Undersökning av ICT-tester med obundet material

VT

Nummer: 4-93 Datum: 1993-08-31

Titel: Undersökning av ICT-tester med obundet material

Författare: Peet Höbeda Jerzy Chytla Resursgqrupp: Asfaltbeläggning Projektnummer: 11345 Projektnamn: Uppdragsgivare: VTI Distribution: Fri div Väg- och Trafik-/

Insgitutet

SAMMANFATTNING.

En orienterande studie har gjorts av möjligheterna att använda sig av inlänad gyratorisk packningsutrustning (ICT: Intensive Compaction Tester) för provning av obunden bergkross med och utan lerhalt. Utrustningen visar sig vara väl lämpad för ändamålet och man kan studera packningsförlopp, den maximala packning som kan erhållas vid inställda

försöksparametrar, men också den skjuvkraft som erfordras för att bibehålla den gyratoriska

rörelsen vid en viss inställd vinkel. Man får en indikation när ett tillstånd uppnåtts då materialet inte längre tar packning, men vid täta material och hög vattenkvot också när porvattentryck börjar uppträda och därmed bärighetsproblem kan också förväntas.

I undersökningen har också ingått en studie av en kemikalie som i låg koncentration i vatten av tillverkaren sägs ha en packningsförbättrande och bärighetshöjande effekt. Någon inverkan av

UNDERSÖKNING AV ICT-TESTER MED OBUNDET MATERIAL. P.Höbeda och J.Chytla

1. INLEDNING.

En undersökning har gjorts av lämpligheten hos en för kortare tid under våren 1994 inhyrd gyratorisk packningsutrustning, nämligen finsk ICT- tester (Intensive Compaction Tester, jfr

bilaga 1), utvecklad för packningsförsök av olika material. Avsikten var att främst studera

ut-rustningen med asfaltmassa, men när dessa försök avslutats utfördes också en snabbundersök-ning med obundet, välgraderat stenmaterial (bergkross O-lömm) . Enligt tillverkaren kan man således utföra förundersökningar för proportionering av asfaltmassan genom användning av vatten i stället för bitumen. Pga tidsbristen är försöken ofullständiga i flera avseenden.

Av en tillfällighet fick VTI även samtidigt in en kemikalie, här benämnd X-tillsats, för bedöm-ning. Kemikalien, använd i form av en mycket utspädd lösning, sägs positivt kunna påverka packningsegenskapema hos obundna material eller asfaltgranulat, men även ge en cementering av vissa material och ofta marginella, tex lerhaltiga sådana. Försök gjordes därför även med lerhaltig bergkross eftersom ett av användningsområdena sades vara förbättring av grusslitla-ger. ICT-testarens lämplighet för den typen av studier har undersökts, men även komplette-rande tryckhållfasthetsbestämningar utförts på de erhållna provkroppama.

2. UNDERSÖKNINGSMETODIK.

ICT-testaren har varit av 1:a generationen och medger av prov med med diametern 100mm och höjden ca 100mm. (En ny apparat har kommit på marknaden som möjliggör undersökning av prov med diametern och höjden 150mm). Den har använts vid en inställd gyratorisk vinkel

av 2%, varvtalet 30 varv/min och ett axiellt tryck på 0,4 MPa. Varvtal, vinkel och belastning

kan dock varieras. Försöksparametrar som invägda mängder och densiteter inmatas i utrust-ningens elektroniska minne. Under försökets gång registreras packningsförloppet och den kraft som åtgår att utföra den gyratoriska rörelsen, här kallad skjuvkraft. Resultaten fås ut i tabell-och diagramfonn via PC. Utrustningen var inställd för undersökning av asfaltrnassa tabell-och man

får därvid fram de parametrar som är av intresse för detta material (jfr bilaga 2). För under-sökning av obundet material skulle behövas ett annat program som bla räknar fram torr skrym-densitet. Med det program för asfaltmassa som använts, erhåller man nämligen våt skrymdensi-tet. Tillverkaren ställer också olika program till förfogande alltefter ICT-testarens använd-ningsområde.

Som jämförelse utfördes även tung instampning, dock i begränsad omfattning, bla för att få en

vägledning om vilka vattenkvoter som bör användas i ICT-testaren. För att kunna jämföra re-sultaten med motsvarande värden från ICT-testaren har den våta skrymdensiteten beräknats.

Provade material har siktats upp för bestämning av nedkrossningen vid båda försöken.

Den enaxiella tryckhållfastheten hos erhållna provkroppar har bestämts i enlighet med den

metodik som tex använts för cementstabiliserade material.

3. UNDERS ÖKTA MATERIAL.

Försöksmaterialet har utgjorts av bergkross 0-16mm från Skärlunda (VTIzs referensgranit). Provmaterialet har proportionerats från uppsiktade delfraktioner (figur 1). För studium av ler-haltigt material har lera (figur 2) inblandats i halter på ca 3 och 6%. Halt av material <0,075mm har i båda fallen varit ca 12%. Komstorleksfördelningen hos båda materialen framgår också av figur 12.

4.RESULTAT.

4.1. Pack in "r. i I T-t ter.

Resultat från ICT-testaren framgår av tabeller 1-3 samt figurer 1-3 samt tabeller 2 och 3. I diagrammet går det inte, pga de nära sammanfallande kurvorna, att åskådliggöra enskilda re-sultat med vatten resp. X-tillsats eller olika lerhalt. Den våta skrymdensiteten ökar med vatten-kvoten för bergkross, med eller utan len'nblandning. I båda fallen gäller dessutom att den mesta packningen erhållits redan efter några tiotal varv, men att skrymdensiteten ändå fortsätter att öka tills maskinen automatiskt stänger av sig efter ca 400 varv. Högst skrymdensitet erhålls

med lerinblandad bergkross, packningsförloppen är annars ganska likartade med och utan

ler-tillsats.

Någon effekt av X-tillsats kan inte konstateras och de skillnader som föreligger beror sannolikt främst bla på variationer i vattenkvot.

Ett problem vid undersökningar av obundet material med hög penneabilitet är att vatten sepa-rerar från provet under packningen och rinner ut ur provcylindem. Utrustningen räknar dock med de i förväg inställda värdena och då blir de erhållna felaktiga. Någon sådan separation av

vätskefas sker inte vid packning av asfaltmassa, i varje fall inte varmblandad sådan. Vägs det

obundna provet efter avslutad packning, kan dock erhållna data korn'geras. Någon sådan väg-ning gjordes dock inte pga förbiseende. Att värdena är felaktiga märks speciellt av låga hâlrum och med lerhaltigt prov, som packar sig särskilt tätt, har tom negativa värden erhållits. Denna vattenseparation påverkar dock sannolikt inte packningsförloppet eller skjuvkraften (pkt 4.3)

nämnvärt.

42.Pc in r vi :ni i

De fåtaliga resultaten av tung instarnpning enligt Proctormetoden ijämförelse med ICI'-tester framgår av tabell 3 och figur 5. Som väntat ökar den våta skrymdensiteten med ökande vatten-kvot hos bergkross och tendens till vattenseparation erhålls vid en vattenvatten-kvot på ca 5%. Vid tillsats av lera ökar den våta skrymdensiteten. En tendens finns att 5% vatten ger högre våt skrymdensitet än 6% vatten, men resultaten är ofullständiga. X-tillsats har inte använts vid

för-söken.

Tung instarnpning ger för bergkross markant högre våt skrymdensitet än ICT -tester vid de valda försöksparametrama. Med lertillsats erhåller man däremot likvärdigt resultat vid den högre vattenkvoten. En relevant jämförelse mellan packningsresultat förutsätter dock att ned-krossningen vid försöken inte är alltför olika. I specialprogram för obundna material kan även varvantalet, då vatten börjar tränga ut, markeras och försöket ev. avbrytas.

4.3. Utvecklad skjuvkrafç.

Kurvoma som visar utvecklingen av skjuvkraft framgår av figur 6 och 7 samt tabeller 2 och 3.

Större spridning har erhållits än för våt skrymdensitet och endast medelkurvor ges för åskåd- .

lighetens skull. För bergkross utan lertillsats har starkt avvikande resultat erhållits vid 6% till- ' satt vattenkvot. Efter drygt 100 varv ökar den erforderliga kraften snabbt till en hög nivå för

att börja avplana efter drygt 300 varv. Detta visar tydligen att maximal packning uppnåtts med

graderingen (hålrummet enligt tabell 2 blir även mycket lågt). Ytterligare packning torde vara möjlig endastefter partikelnedbrytning. Försök borde ha gjorts även vid högre axiellt tryck än 0,4MPa. Det har visats, bla vid sydafrikanska undersökningar, att bergkross som packas vid full vattenmättnad (styvt underlag är dock en förutsättning) kan få mycket hög styvhet och ge särskilt god funktion (jfr VTI Meddelande 442).

För packning av lerinblandat bergkross krävs en större kraftinsats, tydligen beroende på den högre skrymdensiteten i förhållande till ren bergkross. En annan viktig effekt kan dock göra sig gällande, vid packning av prov med den högre ler- och vattenhalten erhålls således en nedsätt-ning av skjuvmotståndet efter viss tid och värdena fortsätter att falla tills det att packnedsätt-ningspro- packningscessen avslutats. Detta måste bero på att ett porvattentryck successivt byggs upp alltefter pro-vet förtätas och effektivtrycket mellan partiklarna nedsätts. Materialet får med andra ord dålig bärighet. Tydligen har provet låg penneabilitet i jämförelse med icke lerhaltig bergkross där porvattentryck inte kunnat uppstå. Samma sak sker fö med asfaltmassa om bitumenhalten blir så hög att en kritisk mättnadsgrad överskrids. Detta kan ske i felaktigt proportionerad belägg-ning under varma sommardagar då bitumenets viskositet nedsätts och spårbildbelägg-ning kan uppstå. Vid packning av asfaltmassa erhålls i princip således motsvarande effekter som för obundet

material.

Någon inverkan av X-tillsats kan inte konstateras från ñgurerna för bergkross med eller utan

För att kunna bedöma nedkrossningen har uppsiktning gjorts av proven före och efter packning i ICT-tester resp. tung instampning. Komstorleksfördelningama är praktiskt taget identiska med och utan lera och påkänningen i ICT-tester ger enligt tabell 4 samt figur 12 och 13 ingen nedkrossning. Efter tung instampning konstateras en obetydlig ökning av halten material

<4mm. Provmaterialen har varit mycket välgraderade, finkomrika och täta från början samt det

är väl känt att sådana material är resistenta mot nedbrytning till skillnad mot mer öppna

grade-ringar med lågt fmmaterialhalt. Skärlundagranit är också ett ganska starkt stenmaterial.

4,2, Trygkhâlltaszhgt hg.: Qrgzkrgggar.

Enligt tillverkaren erhålls inverkan av X-tillsats efter ungefärligen 3 dygn. Tryckhållfasthet har bestämts hos provkroppar som lagrats 1, 3 och 7 dygn i plastpåse vid rumstemperatur, men också fått torka utan försegling. Resultaten framgår av tabeller 2 och 3. Figur 8 ger resultat, erhållna med ren bergkross. Högsta värden har erhållits efter 3 dygn och vid den högre vatten-kvoten som ju ger högst våt skrymdensitet. Viss inverkan av X-tillsats är inte otänkbar efter 3 och 7 dygns lagringstid, även om skrymdensiteten tenderar att vara lägst med tillsatsen.

För bergkross med de två lertillsatsema erhålls ganska likartade resultat vid en vattenkvot på 6%. Viss positiv inverkan av X-tillsats föreligger endast efter 3 dygns lagringstid (figur 9). Försök med 5% tillsatt vatten har gjorts endast vid den högre lerhalten och 3 dygns lagringstid (figur 10). I föreliggande fall ger X-tillsats försämrad hållfasthet.

Provkroppar, som fått torka i 3 och 7 dygn, visar inte oväntat högre hållfasthet än sådana som lagrats i plastpåsar pga den uppkomna skenbara kohesionen (figur ll). Hållfastheten ökar med lagringstiden. Efter 3 dygn ger provkropp med X-tillsats lägst hållfasthet, men efter 7 dygn ganska likartat resultat.

5. SLUTSATSER.

ICT-utrustningen är lämplig för undersökning av obundna material, likaväl som asfaltmassa mm. Undersökningen har gjorts vid konstanta försöksparametrar, man kan dock reglera axith

tryck, gyratorisk vinkel, antalet varv och hastighet. Det måste observeras att vatten kan avgå vid packning av obundna material. Felaktiga värden, som måste korrigeras, beräknas av ut-rustningen när den används med program gjord för asfaltmassa. Mätning av skjuvkraft ger kompletterande information, inte bara om paclmingsförloppet, utan indirekt också om bärig-hetsegenskapema hos provmaterialet. Någon nämnvärd nedkrossning av de mycket täta prov-materialen har inte uppkommit vid aktuth försöksförfarande. Försök, gjorda vid tex högre tryck och större gyratorisk vinkel, hade ev. gett ytterligare information. Upprepning av antalet försök vidgivna försöksparametrar kunde ha gett kompletterande infonnation om presicionen vid försöket, särskilt i fråga om mätningen av skjuvkraft.

Någon klar inverkan av X-tillsats har inte konstaterats vid undersökningen, men det kan ej

Ta b. 1.

lC

T

-t

es

t.

(vär de ne] ko rr ig er ad e för ut pr es sat va tt en ) Fi ller ha lt : Sk änun da . Pr ov nr Va tt en -ha lt _% X -ti ll sa ts Sk rym de n-si te t g/ cm ^3 (våt ) Hál rum s-ha lt _% Sl ut li g S-Kr af t kN /m^2 M ax S-kr af t kN /m ^2 / va r v nr La gñn gs -üd _dygn Tr yc kh ål l-fast he t K P a v-NCOVLOCONCO) c;_{1-1-1-1-1-1-1-1-}.- n: co v- Ln C> P* vmomvvmvmvmvmvmvm ja ja 21 91 23 12 23 60 22 84 2170 2186 2299 2165 2290 2211 2299 2183 2289 2176 2268 2185 2279 11 ,6 _5,2 _1,8 4_6, 12 ,4 11 ,8 _5,8 12 ,6 _6,1 10,8 5,8 11,9 6,2 12,2 11,8 6,6 86 86 ₁₂2 86 87 92 95 89 93 96 91 90 92 82 92 91 95 90 /4 0 89 / 25 6 12 2 91 / 10 2 87 92 95 90 / 102 94 / 256 ₉₆ 93 / 32 3 90 92 84 / 12 8 92 91 /3 23 98 /2 56 commcotxrxrxrx 26 2 36 2 25 6 33 1 21 2 25 0 31 8 23 7 443 450 318 543 169 243 225 406

Ta b. 2. I C T -te st . Skär lun da + Le ra . (vär de n e] ko rr ig er ad e för ut pr essa t va tt en ) Fi ll er ha lt: 1 3 % Pr ov _nr Le rh al t % Va tt en -ha lt _% X -ti ll sa ts si te t g/ cm ^3 (våt ) Sk rym de n-halt % Hál rum s-Sl ut li g S-Kraf t kN /m ^2 Ma x S-kr af t kN /m ^2 / va rvnr La gn ng s-üd _dygn Tr yc kh ål l-fa st he t KP a wmmvmohmeZSQifgt GOD v-v-N 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 _3,9 _3,9 _3,9 _3,9 _3,9 _3,9 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 5, 85 6, 5 5, 5 _{(DCDCDCDCDCDCDCOCDCDCDCDCDCDID} ja ja ja ja 2, 34 2, 43 2, 43 2, 40 2, 40 2, 42 2, 40 2, 40 2, 41 2, 39 2, 39 2,40 2,39 2,38 2,39 422, 2,42 2,40 2,40 2,30

4,0 -1,

1

-1,

9

0,8

_{0,3 -0,}

6

_{0,4 0,1 -0,}

4

0,4

_{0,7 0,0 0,7 0,8 0,6 -0,}

8

-0,

6

0,1 0,0 5,8

94 62 60 92 81 74 87 84 81 93 90 97 95 92 91 65 65 89 77 ₁₀4

102/ 12 8 83 /2 5 84 /8 1 94 /1 02 87 /2 56 97 /5 1 92 /8 1 93 /1 02 94 /1 28 93 101 /1 61 10 1/ 32 3 95 ₉₄/81 ₉₂/64 ₉₃/25 ₉₄/51 96 /2 56 93 /2 03 10 4 mmmmv-rxmv-va-mlxv-mrxm 3+ 4 3+ 4' 41 2 19 4 18 1 400 243 281 306 275 300 200 175 522 200 275 243 ₁₉48 ₂₃35 ₁₂36 ₂₁85 281

Tab. 3.

Proctor - ICT jämförelse.

Fillerhalt: 13% ( Leran ingår i fillerhalt)

Vatten_ Skrymdensntet (g/cm^3)

halt Lerhalt Proctor

°/o °/o ICT

Våt Torr

4

-

2,19

2,29

2,20

5 - 2,29 2,34 2,22 5 5,85 2,34 2,4 2,28 6 5,85 2,42 2,41 2,26

Tab. 4.

Kornfördelning efter packning och tryckning.

( mängder passerande resp. sikt )

Ursprunglig ICT ICT Proctor Proctor

Maskvidd korn- ingen 5,85% ingen 5,85%

fördelning Iertiilsats Iertillsats Iertillsats Iertiilsats

16,0 1 00,0 99,5 99,3 99,3 99,6 11,2 87,2 85,8 85,2 87,4 87,0 8,0 73,4 71,5 71,2 74,3 73,5 5,6 64,2 63,0 62,6 65,4 64,7 4,0 55,3 53,8 54,0 57,0 56,9 2,0 41,1 39,5 40,0 43,1 43,2 1,0 30,4 29,8 30,6 34,3 33,4 0,5 23,0 22,9 23,7 26,8 25,6 0,25 18,2 18,3 18,8 20,6 19,9 0,1 25 14,2 14,4 14,9 15,0 1 5,5 0,074 11,8 12,1 13,1 12,2 13,7

0.074 0,125 0,25 0,5 '1,0 4 5,6 811 316 20 32 50 64 .. .X C> CD Pa ss er on demän gd vi kt pr oc en t b\ J C: ) (A J C: ) .t u (I ) (J 1 C: ) C7 \ C: ) *\ J _C? CI ) (I ) \4 3 C) 100 1 _ -h _ øq a _ L -< 1 _ -L -« _ _ h _ a -. -. . L a -M _ _ L _ _ q . . -L _ -. -L . -. _ l . . . -. L u_ -< _ -L -. . . 0,06 11 11 1111 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 -n : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 11 1111 _.. 1. .. a 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -1 .. .. . 11 11 11 11 1 _ -L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ _ 1 1 1 111 1 1 1 -L _ _ 11 11 11 11 1 __ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ -Grovmo 0.2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11

1 111 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1111 11 11 1 I n q n n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 Mellansand 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ _ _ _ L _ _ 1 1 T1 . 411.

111 111 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ _ 11 11 11 11 1 _ _ L_ -UH FH I _ _ L _ _ H U U H I -_ L -Ä H H U U I _ m L -H 11 11 11 11 1 _ -L _ _ 0.6 -4 11 11 1111 1 11 11 11 11 1 1 1 1 11 1111

11 qn n 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 n up n 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Grovscmd J 1 l n q n n1uq n n 1 l 1111 11 11 1 [ 1 11 11 11 11 1 *1 11 11 11 '1 1 111 1 1 1 1 1 l 11 11 11 11 1 l nn pnl 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 n n p n 1 h un n l . o _ _ L _ _ _ -L -_ / In un n _ -L _ 0 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _1 11 11 11 11 _ _ L _ 2 ' 1 1 1 1 1 111 1 11 11 11 11 _... L. .. u 11 11 11 11 1 _ .. L_ _. -Fing rus 6 b i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

11 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 Grovg rus 1 1 11 1 1 111

₁

1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 _. L. .. , L -u 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .. _ L. .. . . -1 1 1 11 1 1 1 1 _ -1 . _ 2 1 1 111 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 _ -L _ _ _ _ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 v _ _ L n n _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -_ . . -_ -0 _ -1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _. l. ._ A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .. ..L. _. _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . -_ _ L Q : __. 4 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . -. . -_ -.. .4 . -0 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1In qn ñ 11 11 11 11 1

111 1 111 1 1 11 11 11 11 1 1 1 111 1 1 1 1 ._. 4 g .. 0 -1

Fig. 1. Kornfördelning hos bergkross fran Skärlunda.

Kornstorlek, mm 0,074 0,001 Illunnl 0,002 0,005 0,01 I I IIIHIIHWI 0,02 [I [i [TI I1IIHIIIIIIII 0,063 0,125 0,25 0,5 _ CD h) C) Pus se run de män gd ,vi kt pr oc en t U! C) .p o U1 0\ C) C) \3 C) CD CD 90 100 ITIII] I I _ -L -_ -L _ _ -L -L -q -L -. -L -_ -L -_ -L -_ . L . . . . -_ L -4 -L - -J __ L -. _ -L -4 -L -_ L _ _ -L -_ _ L -_ -L -_ _ L - -L -_ _ _L -. -_ L -. -L _ -_ -L -. __ L -L -_ _ L -_ _ -L _ . -L -_ ...1 .. ._ l -L -I U I I ' I I I I I I I I I I I I I I I I I ' I I I I I I I I I I U I I I I I I ' I I I I ' I ' l l l l l l I I I I I I I I I I I I I ' I II I II II IIII I I I I I I I I I I ' I I I I I I I I I ' l I ' I I I I I I I T I Y I I I I I I I I I I I I I I I I II I I I II II 'I II I II IIII II I I I I I I I I I I I I I I I I I I I -L _ . I I I I ' I I T I

--._

-J

F I T T ' I I I I _ -L _ . I I I I ' I I I I -_ L -. II II II II I _ _ L -4 _ _ L -_ I I I I I I I I I I I I I ' I I I I --L _ 4 I I I I I I I I I _ -L -4 II II II -_ L _ I I I I I ' I I I Y I I I I I I I I I II I' II I' III II II II I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 'I II 'I II TII II II II I I I II' I I I I II II II II I II I ' I 1 I I I I I T I I I I I I I I I I I I I I -_ L _ d _ -L. _. _ I I I I ' I I I I -L -d _ _. L. _ _ II II |I II II I I I I I I I I -L -. _ -L _ _ 'I II 'I IT I I I I I I I I I I

__ L -I I I I I I I I I -_ L _ J II II II II _ -L -0,002

Ler I Finmjüla I Grovmj'dla |

0,006 0,2

20,6

Ler

Finsilf

J Mellansilf |

Finmo

Grovsilt Finsand Grovmo

| Mellansund I

I Mellansand I

Fi

g.

3.

Ut

ve

ck

li

ng

av

våt

sk

rym

de

ns

it

et

vi

d

gyr

at

or

is

k

pa

ck

ni

ng

.

Gr an it Sk är lun da. M e d oc h ut an X-ti ll sa ts .

(EM/ön)

;a1gsu9prs 19A

24 00 2200 2000 1800 . . . _ . ._ . . . . . -.

\

6 % va tt en M HHl , a p a / §0 5 0/ o va t t e n a g w tHH 4 % va t t e n w

Sa mt liga re sul ta t vi d två Ie rh al te r sa mt m e d oc h ut an x-ti Hs at s.

50 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 0 40 0 An ta l cyk ler

Fi

g.

4.

Ut

ve

ck

li

ng

av

våt

sk

rym

de

ns

it

et

vi

d

gyr

at

or

is

k

pa

ck

ni

ng

.

Gr an it Sk är iun da + Le ra . M e d oc h ut an X-ti il sa ts .

(vw/ön)

;eigsuepwms 10A

2400 2200 2000 1800 . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . _ .. . . 5, 5 -6, 5 % va tten 5 % va tt en

K

\

äs.. Sa mt li ga re sul ta t vi d två le rh ai te r sa mt m e d oc h ut an x-ti ii sa ts .

50 10 0 15 0 20 0 An ta ] cyk ie r 25 0 30 0 35 0 40 0

_

_

_.

_

A . V. , .. . . . . . a . a . . , . . 0 0 O O 0 O 5, A, 3, 2, 1.: O, 2 2 2 2 2 2 3: mmm mmm_må

Fig. 6. Skjuvmotstand under gyratorisk packning.

Granit Skärlunda.

O! 4% vatten + X-tillsats 5% vatten + X-tillsats \ 120 /1

?TT

_{E 100}

/

\ / Z :i % .§2_CD 'C C 0 *(73 E .E 80 60 50 100 150 200 250 300 350 400 Anta] cyk1er

1---2 ---3 --+--4 --+-- 5

J 'I - 4% vatten 2 - 5% vatten 3 - 6% vatten 4

Fig. 7. Skjuvmotstand under gyratorisk packning.

Granit Skärlunda + Lera.

\ 115 RT ( E 95 \ 2 :23

353'

2_U) 0 C 00 '25 5 5. 75 3 55 50 100 150 200 250 300 350 400 Antal cykler

1--0--2

3-0--4 ----'5--+-'6

J 1 - 5,85% lera; 5% vatten

2 - 5,85% lera; 5% vatten + X-tillsats 3 - 5,85% lera; 6% vatten

4- 5,85% lera; 6% vatten + X-tillsats

5- 3,9% lera; 6% vatten

Fig. 8. Tryckhållhasthet (ikPa) efter gyratorisk packning.

Material: Fillerhalt: Lagringstid: granit Skärlunda 13 °/o 0/1/3/7 dygn \ 600 utan X-tillsats med X-tillsats 500

*i 400

:ä

_{ä 300}

" 200

1 155.??? .3553?55

»i 1 dygn 3 dygn

0 512.5. _ 'f:_, ;:f.f;f: 4 5 4 5 4 5 4 5 Vattenhalt (%) J

K

N

Våtskrymdensitet med 2,250

och utan X-tillsats

(medelvärden). 2,200

7;; 2,150

få

å 2,100

5% 2,050 2,000

Fig. 9. Tryckhållfasthet efter gyratorisk packning.

Material: granit Skärlunda + lera.

Fillerhalt: 13 % Vaüenhaü: 696

1). Lerhalt: 5,85 %

Lagrings- Tryckhållfasthet

Lerhalt tid (kPa) utan X-tillsats med X-tillsats

% dygn utan X-t. I med X-t.

400 1 243 275 A _____ __

5,85

3

194

306

§3 300

7

281

300

..63

% 200

.2

§

-5 100 0 1 3 7 Lagnngsüd (dygn)

2).

Lerhalt: 3,9 %

Lagrings- Tryckhållfasthet

Leman

tid

(kPa)

utan X-tillsats

med X-tillsats

% dygn utan X-t. I med X-t.

1 200 200 400

3,9

3

175

275

/5

---N

7

225

243

Så 300

;ca 200

.E

E

7; 100 0: 0 Lagringstid (dygn)

Fig. 10. Tryckhållfasthet efter gyratorisk packning.

Material:

Fillerhalt: 13%

1). Lerhalt: 5,85 % ;

Lagrings- Tryckhållfasthet

Lerhait tid (kPa)

% dygn utan X-t. I med X-t.

5,85 3 412 281

vattenhalt 5,0%

granit Skärlunda + lera.

/

Tryc

khöl

lfa

sih

ei

(kP

o)

utan

X-tillsats tillsatsmed

X-Fig. 11. Tryckhållfasthet efter gyratorisk packning.

Material:

Fillerhalt: 13 %

2).

Lerhalt: 5,85 % ;

Lagrings- Tryckhållfasthet

Lerhalt tid (kPa)

% dygn utan X-t. J med X-t.

5,85 3 1948 1236 7 2335 2185

vattenhalt 6%

Provkropparna har lagrats vid lufttillträde. granit Skärlunda + lera.

3 Lagringstid (dygn) [

Tryc

khöi

lfc

sih

et

(kP

o)

2500 N O O C 1500 1000 01 O O

utan X-tillsats med X-tillsats

3

0,074 0.125 0,25 0,5 1,0 4 Sá 8 11,2 16 20 32 50 ._ x (2 ) (I ) fx) C:) Pa ss er on de män gd , vi ki proc en t

25

11 1 (I ) (7 \ (Z ) \ 4 (I ) (I ) (2 ) \l ) (2 )

§

1 _ -1 : _ q -_. 1. -_ :j :i :-_ . .L.

-__

an

_. .p ._ ,T

__

F_

1

-. _ F . _ -F -1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 | 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 111 1 1 11 11111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _I _ - -1 1 1 111 1 1 1 _ _ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ ..L _ _ -.1 11 11 11 1 _ _ 1 -. _ -1 1 1 1 1 111 1 -_I _ -_ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L -n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L.. L 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _. L _ -1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 \ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 .1 1: 11 :1 111 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _I _ -4 11 11 11 T .. _.. L _ _ _ _ .. .-4 1 1 1 1 1 1 1 : 1 1 1 111 1 1 _ -1 . _ _ 11 11 11 11 1 _ _I _ _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L -_ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L_ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ .. l_ .. _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -L -q ' s 1 1 nu .1 111 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 11 11 .1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 resp. 5% 1 1 1 1 1 1 1 1 1 vatten 1 1111| 1 . 1 1 1 1 1 -1 T T T T T T r f l 1 _

med och utan lera,

\t: 1 1 1 1 1 1 1

/

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 J 1 1 1 1 1 1 1 r' 1 11 11 11 11 1 1 11 11 11 11 1 l 11 11 1111 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 -1 1 ursprunglig. 1 1 ' .' ;1 _U11 L TP Zd üt 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .-1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 L 1 1 11' 1 1 1 1 . _ -. _ -4 11 11 11 11 1 _ _1 _ _. _ 11 11 11 ; -_ L . -. 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ": _ L _ q 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L _ . 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -1 . -L 1 : 1 1 1 1 1 1 1 _ -L -q 1 1 1 111 1 1 1 _ -L _. . 1 111 1 1 1 1 1 _ _ L _q 1 1 11 1 1 1 1 1 _ _ L . -_ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -_ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _. 4 _ _ . _ _ L _' 2 _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

11 1 1 1 1 1 1 1 . -4

C106 Grovmo (12 Mellansand0.6 Grovsand 2 Fingrus 6 Grovg rus 20

0@T4 0,125 C125 (LS 1,0 4 5,6 8 11021620 32 50 64 (Z ) ._ Å C: ) N O Pa ss er an de män gd , vl klpr oc en t (A ) 0

8

U' I _O O\ O \1 0 (I ) 0 SD 0 _. L _{O O} _ -1 . _ q __1. -. . -_. p' -_ -. .1 ._ ._ _ _. F. _ 1 _. .p ._ ._ -_ 1 _ -m a -1 . . . --1 - -1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

med och utan lera . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 u_ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ,_ L_ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 __ L. -_ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 __ L_ 1 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1111 11 1 _ _ L -q 1111 11 11 1 _ _ L _ 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ursprunglig . . 1 1 111 1 1 _ _ L _ q _ -L _ 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ ; 11 11 11 11 1 _ _ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L _ 4 11 11 11 11 1 _ _ L -J 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -.. l. _ _ 11 11 1 1 1 1 111 1 1

k.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 l 1111 11 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 1 11 1111 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ . . -1 . . -" 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

\

1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ' 1 1 1 1 . .. ._ 1. .. 1 1 1 1 1 ' 1 1 1 1 _ . _ . L -1 1 1 1 1 . ; i ; 1 1 1 1 ' 1 1 1 1

\

11 11 11 11 1 " _ L. -q _ _l _ _ N 11 11 '1 11 1 _ _1 __. 1 . 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1' 11 '1 1' 1' 1 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 1 1 1 1 111 1 1 1

\

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 T T 1 1 1 1 T I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 Y' qi 1 1 1 1 1 1 1 1 1 'Z -L _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ _ L _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _l _ _ _ __ L _ H 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _. _ L _ 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ -1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L -_ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -_ L _ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ _ L _ _ 11 11 11 1 L _ L -7 : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 _.

C106 Grovmo (llMellansand 0,6 Grcv'sand^ 2 Fing rus 6 Grovg rus 20

Bilaga 1.

INTENSIVE COMPACTION TESTI

A NEW COMPACTION MACHINE WHICH USES

THE ICT-METHOD IMPROVES BOTH QUALITY

CONTROL AND SAMPLE PREPARATION!

ICT-1008 USES:

SOIL MATERIALS:

0 water content optimization

0 sample preparation

0 stabilization research

ASPHALT AND OlL GRAVEL:

0 sample preparation

0 compactability measurement

NO-SLUMP CONCRETE:

0 tresh concrete quality control

0 development of new mixtures

0 determination ot production

machine effectiveness

0 sample preparation

The KZT-1008 is an easy to operate, fast and accurate instrument.

The compaction method is ideally suited tor testing stift masses. This

method has only about one tenth the particle crushing effect as

conventional stamping methods. The

gyratory compaction of the ICT- 1003

also closely simulates rolling.

_' ^ 3:5. '

T 1003 TECHNICAL SPEC c 0 s 7

oacted sample diameter 100 mm Power supply (standard) ... .. 220 V/ 50 Hz

height . . . .. 100 mm Power consumption max ... .. 1100W

ale weight . . . .. 1500-2000 9 Air pressure source ... .. 6-8 bar

Jie temperature max. . . .. 180°C Air usage . . . .. approxt l/min

num angle of deviation from Working temperature . . . .. +0..+40°C

endicular between end plates Welght . . . .. 65 kg

york cylinder wall . . . .. 4/100 (2°17') Dimensions (WxDxH) _ . _ _ _ .. 330x430x900 mm

ing speed . . . .. 40-160 work cycles/min ' ' , v

nanufacturer reserves the right to change tecnical specifications without notice.

the ICT method and equipment are patented. J

ivelbp oy

t 5 Savonnnna i TelefaxTelephone +358 57 557987+358 57 557 959 4 90 ln ve lo p Oy/ Pa in ok um pp an it

ROAD AND TRAFFIC L-ABORATORY

entfefo

.I

_r

*61

MN: ': 'I .

[m il ] _ CI I 23001" . A 0 «;Awnwmww mw "<7«1 1 I 2200 " i ;A 00-' . n:401.mm A ° ' Bitumen O . Content 21 .i __ .9. r' _ i '* 5.3 0/0 o I 9- 5.8 0'0 O . 'i' 00 2000 ' 1 10 100

Work Cycles (Log)

D H O N IF SI IN G De ns nt y [k g www: Sh ea ! Re sn st an ce [k N/ n1 2] P o! ,,_, . UV, _ . . . . ., .. :150 C L A A't 4 4 bar ' "- "rr . *-= 401mm N O : I a -4 . n ( Bitumen Content - 5.3 Oc 4:» 5.8 90 16.3% IN H' NS IV ! ' N H NS IV F ( T O M P A C THH J H S1 |N (

O O O 1 10 100 O O O

Work Cycles (Log)

-. ' *

"

*4

"

> _' 1 Phone Internat:-«+3_58;57-

57987,':-itelefax?+358-5_557959-*

"

V

-

'ä

. Identification

. Bitumen

. Aggregate

. Filler

INTENSIVE COMPACTION TESTING Compaction test results Mix type:

date: 230493

time: 1340

test no.: 6 type: vatten

content, weight-% of total mass, b:

density .Obz

percentage by volume: type: skärlunda

density pa:

type: skärlunda

content, weight-% of total mass, f:

density, 9f:

. Theoretical void free density: . Other initial data . Test results gauge pressure: mass temperature: compaction speed: sample amount: final sample height:

Bilaga 2.

remarks:

ICT density V VMA

cycles .0 % °/o 4 1895 23,5 31,1 5 1911 22,9 30,5 6 1925 22,3 30,0 8 1945 21,5 29,3 10 1961 20,9 28,7 12 1973 20,4 28,2 16 1993 19,6 27,5 20 2008 18,9 27,0 25 2023 18.3 26,4 32 2041 17,6 25,8 40 2056 17,0 25,2 51 2072 16,4 24,6 64 2087 15,8 24,1 81 2101 15,2 23,6 102 2114 14,7 23,1 128 2126 14,2 22,7 161 2138 13,7 22,2 203 2151 13,2 21,8 256 2163 12,7 21,3 323 2175 12,2 20,9 406 2186 11,8 20,5 Printed: 23,apr,93 4 % 1000 kg/m3 9,9 % 2640 kg/m3 12 % 2640 kg/m3 2477 kg/m3 4 har 20 °C 40 r/min 2189 9 127,8 mm VFB S °/o kN/m2 24,4 74 25,1 ' 77 25,7 77 26,6 78 27,3 79 27,9 79 29,0 82 29,8 84 .30,6 83 31,7 80 32,6 83 33,6 83 34,6 86 35,6 86 36,6 85 37,5 87 38,4 86 39,5 86 40,5 89 41,6 89 42,6 92