dock större och försedd med tre smala inre flänsar, inte för attlyfta

och krossa stenmaterialet som vid Los Angelesförsöket, utan för att bättre omblanda prov och stålkulor. Även stänger kan användas om större krossningsverkan önskas. Utrustningen beskrivs i bilaga 1.

3 INLEDANDE FÖRSÖK

Analysfraktion 8.0-11.2 mm användes vid förförsöken, eftersom ett

flertal provmaterial av fraktionen tidigare inf örskaffats för studium av slipvärdesmetoden. Den senare metoden, som givit en god klassifi-ceringen av stenmaterialen efter slitstyrkan i vägen (jfr Höbeda 1984), har i brist på annat använts som "facit" vid bedömning av kulkvarnens

lämplighet (mom 6).

Försöksparametrarna vid kvarnförsöket varierades för att finna den

metodvariant som ger bäst korrelation med slipvärdesmetoden. Det

visade sig dock snart att de provade stenmaterialen tenderade att

klassificeras i samma rangordning när antingen provmängd, kulcharge, nötningstid eller vattenvolym varierades. Torrnötning utfördes inte då

den bedömdes som mindre intressant vid den typen av försök (jfr mom

4.1). Resultaten av inledande provningar av fraktion 8.0-ll.2 mm med kuldiameter 15 mm framgår av tabeller 1 och 2, där också stenmate-rialen och resultaten f rån andra provningsmetoder redovisas.

4 INVERKAN AV OLIKA PARAMETRAR VID FÖRSÖK I KUL» KVARN

4.1 Nötningsförlopp

Vid sliptals/slipvärdesprovningen används ett slipmedel (A1203) som är

hårdare än de bergartsbildande mineralen (fältspat, kvarts m.m.) och

som nära motsvarar däckdubbarna i hårdhetshänseende. Även de hår-daste bergarterna som kvartsiter m.m. nöts därför vid försöket och särskilt mycket om de dessutom innehåller defekter som svag kornfog-ning, halt av mjuka mineral m.m.

Nötningskropparna (stålkulor) vid kulkvarnsförsök är däremot mjukare

än mineral som kvarts och fältspat. Vid detta försök bör därför defekterna i bergarter spela en särskilt stor roll. Stålkulorna utövar

också en krossningsverkan, särskilt på flisiga partiklar (mom 6).

En annan skillnad är att nötningen på slipskiva utförs på "lufttorra"

provplattor, vid kvarnförsök används däremot vatten. Det har tidigare visats att både sliptal och sprödhetstal hos stenmaterial påverkas av

fuktighet (Höbeda 1974). Särskilt gäller detta delvis vittrade eller

glimmerrika bergarter, men också bergarter med dålig kornfogning.

Devassu (1969) har också visat vid Micro-Devalförsök, utfört både i

torrt och vått tillstånd, att delvis vittrade bergarter är mest vatten-känsliga.

Vid torrnötning i kulkvarn kommer det bildade finmaterialet att häfta vid provets och stålkulornas ytor samt kvarnens innerväggar, varvid nötningen successivt avtager. Denna verkan blir särskilt tydlig vid svaga

(mjuka) stenmaterial, som bildar en mycket finkornig nötningsprodukt.

Vid tidigare undersökning av stenmaterial med olika slitstyrka i Micro-Devalapparat erhölls ganska likartade resultat för stenmaterial av väsentligt olika kvalitet vid torrnötning (Höbeda 1979). Vid våtnötning kommer däremot finmaterialet att hållas i suspension och

nötningsme-kanismen blir annorlunda (jfr nedan).

Vattenkvoten inverkar dock på ett svårberäkneligt sätt; alltför mycket

vatten i kvarnen dämpar avnötningen; med ringa vattenvolym kan vid provning av en mjuk bergart som kalksten bildas ett så visköst slam att

nednötningen motverkas (jfr också mom. 5).

Inverkan av nötningstid har studerats i svensk kulkvarn för två stenma-terial, en granit och en metamorf kalksten (figur 2). Ett mer rätlinjigt avnötningsförlopp erhålls med den hårdare bergarten. Material <2,0 mm har omhändertagits för slamningsanalys. (Istället för_ den planerade analysen har dock en lasergranulometer använts.) Kalksten har inte

kunnat nötas under 8 timmar eftersom partiklar >2 mm var nästan helt

borta redan efter 4 timmar.

Kornkurvor, tagna efter nötningsförsöket för några olika stenmaterial, framgår av figur 3. Kurvorna löper nästan horisontellt mellan 2.0 och 0.074 mm maskvidder. Viss inverkan av krossning (främst

kantav-spaltning och sönderdelning av flisiga partiklar) konstateras också,

eftersom något material även stannar på siktar 2.0-5.6 mm.

För lättavnötta stenmaterial som kalksten dominerar finmaterialbild-ningen helt över krossfinmaterialbild-ningen; de särskilt i början av försöket bildade grövre partikelfragmenten bryts dessutom snabbt ner av sitålkulorna och bildar finmaterial. Krossningen påverkar därför resultatet mer vid provning av ett hårt än ett mjukt stenmaterial. De bildade, hårda partikelfragmenten bryts inte lika lätt ner till finmaterial. För provad

kalksten börjar således partiklarna 2-5,6 mm att försvinna redan efter

30 minuters nötning och är nästan helt borta efter 4 timmar (figur 4). Provat granitmaterial visar ett något oregelbundet förlopp, men halten fragment 2-5.6 mm tenderar att öka med tiden (totalt 8timmars

nötning).

För bedömning av nednötningen vid kvarnförsöket kan i de flesta fall genomgången av vilken som helst 'av maskvidderna mellan 0,074 och

2,0 mm användas. Micro-Devalvärdet definieras således enligt fransk

norm som genomgången av 1,6 mm maskvidd. Vid VTIs inledande försök har nednötningen i regel definierats som material passerande 0,074 mm

maskvidd.

Glimmerrik gnejs visar dock ett speciellt nötningsförlopp, eftersom de

frigjorda glimmerkornen anrikas strax över maskvidder >0.074 mm. Detta framkommer särskilt tydligt, om allt material som stannar mellan maskvidder 0,074 - 0,5 mm, avsätts i diagram (figur 6).

Glim-merfjällen är mycket elastiska och tydligen svåra att nöta ner till

finmaterial. En definition av nednötningen som material passerande 0,074 mm maskvidd ger i sådant fall något för lågt resultat. Ett "normalflisigt" material får också större anrikning av glimmer än ett harpsiktat material som nöts mindre (jfr mom 4.2).

4.2 Inverkan av partikelf orm

Inverkan av flisighetstal är mycket ringa vid sliptals/slipvärdesprovning, eftersom en "tvådimensionell" stenmosaik avnöts på slipskiva. Vid försök i kulkvarn är däremot inverkan av partikelform stor. Tourenq

(1971) visar således ett rätlinjigt samband (figur 7) mellan avnötningen

och halten flisiga partiklar (med bredd/ tjockleksförhållandet >l.56) vid Micro-Devalförsöket. De flisiga partiklarna krossas tydligen av stålku-lorna och de bildade småfragmenten nöts därefter successivt ner till

finmaterial (jfr mom 4.1.)

Vid förförsöken med fraktion 8.0-11.2 mm i svensk kulkvarn konsta-terades en inte helt obetydlig krossning av stenmaterialen vid

använd-ning av de med kvarnen levererade stålkulorna med 15 mm diameter.

Eftersom en nötningsmetod är av primärt intresse, gjordes även komp-letterande försök med material, harpsiktat på 8,0 mm spaltvidd, dvs

med de svagaste, flisiga partiklarna borttagna (jfr figur 4 med 8 och 9).

Harpsiktning är dock en olämplig procedur, eftersom en separering av bergartskomponenter med olika flisighet ibland kan ske.

Dessutom gjordes nötningsförsök med provmaterial som redan avnötts

och avrundats i kulkvarnen. Analysfraktion 8.0-11.2 mm har på nytt framsiktats. De avrundade partiklarna har blivit mer resistenta mot

ytterligare nedbrytning och någon nämnvärd partikelkrossning kan inte längre förekomma (figur 9 och 10). Detta gäller i första hand för hårda

stenmaterial; vid de mjuka kan stålkulorna fortfarande utöva en

påtag-lig ytavnötning. Påpekas bör att rundat grusmaterial även är

slitstarkare i en vägbeläggning än krossmaterial av samma petro-grafiska sammansättning.

I vissa fall, speciellt vid ganska lättavnötta stenmaterial, kan det av

siktningskurvan verka som om krossningen är störstför ett stenmaterial med rundad partikelform (figur 11). Resultatet är dock missvisande i

sådana fall eftersom de redan avnötta partiklarna i analysfraktionen

redan ligger nära analysfraktionens undre maskvidd (8,0 mm). En täm-ligen ringa nötning behövs vid ett upprepat försök för att partiklarna

ska passera maskvidden och klassas som "krossade".

Differensen mellan avnötningen hos ett "normalflisigt" och speciellt harpsiktat "kubiskt" material bör ge ett visst mått på

hållfasthetsegen-skaperna hos stenmaterialet. Krossningen i kvarnen (värden från

tabell 2), uttryckt som en differens av nedbrytningen vid "normalflisigt" resp "kubiskt" material, har avsatts mot sprödhetstalet i figur 11. Ett visst samband föreligger även om spridningen är stor. Ett material,

porfyrrikt grus Ålatorp, avviker starkt. Materialet är dock extremt

välrundat och möjligen även snedfördelat i analysfraktionen. De

runda-de partiklarna kan på så sätt passera analysfraktionens undre maskvidd

redan efter en ringa avnötning.

Resultaten från försök med olika partikelform har sammanställts i

figurna 12-13. Partikelformens inverkan är större ju hårdare stenmate-rialet år. Detta beror på att vid mjuka bergarter kommer ytavnötningen att dominera över krossningen.

4.3 Kulchargel provmängd och analysfraktion

Ju större kulchargen är i förhållande till analysfraktionens vikt desto

större blir nedbrytningen. Tourenq (1971) har i Micro-Devalapparat

undersökt betydelsen av kulcharge vid provning av två stenmaterial av analysfraktioner 4-6, 6-10 och 10-14 mm. Provmängden har i samtliga fall varit 500 g. Det framgår av figur 14 att lämplig kulcharge är 2, 4 och 5kg för de tre analysfraktionerna. Olika stenmaterial reagerar

dock på olika sätt och man kan aldrig räkna med att få en helt likvärdig

avnötning för ett visst stenmaterial vid provning av olika

analysfraktioner.

Vid VTIs undersökning av analysfraktion 8.0-11.2 mm har provmängden också varit 500 g. Vid provning av en större analysfraktion bör dock provmängden ökas för att få med ett tillräckligt antal representativa partiklar i provet. Samtidigt måste dock också kulchargen ökas, t ex till 1000 g, för att inte få alltför låg avnötning. En ökning av diametern hos stålkulorna ger större avnötning, men dessutom ökar även krossningen (jfr mom 4.4).

Jämförande försök har gjorts med analysfraktioner 8.0-ll.2 och 11.2-16.0 mm. Provmängderna har varit 500 g resp 1000 g, kulchargen 5 kg för den finare och 7kg för den grövre fraktionen. Kuldiametern har varit 15 mm. De provade stenmaterialen och försöksresultaten framgår av tabell 4. Nötningen är något högre för den mindre fraktionen och en kulcharge på ca Skg hade sannolikt varit lämplig med 11,2-16 mm

fraktion. Resultaten från provningarna jämförs med slipvärdet i mom 6.

Det är dessutom viktigt att man har en jämn fördelning av

partikelstor-lekarna i analysfraktionen. Tourenq (1971) har delat upp analysfraktion 6-10 mm i delfraktioner (6-8 och 8-10 mm) med hjälp av en mellansikt 8.0 mm. Vid en oförändrad provmängd på 500 g erhöll han avsevärt

större avnötning med den mindre än med den större delfraktionen (figur 14). Detta beror tydligen på att de mindre partiklarna lättare nedkrossas av stålkulorna. Man rekommenderar därför användningen av

en mellansikt, dvs analysfraktionen sammansätts av två lika stora delar. Vid både Micro-Deval- och Los Angelesmetoderna provas en viss be-stämd provmängd oberoende av kompaktdensiteten hos stenmaterialet.

Riktigare vore att istället prova en konstant provvolym, något som kan göras t ex genom framtagning av provet med hjälp av ett volymmått eller också korrigering av provmähgden efter kompaktdensiteten hos

stenmaterialet (sprödhetstalet korrigeras exempelvis till

kompaktdensi-teten 2.66 kg/dm3). Av VT1:s provmaterial har särskilt diabaser och

amfiboliter avvikande, höga kompaktdensiteter. Kompletterande försök,

som gjorts med dessa stenmaterial efter volymkorrigering, visar dock endast obetydliga skillnader.

4.4'- Diameter hos stålkulor

Tourenq (1971) har studerat nötningen i Micro-Devalapparat av analys-fraktioner 10-14, 6-10 och 4-6 mm med stålkulor av 18 mm diameter. Han fann att de två förstnämnda fraktionerna avnöttes, medan den

senare också samtidigt krossades. För att få en mer renodlad avnötning

också av den mindre fraktionen ändrades därför kuldiametern till

10 mm. Denna kulstorlek har senare normerats (AFNOR 1978).

De inledande försöken vid VTI har gjorts med stålkulor av diametern 15 mm, som levererats med utrustningen. Dessa kulor har använts vid försöken där inget annat säges. Vid provning av fraktion 8.0-11.2 mm konstaterades dock viss krossning, varför senare även mindre stålkulor införskaffats. Försök har gjorts såväl med 5, 10 och 15 mm kulor för några stenmaterial av analysfraktion 8.0-ll.2 mm. Resultatet framgår av tabell 5 och figur 15. Vid annars konstanta försöksparametrar ökar avnötningen nära rätlinjigt med kuldiametern.

Utökade försök har gjorts med stålkulor av diametern 5.0 mm varvid

fraktion 8.0-ll.2 mm provats. Övriga försöksparametrar har varit

kons-tanta, provmängd 500 g, kulcharge 5000 g, vattenvolym 1.01. Provade stenmaterial och försöksresultat framgår av tabell 6. Avnötningen blir

betydligt mindre med stålkulor av 5.0 än 15.0 mm diameter och

inverkan av krossning är också mindre (jfr också mom 5).

Kompletterande försök gjordes sedan med analysfraktion ll.2-l6.0 mm

och olika kuldiametrar. Provmängden var 1 kg, nötningstiden 1 timme och vattenvolymen l l. Kulchargen har dock varierat. Resultaten framgår av tabell 7. Mycket ringa avnötning erhålls med 5.0 mm kuldiameter och betydligt längre försökstid än ltimme hade varit

nödvändig.

Dessutom har försök gjorts med en blandning av de tre olika

kulstorle-karna (tabell 5). Avnötningen blir - vid annars likartade

försökparamet-rar - likartad den som erhålls med stålkulor av 10 mm diameter, dvs ett

genomsnittsvärde erhålls.

10

4.5 Rotationshastighet

Enligt franska försök (figur 18) är nötningen vid Micro-Devalmetoden

konstant inom ett område mellan 30 och 120 varv/ minut (Tourenq 1971). Ett varvtal, högre än 30 varv/min, krävs sannolikt för god omblandning av materialet. Vid högre varvtal än 120 varv/min ökar nötningseffekten

beroende på att utrustningen som enligt Tourenq, börjar att vibrera.

Den svenska kulkvarnen har enligt tillverkaren ett varvtal på 90 varv/ min, dvs ett värde som ligger inom 'det konstanta området enligt fransk undersökning.

4.6 Halten mjuka partiklar

Vid sliptals/slipvärdesbestämning föreligger inget rätlinjigt samband mellan avnötningen och halten mjuka partiklar i ett blandat

stenmate-rial, eftersom de hårda partiklarna utövar en skyddande inverkan på de mjuka, i varje fall upp till en viss bestämd halt. Vid avnötning av stenmaterial i Trögerapparat finns däremot ett rätlinjigt samband

(Höbeda 1984). Några vägförsök, där definierade blandningar av mjukt och hårt stenmaterial studerats med avseende på slitstyrka, är inte

kända.

Franska försök i Micro-Devalapparat visar ett rätlinjigt samband (figur

19) mellan avnötning och inblandad halt av ej närmare definierat mjukt

stenmaterial (Tourenq 1971). En mjuk bergart som kalksten bildar dock

en mycket finkornig avnötningsprodukt och kan sannolikt i hög halt

börja att bromsa upp avnötningen om ett alltför visköst slam bildas (jfr mom 4.1).

5 SAMBAND MELLAN RESULTAT FRÅN KULKVARN OCH

SLIPVÃRDE

Kulkvarnsförsöket har utförts på några olika sätt för attfå fram ett så renodlat nötningsförsök som möjligt. Den försöksvariant som ger den bästa korrelationen med slipvärdet måste på grundval av tidigare erfarenheter (Höbeda 1984) anses som bäst lämpad för provning av

ll

nötningsmotståndet hos stenmaterial. Korrelationskoefficienten fram-går av tabell 9. Slipvärdesresultaten härstammar dock från provningar gjorda vid olika tidpunkter, och kan därför påverkas av faktorer som olika luftfuktighet m.m, något som kan påverka resultaten.

Fraktion 8.0-ll.2 mm har huvudsakligen provats i kulkvarn, både för

"normalflisigt" och harpsiktat material (prov som stannar på 8,0 mm

harpsikt). .Provmaterialen framgår av tabell 1, där även resultaten från andra stenmaterialprovningar redovisas. Sambandet med slipvärdet framgår av figurna 20-21. Stenmaterial av "urbergstyp" (bestående övervägande av hårda mineral) och kalkstenar ger två skilda rätlinjiga samband. Bortses från kalkstenarna, finns en tendens att bergarter som

har relativt svaga kornfogar (främst amfibolit och sandsten) tenderar

att nötas mer vid kvarn- än slipvärdesförsöket. Tydligen utövar kulorna viss stötverkan så att hela mineralkorn kan frigöras. Diabas, som är delvis vittrad, och glimmerrika, lättnötta gnejser får en likartad bedömning enligt båda provningsmetoderna. "Normalflisigt" och harp-siktat material ger vidare likartade korrelationer.

Den i förhållande till slipvärdesförsöket mindre avnötningen för

kalk-stenar förklaras med att det bildade, viskösa slammet bromsar

avnöt-ningen (jfr mom 4.1). En större vattenvolym skulle förmodligen ge ökad avnötning vid mjuka bergarter. Idealet vore dock ett kvarnförsök där det bildade finmaterialet borttages under nötningens gång och vattnet samtidigt omsätts.

Fraktion ll.2-l6.0 mm, har undersökts enbart med "normalflisiga"

material (jfr tabell 4). En viss tendens till bättre korrelation erhålls mellan slipvärde och kvarnförsök med denna större analysfraktion (figur

22). Särskilt ett hårt, sprött material som kvartsit får en riktigare

klassificering eftersom krossningsverkan minskar. En enda provad

kalk-sten avviker på samma sätt från sambandet som för den finare

fraktionen.

Kuldiametern 15 mm verkar således bättre lämpad för provning av den större än för den mindre analysfraktionen. Eftersom endast ett färre antal stenmaterial kunnat provas med analysfraktion ll.-l6.0 mm

12

förs samma provade stenmaterial för båda analysfraktionerna i figur 23a och b.

Sambandet vid användning av stålkulor med 5 mm diameter med analys-fraktion 8.0-ll.2 mm och framgår av figur 24. Kalkstenarna faller i detta fall efter samma rätlinjiga regressionslinje som "urbergsmate-rial", något som beror på att nötningen är så mycket mindre med 5 mm än 15 mm stålkulor. Ett nötningshämmande slam kan således inte utbil-das vid 1 timmes försökstid. Korrelationen med slipvärdet är dock inte bättre än med de större stålkulorna. Två stenmaterial med svag kornfogning, sandsten och amfibolit, har nötts förhållandevis mer vid försök i kulkvarn än vid slipvärdesbestämning (jfr figur 24). Stötverkan av stålkulor har tydligen inte kunnat elimineras helt genom övergången till mindre stålkulor.

Jämförs resultaten av statistiska beräkningar i tabell 9, konstateras, bortsett från specialförsöket med slipmedel istället för stålkulor, (jfr mom 6) genomgående ganska likartade korrelationskoefficienter. Vid

fraktion 8.0-ll.2 mm förbättras ej korrelationskoefficienten om

kalk-stenar undantages, trots att de bildar tydliga egna samband (jfr figur 20

och 21). Orsaken är att spridningsområdet för resultaten krymper; en

statisk beräkning ger således inte alltid en helt riktig uppfattning. Vid undersökning av fraktion ll.2-16.0 mm förbättras dock

korrela-tionskoefficienten om den enda provade kalkstenen undantages.

Korre-lationskoefficienten är likartad vid användning av stålkulor, såväl med

15 som med 5 mm diameter.

Det är svårt att av resultaten avgöra vilken metodvariant som är bäst lämpad för nötningsförsök. Ytterligare försök bör göras särskilt med fraktion 11.2-16.0 mm.

En jämförelse av korrelationen erhållen vid tidigare undersökning av Micro-Devalvärde och sliptal (figur 1) är svår att göra eftersom inte samma stenmaterial undersökts. Exempelvis provades några svaga, skifferrika naturgrusmaterial. Bortses från de sämsta stenmaterialen vid samtliga undersökningar (sliptal >200 resp slipvärde >4.0) föreligger

13

dock en klar tendens till bättre korrelation med den svenska kulkvarnen.

6 SAMBAND MELLAN SLIPVÄRDE OCH RESULTAT FRÅN

KVARN INNEHåLLANDE SLIPMEDEL

Ett specialförsök har gjorts, varvid i stället för stålkulor 10 kg slipme-del, bestående av aluminiumoxid No. 60 (samma som vid slipvärdesbe-stämningen), använts i kvarnen för nötning av 500 g stenmaterial av fraktion 8.0-ll.2 mm. Proven har torrnötts i 1 timme, varefter uppsikt-ning skett. Resultatet definieras i detta fall som material passerande 2,0 mm maskvidd efter nötning beroende på att de fina slipmedelskorn

blandats med avnötningsprodukten vid försöket (tabell 8).

Resultaten har satts i relation till slipvärdet och en förvånansvärt god

korrelation (r=0.97) konstateras (figur 25). Även kalksten inordnar sig

efter samma regressionslinje. Avnötningen i kvarnen är dock mycket låg

efter ltimme, även för mjuka material, och en avsevärt längre försökstid hade varit nödvändig. Den goda korrelationen förklaras sannolikt med att nötningsmekanismen med slippulver i kvarnen är ganska likartad den vid en "slipvärdesbestämning", utförd vid extremt låg belastning. Ett rätlinjigt samband har tidigare konstaterats mellan

belastning och avnötning vid sliptalsförsöket (VTI Internrapport 103). Två grusmaterial har nötts mindre i "slipkvarnen" än vid

slipvärdes-bestämningen. De delvis rundade partiklarna ger sannolikt upphov till minskad avnötning i kvarnen. Vid slipvärdesbestämningen provas endast

flata, krossade stenytor och partikelformen är därmed utan större

be-tydelse. Glimmerrik gnejs tenderar dock att nötas förhållandevis mer i

"slipkvarnen" än vid slipvärdesbestämning.

7 REPETERBARHET HOS KULKVARNS METOD

En specialstudie har gjorts av repeterbarheten hos kulkvarnsmetoden. Fraktion 8.0-ll.2 mm har använts och försöksparametrarna har varit

provmängd 500 g, kulcharge 5kg, vattenvolym ll och nötningstid 1 timme. Tre stenmaterial har undersökts, nämligen granit Skärlunda,

lll

diabas Skövde och naturgrus Underås. Förstnämnda material bedöms som tämligen homogent, de två andra som mer inhomogena.

Medelvärde, standardavvikelse och variationskoefficient framgår av

tabell 10 och är beräknad för halter passerande 8.0, 2.0 och 0.074 mm

maskvidder. Variationskoefficienten är ganska likartad vid de två

mindre maskvidderna och av samma storleksordning (3-496) hos de tre

stenmaterialen. För krossade bergmaterial är dock spridningen större om halten passerande 8.0 mm maskvidd bedöms, och detta gäller ' speciellt för granit. Detta torde indikera en variabel inverkan av krossning, som bl a beror på halten flisiga partiklar vid kulkvarnsförsök. Repeterbarheten hos metoden bedöms som god, bättre än vid tex bestämning av sprödhetstal, sliptal eller slipvärde. I jämförelse med

sprödhetstalsprovningen utsätts hela provet för en likartad påkänning;

under fallhammaren krossas främst de övre partiklarna i provcylindern. Repeterbarheten hos kulkvarnförsöket verkar vara ganska likartad den

hos Los Angelesförsöket (jfr Höbeda 1978).

Som jämförelse kan ochså nämnas att en variationskoefficint på 7%

konstaterats vid Micro-Devalförsöket (Tourenq 1971). Ett enda

stenma-terial har provats upprepade gånger.

8 DISKUSSION AV RESULTAT OCH REKOMMENDATIONER Våtnötning i kulkvarn måste anses utgöra ett till slipvärdet alternativt försök för provning av nötningsmotståndet hos beläggningsmaterial.

Torrnötning är olämplig eftersom den bildade nötningsprodukten häftar

vid prov och stålkulor samt utövar en dämpande verkan.

Tämligen goda rätlinjiga samband har erhållits mellan slipvärde och resultat från kulkvarnen, vid provning av "urbergsmaterial" (dvs sten-material huvudsakligen bestående av hårda mineral). Detta gäller vid varierande försöksparametrar hos kulkvarnförsöket. Bergarter med lös fogning av mineralkornen tenderar dock att nötas förhållandevis mer i kulkvarnen, beroende på att de enskilda mineralkornen slås loss av

stötarna från stålkulorna. Mjuka kalkstenar nöts däremot

15

vis mindre i kulkvarnen, eftersom ett visköst, nötningsdämpande slam bildas med den mycket finkorniga avnötningsprodukten.

Analysfraktionens storlek måste anpassas till kuldiametem och kul-chargen för att krossningsverkan ska minimeras. En bergart som

kvart-sit är spröd och kommer att krossas särskilt mycket. Partikelformens inverkan är därför maximal vid hårda stenmaterial; vid mjuka sådana

blir ytavnötningen mer dominerande i- förhållande till krossningen. Den med kvarnen levererade kuldiametern på 15 mm lämpar sig bättre för

provning av analysfraktion 11,2 - 16,0 mm än 8,0 - 11,2 mm. Det är främst de flisiga partiklarna som krossas, harpsiktas analysfraktionen

till en "kubisk" form erhålls ett mer renodlat nötningsförsök. Harpsikt-ning bör dock undvikas vid rutinprovHarpsikt-ningar, beroende på risken för

separation av bergartskomponenter med olika flisighet.

Analysfraktionen bör för bästa noggrannhet sammansättas av två del-fraktioner med hjälp av en mellansikt. Ligger partiklarna nära analys-fraktionens undre maskvidd erhålls alltför dåligt resultat eftersom krossningsverkan blir mer dominerande. Förhållandet blir motsatt om partiklarna ligger nära den övre maskvidden.

Försök har gjorts att minska nedkrossningen genom användning av mindre stålkulor (både med 5 och 10 mm diameter). Nötningen avtager nära rätlinjigt med kuldiametern. Vid försök med 5 mm kuldiameter och med analysfraktion 8.0-ll.2 mm har erhållits ett rätlinjigt samband med slipvärdet, där även kalkstenarna faller in . Nötningen blir mindre än med de större stålkulorna och ett visköst, nötningsdämpande slam hinner inte utbildas vidsamma provningstid. Krossningsverkan har dock inte helt eliminerats genom användning av mindre stålkulor.

Försök har även gjorts med fraktion ll.2-16.0 mm i kombination med stålkulor av 5.0 mm diameter; nötningen blir dock mycket ringa vid en rimlig försökstid.

Att inte helt perfekt korrelation erhållits vid de båda typerna av nötningsförsök beror på de olika nötningsmekanismerna. Mineralhårdhe- *

ten spelar mindre roll vid kulkvarnförsök än vid

16

provning eftersom de hårdaste bergartsbildande mineralen inte nöts av stâlkulorna. Vid slipvärdesbestämning utförs också torrnötning, i kul-kvarnen däremot våtnötning och stenmaterial har olika fuktkänslighet. Vid användning aven stor kvantitet slipmedel (10 kg) istället för stålkulor erhålls däremot ett gott samband eftersom mineralhårdheten nu är avgörande. Försöket tar dock lång tid att utföra och bedöms som inte praktiskt genomförbart.

Ett försök i kulkvarn har stora fördelar framför slipvärdesbestäm-ningen. Man behöver inte tillverka provplattor av ett fåtal, tämligen subjektivt utvalda partiklar. Slipvärdesbestämningen påverkas dessutom

av olika, mer eller mindre svårkontrollerbara faktorer vid

försöksutför-andet, t ex slipmedelsmängd, relativ luftfuktighet m m (koncept 8504).

Hårda partiklar skyddar de mjuka vid nötningsförsöket på slipskiva, i kvarnen utsätts däremot samtliga partiklar för en likvärdig påkänning. Repeterbarheten är hög vid kulkvarnförsök i förhållande till andra stenmaterialprovningar.

Det är ännu för tidigt att skriva en metodbeskrivning för nötningsförsök i kulkvarn. Statistisk bearbetning av resultaten ger inget tydligt besked

om lämpliga försöksparametrar; korrelationskoefficienten är i samtliga

fall likartad (rm 0.9).

Det rekommenderas att undersökningarna fortsätts och försöksparamet-rarna optimeras. Analysfraktionen böri fortsättningen sammansättas av

två lika stora delfraktioner med hjälp av en mellansikt. Vid

undersök-ningen har avnötundersök-ningen definierats som material passerande 0,074 mm maskvidd. Vid glimmerrika bergarter ansamlas dock svårnedbrytbara mineralkorn även på maskvidder strax över 0,074 mm. Genomgången av en större maskvidd, ex 1,0 eller 2,0 mm, kan därför ge ett lämpligare mått på nedbrytningen.

Försök bör också göras med större kuldiametrar eller eventuellt med

stänger för att studera om inte samma utrustning också kan användas

för provning av hållfastheten hos stenmaterial.

17

9 REFERENSER

AFNOR. Association Francaise de Normalisation. NF P18-572,

Granula-tes. Essai d'usure Micro-Deval, 1978.

Chevassu, G. Influence des characteristiques petrographiques de

quel-ques roches sur leur resistance å l'attrition. Bull. Liaison Laboratoires

Ponts et Chaussées nr 39, 1969.

FBB. Föreningen för Bituminösa Beläggningar. MBB 31-84. Provisorisk metod för slipvärde.

L'Haridon, R. Essai Micro-Deval destiné a prévoir a partir de petits

échantillons les qualités routiers des roches carottées. Bull. Liaison

Lab. Ponts et Chaussées 14, 1965.

Höbeda, P. Jämförelser mellan svenska och några utländska provnings-metoder för stenmaterials nötningsmotstånd och hållfasthet. VTI

Med-delande 163, 1979.

Höbeda, P. Fuktighetens inverkan på stenmaterials hållfasthets- och nötningsegenskaper, VTI Rapport 42, 1974. '

Höbeda, P. Suggestions to the international standardization of test methods for aggregate strength. VTI Meddelande 102, 1978.

Höbeda, P. Undersökning av slitstyrkan hos stenmaterial genom modi-fierad Trögerprovning. VTI Meddelande 416, 1984.

Höbeda, P. En värdering av stenmaterialets betydelse för slitstyrkan hos asfaltbetong. VTI Meddelande 419, 1984.

Karlsson, B., Wichmann, C. Nedbrytning av bärlagergrus i laboratorium (VTI opubl koncept 850212).

Ministere des Transports. Spécifications relatives aux granulates pour chaussêes Directive, 1984.

18

Schlyter, R. Metoder för och resultat av bergartsprovningar för vägänm

damâl. Svenska Väginstitutet, Meddelande nr 8, 1928.

Tourenq, C. Kommentar till Chevassu, 6. Variation des résultats d'essai "Deval Humide" en fonction du nombre de pierres tendres. Bull. Liaison

Lab. Ponts et Chaussées, No 41, 1969.

Tourenq, C. L'essal Micro-Deval. Bull. Liaison. Lab. Ponts et Chaussees

54, 1971.

Vägverket. Utvecklingssektionen. BYA 84. Byggnadstekniska

föreskrif-ter och allmänna råd.

Wichmann, C. Svagt grusmaterial till bärlager, VTI Meddelande 396, 1983.

19

Tabell 1 Provade stenmaterial och analysresultat med fraktion

8.0-ll.2 mm. Kulcharge 5 kg (provmängd/vattenvolym).

Provmaterial Kompakt- Slip- Mängder passerande sikten 0.074 Flisig- Spröd=

densitet värde i 0.5 0.5 0.5 het het

kg/Z l kg/l l kg/l l kg/l l harpsikt. avrund. Granit, Skärlunda 2.64 1.86 8.1 11.2 8.2 4.4 1.34 33 Granit, Vallhamn 2.67 2.09 20.6 9.8 1.38 41 Granit, Styvinge* 2.74 2.28 19.1 14.7 1.27 40 Granit, Bellinga 2.75 2.96 23.9 18.7 1.15 38

Gnejs, Ödsberget 2.71

3.34

26.3

35.5

24.7

18.0

1.31

44

Gnejs, Borås 2.65 2.48 19.9 14.8 1.34 43 Gnejs, Töva 2.74 3.21 34.6 20.9 1.40 37 Gnejs, Tutaryd* 2.66 2.89 26.3 17.7 1.16 39 Porfyr, Gustafs 2.66 1.31 15.5 7.6 1.31 34

Porfyr, Ålatorp

2.63

1.28

8.1

7. 0

1.14

25

Blybergsporfyr 2 . 65 0.93 4 . 8 7 . 2 3 . 7 1.20 27 Kvartsit, Dalsland 2.65 1.04 7.9 12.0 6.4 3.6 1.30 36 Kvartsit, Forserum 2.63 1.11 13.7 7.1 1.31 36 Diabas, Skövde* 2.97 3.03 23.4 30.2 21.0 13.3 1.46 38 Diabas, Vargön 2.97 1.96 8.5 11.1 7.2 5.5 1.30 33 Diabas, Forserum 2.90 1.93 12.4 9.0 1.30 24 Naturgrus, Underås 2.66 2.31 19.1 30.3 16.2 8.5 1.34 41 Naturgrus, Rörberg 2.69 1.90 14.0 12.9 1.14 25 Kalksten, Hejdeby 2.66 8.17 41.3 50.4 44.5 32.5 1.32 56 Kalksten, Brunflo 2.72 5.93 27.1 37.3 25.4 21.6 1.46 45 Marmor, Vagnhärad* 2.73 7.18 45.8 36.7 1.22 42 Sandsten, Hardeberga 2.63 1.59 17.5 20.5 17.2 8.2 1.22 35 Amfibolit, Steninge* 3 . 02 3.89 32 .6 40. 8 37.1 34. 0 1.28 66 Gabbro, Kallax 2.99 2.26 21.4 13.9 1.40 46 Labradorit, Norge 2.78 2.64 20.3 11.5 1.36 34

*) Prov krossade eller omkrossade vid VTI.

20

Tabell 2 Kompletterande resultat från kulkvarnsförsök med ett antal

stenmaterial enligt tabell 1. l. stannar på 8 mm 2. 2-8 mm 3. 0.5-2 mm 4. 0.074-05 mm 5. passerar 0.074 mm

Material

0.05 kg/5/l l/l t, normalt

l 2 3 LI- 5 Granit, Skärlunda 80.0 7.8 0.3 11.2

Gnejs, Ödsberget

l45.2

14 .8

0.2

4.2

35. 5

Blybergsporfyr 81.7 ll . 0 0.1 0.1 7 . 2 Kvartsit, Dalsland 76.0 11.9 0.1 0.1 12.0 Diabas, Skövde 43.4 26.1 0.1 0.1 30.2 Diabas, Vargön 72.9 15.9 0.1 11.1 Naturgrus, Underâs 46.1 22.5 0.2 0.9 30.3 Kalksten, Hejdeby 33.3 15.9 0.1 0.3 50.4 Sandsten, Hardeberga 70.3 9.0 0.2 20.5 Amfibolit, Steninge 39.8 18.8 0.5 40.8

Material

l kg/5/2 l/l t, normalt

i 2 3 4 5 Granit, Skärlunda 82.4 9.3 0.2 8.1

Gnejs, Ödsberget

52.2

17.1

0.2

4.1

26.3

Blybergsporfyr 87.1 7 . 9 0.2 0.2 4 . 8 Kvartsit, Dalsland 83.4 8.4 0.1 0.2 7.9 Diabas, Skövde 52.1 23.2 0.1 0.1 23.4 Diabas, Vargön 76.6 14.7 0.1 0.1 8.5 Naturgrus, Underås 73.2 6.9 0.2 0.7 19.1 Kalksten, Hejdeby 38.9 19.2 0.3 0.5 41.3 Sandsten, Hardeberga 72.2 9.9 0.1 0.3 17.5 Amfibolit, Steninge 48.5 18.3 0.5 32.6

Material

0.5 kg/l l/l t, harpsiktat

1 2 3 4 5 Granit, Skärlunda 90.9 0.7 0.1 8.2

Gnejs, Ödsberget

65.0

8.0

2.3

2497

Blybergsporfyr 95.6 0 . 5 3 . 7 Kvartsit, Dalsland 92.2 *1.3 6.4 Diabas, Skövde 72.6 6.3 21.0 Diabas, Vargön 92.4 0.4 7.2 Naturgrus, Underås 78.8 4.5 0.3 16,2 Kalksten, Hejdeby 142.5 12.5 0.1 0.3 44.6 Sandsten, Hardeberga 78.7 4.0 0.1 17.2 Amfibolit, Steninge 53.7 8.7 0.4 37.1 VTI MEDDELANDE 444

21

Tabell 3 Avnötningen i kulkvarn som funktion av försökstid. Analys-fraktion 8-ll.2, provmängd 0.5 kg, kulcharge 5 kg,

vattenvo-lym l l.

Mängder passerande 2 mm sikt (%)

Tid Granit, Skärlunda Kalksten, Vagnhärad

15 min 4.9 17.2 30 min 7. 8 30.5 1 tim ll .9 44.5 2 tim 16.0 72.4 4 tim 26.8 95.5 8 tim 34.5

-Tabell 4 Resultat från kulkvarn med analysfraktion ll.2-l6.0 mm.

Provmängd 1 kg, kulcharge 7 kg, vattenvolym 2.0 l,

nötnings-tid 1 tim.

Material Slipvärde <l 1.2 mm <2.0 mm <0.074 mm

vikt-% vikt-% vikt-°/o

Granit, Skärlunda 1.86 17.9 6.5 6.4 Granit, Styvinge 2.28 39.8 12.0 11.5 Granit, Bellinga 2.96 35.1 20.2 19.8

Gnejs, Ödsberget

3.34

49.2

21.2

19.1

Gnejs, Borås 2.48 38.9 16.1 16.1 Gnejs, Töva 3.21 36.0 17.2 16.1 Gnejs, Tutaryd 2.89 41.3 23.1 22.5 Porfyr, Gustafs 1.31 17.1 5.4 5.4 Kvartsit, Ullerud 1.04 12.3 5.0 5.0 Diabas, Skövde 3.03 51.6 15.3 15.2 Diabas, Vargön 1.96 16.3 7.4 7.4 Diabas, Forserum 1.93 17.9 7.3 7.3 Naturgrus, Underâs 2.31 28.9 11.0 10 .8 Naturgrus, Rörberg 1.90 36.1 9.6 9.5 Kalksten, Vagnhärad 7.18 63.8 31.1 31.1 Amfibolit, Steninge 3.89 57.4 33.0 32.7 Gabbro, Kallax 2.26 38.8 12.7 12.5 VTI MEDDELANDE 444

22

Tabell 5 Avnötning i kulkvarn vid användning av olika diameter på stålkulorna. Analysfraktion 8-1 1.2, provmängd 0.5 kg, kul-Charge 5 kg, vattenvølym l l, nötningstid 1 tim. Vid blandning

av olika kulstorlekar har använts l, 5, 2 och 1.5 kg av diame-tern 5, 10 resp 15 mm.

Material Material <0.074 mm vid kulstorlekar

(D5mm (25 10 mm (2) 15 mm (D(5+10+l5) mm

Gnejs, Ödsberget

6.6

19.9

35.5

19.5

Porfyr, Ålatorp

1.5

4.9

8.1

3.5

Kvartsit, Dalsland .1.3 6.1 12.0 4.1 Diabas, Skövde 8.4 18.3 30.2 18.0 Kalksten, Vagnhärad 11.9 27.7 45.8 25.4

Tabell 6 Resultat från kulkvarn vid användning av små stålkulor med 5 mm diameter. analysfraktion 8-11.2mm, provmängd 0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym 1.0 l, nötningstid 1 tim.

Material Slipvärde <8 mm <2.0 mm <0.07# mm vikt-% vikt-% vikt-°/o

Granit, Skärlunda 1.86 4.8 2.1 2.1 Granit, Bellinga 2.96 16.7 6.3 6.2

Gnejs, Ödsberget

3.311;

14.4

7.2

6.6

Gnejs, Tutaryd 2.89 8.4 4.9 4.8

Porfyr, Ålatorp

1.28

1.7

1.5

1.5

Kvartsit, Ullerud 1.04 2.1 1.4 1.3 Diabas, Skövde 3.03 20.6 8.5 8.4 Naturgrus, Underås 2.31 11.1 4. 6 4. 4 Kalksten, Hejdeby 8.17 23.6 14.2 14.0 Kalksten, Brunflo 5.93 25.1 14.8 10.1 Kalksten, Vagnhärad 7.18 26. 7 12 .0 ll .9 Sandsten, Hardeberga 1.59 9.7 6.1 6. Amfibolit, Steninge 3.89 23 . 5 11. 6 11. 6 Dolomit 7.59 17.9 13.0 13.0 VTI MEDDELANDE 444

23

Tabell 7 Avnötning (material <0.074 mm vid provning av fraktiøn

11.2-16 mm.

Material Kulcharge resp kuldiameter

10 kg 8 kg 7 kg (DSmm (DlOmm (DlSmm Kvartsit, Ullerud 0.9 3.1 5.0 Diabas, Skövde 4.4 11.2 15.2 Kalksten, Vagnhärad 10.0 Zl .8 31.1

Tabell 8 Resultat från nötning i "slipkvarn". Fraktion 8.0-1l.2 mm torrnött 60 min med 10 kg slipmedel.

Material <2.0 mm (vikt-%) Granit, Styvinge 2.90 Granit, Skärlunda 2.56 Granit, Bellinga 3.78

Gnejs, Ödsberget

4.73

Gnejs, Töva l;.20

Porfyr, Ålatorp

1.19

Kvartsit, Dalsland 1.48 Diabas, Skövde 3.18 Naturgrus, Underâs 2.14 Kalksten, Vagnhärad 7.61 Sandsten, Hardeberga 2.25 Amfibolit, Steninge l.MSD VTI MEDDELANDE 444

VT I M E D D E L A N D E 44 4 Tabell 9 värdesm etod.

Statistisk beräkning av sambanden vid försök i kulkvarn och enligt

slip-Normalflisig N Harpsiktat H Fraktion Kuldiameter mm mm Kvarnparam etrar:

provmängd/kul-charge/vattenvolym /

nötningstid Ekvation

y=a+bx koefficient rKorrelations- Anmärkning

8.0-1 1.2 15 N H N N H . H H

ll.2-l6_.0

"

N

8.0-1 1.2 n _ N

0.5 kg/S kg/l l/l h

1 kg/7 kg/Z 1/1 h

0.5 kg/S kg/1 1/1 h

y=-O.37+O.l4x

y=0.63+0.08x

y=0.18+0.l6x

y=0.89+0.09x

y=0.65+0.14x y=l.14+0.09x y:0.04+0.51x y=0.3l+0.70x 0.89 0.89 0.91 0.89 0.85 0.91 0.91 0.97 samtliga prov kalkstenar undantagna samtliga prov kalkstenar undantagna samtliga prov kalkstenar undantagna samtliga prov _ 10 kg slipmedel istäl-let för stålkulor

(samtliga prov)

24

25

Tabell 10 Resultat från kulkvarn med avseende på repeterbarhet. Fraktion

8-ll.2 mm, provmängd 500 g, kulcharge 5 kg, vattenvolym l l,

nöt-ningstid 1 h.

Prov nr <8.0 mm <2.0 mm <0.07l mm

vikt-% vikt-% vikt-%

Granit, Skärlunda 1 24.6 12.4 12.0 2 24.2 11.4 11.2 3 26.6 12.4 12.0 4 27.0 11.4 11.2 5 24.2 11.8 11.6 6 32.4 12.2 11.8 7 29.8 12.2 12.0 8 25.0 11.8 " 11.6 9 28.0 12.2 12.0 10 25.2 11.4 11.2 medelvärde 26.7 11.9 11.7 standardavv. 2.7 0.4 0.4 variations-koefficient 10.1 3.4 3.4 Diabas, Skövde 1 56.0 29.6 29.4 2 53.8 29.0 28.8 3 50.4 29.8 29.4 4 50.8 29.2 28.8 5 51.0 28.2 27.8 6 58.4 29.2 29.0 7 51.6 28.2 27.8 8 54.2 28.6 28.2 9 54.0 28.0 27.8 10 52.2 27.0 26.8 medelvärde 53.2 28.7 28.4 standardavv. 2.6 0.8 0.8 variations-koefficient 4.9 2.8 2.8 Naturgrus, Underâs 1 50.6 29.4 28.6 2 46.2 26.8 26.0 3 48.2 27.4 26.6 4 51.4 28.4 27.4 5 48.6 27.2 26.4 6 48.6 26.2 25.4 7 45.8 26.0 25.2

8

45.8

27.2

26.6

9 47.2 28.2 27.4 10 47.6 26.2 25.4 medelvärde 48.0 27.3 26.5 standardavv. 1.9 1.1 1.1 variations-koefficinet 4.0 4.0 4.2 VTI MEDDELANDE 444

våt M i c r o d e va l , 26 Amäåbolit 30< Brunfla 20__ .kalksten r= 0,77 Y: 0, lax-ll. 96 10. O O O

O

%

§

i

å

ä

-%

100 200 300 Sliptal, korr

Figur 1 Samband mellan Micro-Deval (våtnötning) och korr. sliptal

(korrigerat :för kompaktdensitet). Från Höbeda (1979).

27 I lOO- ' / "

Kalksrcn, Vagnhärad

"/o

80-Granif, Skörlundo.

Män

gd

er

pa

ss

er

an

de

2

mr

m

.5

w_ // .

I 1 I

4'

2

3

H

Tid, * 'Kramar (Ii -1 n u

Figur 2 Inverkan av försökstid på avnötning av granit resp metamorf kalksten i kulkvarn. Analysfraktion 8-112 mm, provmängd

500 g, kulcharge 5 kg, vattenvolym l l. VTI MEDDELANDE #44 -d m _

28

GHANULUMETHE

715 E439

CILAS

RESULTS IN NEIGHT 100 90 80 70 50 50 40 30 20 10 O 1 105 2 3 4 5 12 16 24 32 48 64 96 128 192 HICRONS

DATE SPECIFIC SURFACE AHEA

SAMPLE Wiehe"

GRANULOMETRE 7155439 '

CILAS

RESULTS IN HEIGHT 100 90 80 70 50 50 40 30 20 10 0 1 1.5 2 3 4 5 8 12 16 24 32 48 64 95 128 192 MICRONS

one ' SPECIFIC sunncs AREA

SAHPLE Gvumk

Figur 3 Inverkan av kulcharge på avnötning av olika analysfraktioner vid Micro-Devalförsök. Större kulcharge behövs vid grövre analysfraktion för likartad avnötning (enligt Tourenq 1971).

29 10 0 -4 --0- .-...4, .4 .-XIII I 90 l

'UH HIIIIIII Illnll lllllIHY 1 ?Vi "lll" II \ .Hallin :IUTLTI 80 '\

70

III!! Illlllul IIIIIIIII HIIIIIII

..\..\

_L_u- L-___L_---L----L

\

Illllilll IIUIlUUTI

60

N

Illlllll lllllllll IIIIIIIII IIIIIIIII lllllllll

l huru; lll.. 50 I IHIIII

\

Ulllll IIIIUII Hill IHIIIH.

I

ill- 1 "UAH" 'IIIIHII Hill IIIFIJH IAIIIII'I IHIIUH

I KT HIFI llllllll IIIIIIIII IIHIIIH IHIIHU H.

1

30

Passerandc mängd viktprocent

l

1--..- --.nu ..-ip-_--ua- --h--øh- _-5-

-..i-'alm' "" "' " l"" 20 II II III IIIIIIUI up 1- 04:... 1-L-w- --L __-L-___L--1

Ti IUHIUH UIIHH IIIIIHH

7-1 -ul-uu -mL-d -L .- L_ _mLuLa _L -10 .J I | I

llllll IHIIIIHI Hllllll Hull III'IUII IUIHU "IIIHII HIIIIIH IHIIHH "HIFI"

I

-L-_--L_.--L_---L_a__L----L_-_-L-_--L-_-_L-_--L HHPHIHHPHl HUMlnnpnldnpullnqnnXHHHUIHwnnluqnnlnunn

din.. 1 IIIIIH IIIIWII IITIITH AIIUTUI IIIIHII HU'HII IUIIIIH IIHIIIU Illllllll 'Hill ll Il'll'l

.ollxl i' 171m! IIIIIHI Illlgll

Elin ITIIAII'II :Nunn ll .b

lllllll I

u -II-L hu-L-p-L-q--L-n Ino-Liu_--_L-G-Lhu-L-uO-L-up

.. llhtl ll IIII'IIH HIP!" IHI

_---- ----p.. -4 < _4_ I ;I I i] I [I .. .-.i .J -..4 .-4 T T I I l l l l l l n l .i I I I I I I I XI II .-1 .1 0--1 -4 .-4 w

.-1 i '1 _-4 2 4 5.6 8 11. 3 16 20 32 50 64 ' .L b 0. 07 4 0. 12 5 0. 25 0. 5 Fi gur 4 Nöt ni ng sf ör lo pp för pr ov av ol ik a mo ts tån ds kr af t. Ka lk st en , He jd eb y 1, Gn ej s, Öd sb er ge t 2, Sa nd st en , Ha rd eb er ga 3, Bl y-be rg sp or fyr 4. An al ys fr ak ti on 8-1 1. 2 m m , pr ovm än gd 0. 5 kg , kul ch ar ge 5 kg , va tt en vo lym l 1. N UP..IEE'I"

/k

ul

ks

fe

n

,V

ag

nh

är

ad

N o 2 -Å U'I_I I

\g

rn

ni

f,

Sk

ür

lun

da

3.

Material 2 - 5,6 mm vikt% U"₁ I I 15 13 mi n 1 B'r im N- 4-Fi gur 5 Ha lt en gr övr e fr ag me nt bi ld ad e vi d nöt ni ng av gr an it oc h me ta mo rf ka lk st en i kul kva rn . An al ys fr ak ti on 8-1 1. 2 m m , pr ovm än gd 50 0 g, kul ch ar ge 5 kg , va tt en vo lym 1 l. VT I M E D D E L A N D E 44 4

30

Material

0,074°O,5mm

A 4... 3-.

z 7

/

%

/

/

/

/

á

/

1-

ø z

_{% á}

/

á

/

/

,

ä H

4 4 H

.72

_

%

/

n Glosmoim

Granit

Granit

Granit .Gnejs

Gnejs

Amfibolit Kvartsit êüsbus

SkärlundaStyvinge Bellinge Odsberget Tövu

Steninge Ullerud Skävde

Figur 6 Material stannande på 0.074-0.5 mm, maskvidder vid nötning

av fraktion 8.0-»11.2 mm. OBS glimmeranrikningen vid

gnej-ser! Kulcharge 5 kg, vattenvolym 1.0 l.

N G

31

N 0 NOE U M bvc-"nu fnul

l ;i

C um : I o M mi cr o-D ova l & / /

JVM

/f/ H:Sr([åuc| r

A

L_

Sj^lm av '

tom. .2. < m Figur 7 '0070 1.0!!!l .

nötning), enligt Tourenq (1971).

I J 1 l I J I I I J 1 I I J I I I A I I i Pa ss er an de män gd vi kt pr oc en t -5 _ _ _ L -_ _ L _ _ _ L 0.074 0.125 Figur 8 0,25 _ _ L _ _ -L _ _ _ L _ -_ L_ _ L -_ L _ _ L _ -L _ _ _ -_ -L _ .0 . -0.5 1.0 2 4 5,6 I -_ L -_ _ L _ -_ L _ _ -L _ _ _ L _ _ _ L _ _ _ L _ _ _L _ _ _ L _ _ _ L _ .4 8 11.3 '16 20

kraft. Kalksten, Hejdeby i, Gnejs, Ödsberget 2, Sandsten,

Hardeberga 3, Blybergsporfyr 4. Analysfraktion 8.0-li.2 mm,

provmängd 0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym 1 l.

VTI MEDDELANDE 444

Inverkan av halten flisiga partiklar på nednötning vid Micro-Devalförsök (heldragen kurva = våtnötning, streckad :

torr-Nötningsförlopp för harpsiktade material av olika

VT I M E D D E L A N D E 44 4 män gd 0. 5 kg , kul ch ar ge 5 kg , va tt en vo lym 1 l. ga re avn öt t i kul kva rn ) c. An al ys fr ak ti on 8. 0-11 .2 m m , pr ov-pa rt ik el fo rm . No rm al pr ov a, ha rp si kt at b, Fi ur 9 Exe mp el på. nöt ni ng sf ör lo pp i kul kva rn för pr ov m e d ol ik a avr un da t pr ov (ti di-0.0 74 OJ ZS 0,2 5 05 10 \ 4 5,6 8 11. 3 16 20 32 50 64 C) ._ÅC) Passerande mängd viktprocent h) C) U)C) 8 lnC) 0\C) \,C) ._Ä 8 8

.-4 _nal-...q__L--__II--u_aula-a--al-__---h_u-|aan-.Ena- -ul-_-

_uni-_.-InqnnITTTI1 1 0

III 1111

0'

TTIT TI

Q Illllllll IIIIÃIIII Illllllll lllllllll

I i I I I :I II ki ll t [IIIITIIT _-L__ IIIIITW

-_L_-lill III lill] I]

__L.; 'IIIIIIIK -_L-_ [IIIJIIII __L_- -_L Å l l l

:AATITTI'nnnn XITTT III nanrI1ITI1III IIIIIIIIIIlllll

A

A

6

I

-_L_uHNPU__L_, luqln__Lpd

;IITITIli __;_.unpn1-_L-_ nupnx _Oh-L...-Ian -_L. l I 11 IA AK T

lllllll1l IIIIllIl Inqll 'III[III| Illllllll IIIILIIII IITIII IIIIIIITI

Oc

h-;b

er

ge

t

IIIIIITTI

na

js

IIIIIIIII JIIIIIII! :1(151411 ttlIIIII! 1111]! III ITIIIIIHI 4 l llllTT1] ,l

HHHHI Illlllllll IHqHHl ITTIITIIII

IIIIIIIII .4 __L_-Ililllill _-L_u TTTTIIINN __L_-[XT[TTT1 nnpwg _CL_u llr7áilll IIITITTTV _*L--Illllllll Illllllll __L_- -_L::_ TW-5mmmlllf IIII * ;_35 '.1-Jlllllll III-...-' -[SITT1III Illllllll k llnllllTT :_L_ -. _4 IITrlT1II __LD-I'lliltl] _-L_-'llblnlll __L_, lilIlITIT -_L_-Inqun __L__ Ill'lllll _-L__ IIITIIIII __L__ Nunn __L;:_ 5 X I S IIIIITITI q.

TTTIIITII IIITITTTI XTIYIIIII IlITIlIIT Inqnn Illllllll IIIIIIIII Illllllll

.4 .--4 .--1 OJ N% OJ ZS 0,2 5 05 10 4 55 8 11. 3 16 20 32 50 64 10 Posserande mängd viktprocent 8845 __L_ __L_ _L_ -;L_ __L_ __L_ __L_ U1 O\ \1 0) C) C) C) C) 90 __L_ --L. l .J I

Sa

nd

st

en

..

| J I 4 I 1 I J I 1 0 'x (1. m0_ . (U_.3 LD D __L_ __L- __L_ -_L-10 0 32

VT I M E D D E L A N D E 44 4 ga re avn ot t i kul kva rn ) c. An al ys fr ak ti on 8. 0-11 .2 m m , pr ov-m a n g d 0. 5 kg , kul ch ar ge 5 kg , va tt en vo lym 1 1. pa rt ik el fo rm . No rm al pr ov a, ha rp si kt at b, avr un da t pr ov (ti di-Fi gur 10 Exe mp el på no tn in gs fo rI Op p i kul kva rn fo r pr ov m e d ol ik a OJ W4 0, 12 5 0.2 5 05 10 4 5.6 8 11. 3 16 20 32 50 64 Passeronde mängd viktprocent ä 8 -x N o o o n:C) oxo \10. C)C) ._5 2% 8

1 -h-___l.--<_-5----u--_\n- _enl-_-_ _ L.-q_nu-ch_-_mh-.uu

n_i--111111111 1711[]111 1111|1111 111 1111 0' 11111111 0 [Nunn lllllllll 111111111 unpnxnnuuinnpnl 1 1 14 1 1 1 11 11 11 1 _{_-L_-__L-_;_L-,} 1 111111 -_L_-1111 -_L_-1111 ....L..w 111111111 M-L__ 111111111 __L .uqunxuqnnxuqnn 1 111111 1111 1111 11111111 111111 .11114111 111111111 111111111 0--L-uan-u-L_-1 0 111111 hub-L...-1111t111 Hun m-Lu_ Hp __L. 111111111 111111111 111111111 s 1 1 11 1 11 1 11 111111 1111 1111 11111111 111111

He

jd

eb

g

111111111 111111111 111111111 111111111 ! l ! T11111111 111111111 111111111 . |[1111 .. p . 1111

\å

111111111l 111111111I luqunI 111111111I 111111111 111111111 111111111 g.-. .-4 111111111 __L__ HHKQ; __L__ 1111111\ L--111111111 _ LC_ 111111111 _-L__ 111111111 __L__ :Nunn ...-1 __L-N-.rqñmguuulzguur 111111111 -u-111111111 _--4 111111 _--q iidlll::: nu. .. _. 1 1111 uuñnl

1111ITTTT 1111.11111111i111111111|111 :_L-3_-L_-__L_N »4 4 1111111 -_L_u Innnn _L__ 111111111 _L__ 11|1l1111 __L__ 111111111 _-L_u 111111111 __L__ lelllrrl __L;:_ .-1 111111111 1TTII1T11 111111111 .4. ...nr-.4 111111111 1111ITFT1 111111111 111111111 111111111111111111 1111'1

00 74 0. 12 5 0,2 5 05 1.0 4 5,6 8 11. 3 16 20 32 50 64 Posserande mängd viktprocent .s 10 (M -Å ln O\ \1 G) \0 §3 ...1 C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) 1 ..-i-_a-_L_ _-I-_u_-\_..--.-|__-__I_-q_.-|-_ __L__-_|.- _..L-Inqn 0 1111fl111 111111111 11111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111

1-0

D

1 1 1 j 1 å 11 11 11 1 1111111 1111| 111 111111111 11111111 I11111111 111111111 111111111 111111111 --L_,-_L-_;3L_1 _L__-_L_--_L___-L

E-áê

:.11111^ t1|11111111111111 17111111 111111111111r11111 TTWY 1 :111111 11111 11 111111111

Na

tur

gr

us

pHIHHUUIHHpUIHHp ._L--__L_-__L_---L

E

__L____Lp__-L__ I1 .J I 1 l

Un

de

rås

1 1 1 1 H 1 H 1111111 1111[ 11 111111111 1111111 1111|1111 111111111 111111 I 111111111 111111111 I 1 x 4 i I 1 1 1 111111111 1ll111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 111111111 1 th1\hnl

\

\

11111 1111.1111 111111111 111111111 111111111 111111111

\

_44 1T1T11111111111131111111n11111111111 ...-qu- L- L <_oøL_4.0.L_OlLOLv< -1111r11|1 11111111111|1I111r FHIIFIIr-q 111111111 111111111 111TT-liå ---hi- N . _ --q .QndLum§E.n '...-1111t1111111111111111-1111!0.151.1.11111F1111111m1111111111111113l1111111111111111l1n1 :_L___-L_-__L__-_L_-E_L____L_-_-L____L____L-__-L;f _-1 111111111 TTTIIII11 111111111 111111I11 111111111 111111111 111111111 1111:1111 111111111 111111111 *- __--< »4 .0 b _ _-.1

v... .... L..._....v. 33

34 O

Ab

0

60*

0

OÃla'rorp

0 .

C

50-'5

o

'ä 0

-'

0

§

0

.

"' 40-

0

0

E*

'E 0 O 0

ä

L.. 0

§ 30"

.

0 0

C

_{H .}

0

'35

k_ puss] mm(n0rm)- puss. 2 (harpsik'r) 00

20-3

-

pass 8 mm (norm) - pass 8'm(hc1rpsik1')

O

2'5

3'0

35

45

45

5'0

5'5 I

Sprödhefsml

Figur 11 Nedkrossning i kulkvarn, bestämd från försök på

"normalfli-sigt" resp "kubiskt" stenmaterial, som funktion av

sprödhets-tal. Analysfraktion 8.0-11.2 mm, provmängd 0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym 1.0 l.

35

5°'

PT

\ 0 I 0 normalt material 0 s 13 horpsikfot' material D 0 . '1 r i D \ w avrunda? metanol ö , I \ a ' \ o I ' A A \ . I 5 d I A I O ['- I v \ 0 va \ o , o \9 30. ' G 4 \ ° 0 o I -0- 0 A I D D i .-5 o \ . 0 V I 0 A \ E 0 A I 0 D _ 4 0 5 an \ ' 8- 0 A \ I 0 9 . o 0 5 V _a ' 0 v a - 20" \"' o \ ' 4 \ .9. I O 5 , 0 I 8 r 0 b \ 5 s 4- ' I 1: g 4 _|\ ₀0 v . I _C 4 _|/ 4 I (7 ' z> / V 0 \ O \ P \ 0 V 6 C <1 0 ' 0 v \ / c ' I A 0 b ' 10' \ A I 0 A O o \ I O \ O 4 I A , D <1 u V I _O I _{0 ,} A | P \ 4 \ q 0 D , C Vi i \ 0 I | A _{I 0 A I} C 6 ' , ' _{. O} 4 / / D A \ \ 0 P \

8195:09590rhr Diabas, Vargön. samma, decbexga Kalksten, Hejdebg Amfibolit Steninge,

Figur 12 Inverkan av partikelform på avnötning av fraktion 8-11.2 mm

i kulkvarn. Avrundat prov (sammanslaget material tidigare avnött i kulkvarn), harpsiktat och normalprov. Provmängd

0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym 1 l.

36 normalt materia'

^°

maka* man-c..

avrunda? marginal --| I l 1 I \ 0 I 3 i \ I i \ l ' .-i \ I \ I \ §3_{4,_} I \ .x D. 1 ' '; A - r s å b i I E A \ F_- \ I 4' 20'* 7 A \ \ S A I b 5 '-d A I / I v °o A I _. 00 4 \ a \ -- _ 20 A I v ' A 2 ° | \ F-"_{r s 0 o}00 A \ I 5 _o0 _{<7 \} v \ 4 10-4 0 I 0 7 _| I . \ 7 ₀ I ' O 0 <1 / A / I _II-1 ' \ 00 A ' \ - 0 0 g: 1: A I A G I I o (I \ I T7 'I 0 0 A \ I I) I 0 I \ 00 A .u 0 A B / 4 0 D I n- o o ' 0 A V 0 I o 0 va '\ 0 0 A \ o 00 4477_{00 A \ , o o}0 D _{, i 07}0 A , _{0 A} / _i '_,

Granit. Gnejs. -Kvortait, Diabas, Naturgrua,

Skådunda Ödeberget Ullerud Skövde. Underå:

Figur 13 Inverkan av partikelform på avnötning av fraktion 8-112 mm

i kulkvarn. Avrundat prov (sammanslaget material tidigare

avnött i kulkvarn), harpsiktat och normalprov. Provm'a'ngd

0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym l l.

Figur 14a MD Cun i c i m i n i c uo o o ul 0 100% 37

\\

\\

100% 6/8 50°/o 6/ 10

Inverkan av snedfördelning av analysfraktion 6-10 mm genom

uppdelning med mellansikt 8 mm. Ju större halt finare

partik-lar (6-8 mm), desto större avnötning (Tourenq 1971).

IMO MMS

S Charge" i;

6

O

Figur l4b Inverkan av kulcharge på avnötning av olika analysfraktioner vid Micro-Devalförsök. Större kulcharge behövs vid grövre

analysfraktion för likartad avnötning (enl Tourenq 1971).

A

Kalksten

45-'

Vagnhärad

:8

39--; ab

Enejs

ä

Odsbergef

E 33"

E

Diabas

E "

Skövde

4

5

27*-o

_-ä

_{3 21-'}

U) C3' .. Q

15*-__

KvarfshL

Ullerud

9--

Eorfyr

__9

Alaforp

3.... | I [ 3*

øSmm

ø10rnrn

9515 mm kulsi'orlek

Figur 15 Inverkan av clika kulstorlek på avnötningen av analysfraktion 8.0-ll.2 mm. Provmängd 0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym 1.0 l.

39 ä Sandsten Nofurgrus Hordaberqo Underås Pa ss er an de md ng d vi kl pr oc en l Pa ss er an de män gd vi kt pr oc en ' 8 8 8 S 8 ä 8 8 Amiibolit . F Steninge Kalksten Hejdebg Pa ss er an de md ng d vi kt pr oc ent Pa ss em nd e md ng d vi ld pr ocen ! 20 J I .JI O 1 0.074 0.125 0.25 0.5 1.0 2 4 5,6 8 1131620 32 50 64 0.074 0.125 0.2.5 0.5 1.0 2 4 5.6 8 11,3 16 20 32 50 64

Figur 16 Exempel på kornfördelningar för prov med olika partikelform

vid användning av stålkulor med olika diameter, a =

normal-prov, kulor (b 15 mm, b = harpsiktat, kulor <2) 15 mm, C =

nor-malprov, kulor (Ö 5 mm. Analysfraktion 8.0-1 1.2 mm, provmängd

0.5 kg, kulcharge 5 kg, vattenvolym l l.