STATENS VÄG- OCH TRAFIKINSTITVUT National Swedish Road and Traffic Research Institute
ASFALTBETONG HAB 16 MED HÖG HALT
AV KORNFRAK FION 8-16 mm OCH AV FILLER
Proportionerinigsstudier och framställning av plattor till en körning med dubbade personbilsdäck i institutets provvägsmaskin
Av
Åke Rosengren och Mats Hansson
RAPPCRT Nr 62
STATENS VÄG- OCH TRAFIKINSTITUT
National Swedish Road and Traffic Research Institute
ASFALTBETONG HAB 16 MED HÖG HALT
AV KORNFRAKTION 8-16 mm OCH AV FILLER
Proportioneringsstudier och framställning av plattor till en körning med
dubbade personbilsdäck i institutets provvägsmaskin
av
Åke Rosengren och Mats Hansson
RAPPORT Nr 62
[.
FÖRORD
I föreliggande rapport redogörs för förarbetet till en just utförd faktorstudie i provvägsmaskinen över hur beläggningens sammansätt-åning och packning påverkar det slitage som dubbade personbilsdäck
åsamkar hård asfaltbetong HAb 16.
Förarbetet har bestått i undersökningar över lämpliga sammansätt-ningar och egenskaper hos provplattorna till slitagestudierna,
fram-ställning av provplattorna och bestämning av olika data för dessa.
Faktorstudien motiverar i och för sig icke den utförliga behandling
som arbetet blivit föremål för i rapporten. Intressanta erfarenheter
har emellertid gjorts som kan vara av generellt intresse, när det gäller fillerrik asfaltbetong.
Arbetet har skett på uppdrag av Statens vägverk. Stockholm i april 1975
Åke Rosengren
I N N E H A L L s F ö R T E C K N I N G M U M D W W W N H N H I\ JI ---| . Rapport Nr 62 SAMMANFATTNING SUMMARY MÅLSÄTTNING
FÖRUTSÄTTNINGAR OCH PLANERING UTGÅNGSMATERIAL
Stenmaterial Asfalt
FRAMSTÄLLNING AV MARSHALL-KROPPAR OCH PROVPLATTOR
UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR. MÄT- OCH BERÄKNINGSMETODER
Marshall-kroppar
Provplattor framställda av massor från provade Marshall-kroppar
Plattorna till körningen i provvägsmaskinen
RESULTAT OCH DISKUSSION
Förstudierna
Marshall-kroppar
Plattor av massor från provade Marshall-kroppar
Plattorna till körningen i provvägsmaskinen
SLUTSATSER REFERENSER 10 11 Stenmaterial Analys för asfalt A 135
Blandare för framställning av massorna
Vältpackningsmaskin
Framställning av Marshall-kroppar och provplattor
Jämförelse av metoderna med och utan paraffinering för bestämning av skrymdensiteten
Exempel på beräkning av data för en Marshall-kropp
(blankett)
Exempel på diagram från Marshall-tryckning utan
maximum
Sandmetoden för bestämning av medelprofildjupet
hos en beläggning
Resultat från förstudien - Marshall-kroppar och av material från Marshall-kroppar framställda
provplattor. Fotografier Sid 1. O O O C D N N O N C F U J U J N H 12 12 13 21 .24 30 32
Sid 1
SAMMANFATTNING
För att kunna framställa ett urval olika beskaffade provplattor av
hård asfaltbetong HAb 16 för slitagestudier i provvägsmaskinen gjor-des en förstudie; Denna utförgjor-des på
Marshall-kroppar av ett stort antal blandningar av systematiskt
varierad sammansättning och på
provplattor framställda av material från Marshall-kropparna efter
dessas tryckning.
Olika serier av provplattor framställdes därefter för körningen i provvägsmaskinen.
Blandningarna höll minst 9 Z filler (ber på stenmaterialet) och
stenmaterialet bestod av bergkross.
En mängd data framtogs för proven. Det framgick bl a
att man vid proportionering av asfaltbetong HAb 16 enl BYA kan finna en bindemedelshalt som ligger väsentligt under riktvärdet,
att Marshall-tryckning inte givit någon information över lämplig
bindemedelshalt hos de mycket täta massorna,
att asfaltbetong HAb 16 förefaller kunna ha tillfredsställande
stabi-litet även vid mycket låg hålrumshalt,
att fillerns kvalitet kan ha stort inflytande på den lämpliga halten bindemedel,
att kalkstensfiller jämfört med granitfiller av samma kornstorleks-fördelning givit halare beläggning.
SUMMARY
Siri 2
In order to prepare an assortment of specimens of asphalt concrete HAb 16 (maximum particle size 16 mm) for the testing of wear resi-stance to studded tyres in a traffic simulator, a mix design study
was conducted. This was made on
Marshall specimens of systematically varied compositions and on
slabs prepared by rolling mixtures
Marshall specimens.
series of slabs were then prepared for
The aggregate in the samples contained
consisted of crushed material.
A number of data were procured for the
that on mix design of asphalt concrete
obtained from the tested
the traffic simulator test. at least 9 Z filler and
samples. It was concluded
HAb 16 according to Swedish
specifications one can find a binder content that is
essential-ly lower than the guide value
that stability tests according to Marshall provided no information
on suitable binder content for these very dense mixtures that
content
that
binder content
that
HAb 16 may have satisfactory stability even at very low voids
the quality of filler can have great influence on the suitable
in compariSon with granite filler, limestone filler having the same sieve analysis produced a more slippery pavement surface.
Sid 3
1 MÅLSÄTTNING
Målsättningen för arbetet var ytterst att få fram provplattor för en
just utförd körning i provvägsmaskinen.
Avsikten med körningen i provvägsmaskinen var att studera hur olika
beläggningstekniska faktorer påverkar det slitage, kvantitativt sett, som dubbade personbilsdäck förorsakar på asfaltbetong.
Faktorstudien begränsades till asfaltbetong HAb 16 utan inblandning
av natursand. De faktorer som varierades var
halten sten 8-16 mm
kornstorleksfördelningen mellan 05074 och 8 mm
fillerkvaliteten halten filler
halten asfalt
packningsarbetet
2 FÖRUTSÄTTNINGAR OCH PLANERING
Faktorstudien i provvägsmaskinen planerades för maximalt 80 st prov-plattor. Trots att faktorförsöket inte skulle bli helt utbyggt tillät detta antal inte mer än 2 ä 3 variationer av vardera faktorn.
Hålrums-halten, som är en beroende parameter och helt styrs av de andra
para-metrarna, har enligt sammstämmiga erfarenheter ett mycket stort infly-tande på slitaget av en bituminös beläggning, och en hög hålrumshalt
kan i hög grad förta verkan av en åtgärd att minska slitaget. Det sågs därför angeläget att välja sådana kombinationer av
kornstorleks-fördelning, fillerhalt och bindemedelshalt att hålrumshalten på det
hela taget skulle bli låg. Samtidigt måste det accepteras att en
hög-re bindemedelshalt och bätthög-re packning ger läghög-re hålrumshalt.
Det förutsattes att stenmaterialet skulle bestå av krossmaterial av
samma bergart i alla fraktioner ned till 0,074 mm och i alla
bland-ningar. Det skulle representera en medelgod kvalitet för tillverkning av asfaltbetong, dvs styrkegraden skulle vara 1 och sliptalet skulle
vara rimligt med hänsyn till i landet förekommande stenmaterial. Kva-liteten Stockholmsgranit ansågs svara mot dessa fordringar.
Sid 4
Blandningar skulle göras med 30, 45 och 60 vikt-Z sten 8-16 mm, be-räknat på hela stenmaterialets vikt. Blandningarna med 45 vikt-z sten
ansågs intressantast och förtjänade mer omfattande studier.
Asfalt-betong med så hög halt av den för resistensen mot dubbar värdefulla stenen och av i övrigt god kvalitet bedömdes nämligen kunna
realise-ras utan alltför stora svårigheter även då stenmaterialet helt består
av bergkross. Blandningarna med 30 vikt-Z sten motsvarar i stenhalt normal asfaltbetong med samma maximikornstorlek. Vad slutligen 60 vikt-Z sten beträffar ansågs denna stenhalt vara nära nog den högsta tänkbara.
Kornstorleksfördelningen för stenmaterialet mellan 0,074 och 8 mm skulle vara harmonisk, dvs följa Andreasens formel
I en normal asfaltbetong av tät typ är l/q = ca 2. Värdet 2 för l/q
var därför givet för blandningarna med 30 Z sten och borde också vara representerat i blandningarna med högre stenhalt. För variation av kornstorleksfördelningen i blandningarna med 45 Z sten skulle också
värdena 1 och 4 provas och i blandningarna med 60 Z sten värdet 4. Med ledning av därvid erhållet resultat skulle sedan fastställas i vilken omfattning l/q skulle varieras i faktorförsöket. Det skulle emellertid - icke oväntat - visa sig att det behövdes ett partikel-språng för blandningarna med 60 Z sten.
Fillerkvaliteten förutsattes ha inflytande på beläggningens
egenska-per, dels genom sin fysikalisk-kemiska karaktär, dels genom sin
korn-form och kornstorleksfördelning. Vid den första planeringen av försö-ken lades synpunkten att fillern till huvuddelen av försöförsö-ken skulle vara tillverkad av samma bergart som det övriga stenmaterialet och alltså vara granitfiller samt att denna skulle ha ungefär samma
'kornstorleksfördelning som en vanlig handelskvalitet av
kalkstensfil-ler, men utan korn >0,074 mm. Senare blev beslutat att huvudserien i faktorförsöket skulle utföras med kalkstensfiller och att för några blandningar jämförelse skulle göras dels med granitfiller, dels med en filler som i fråga om "asfaltabsorption" skulle skilja sig från
de två andra fillren. Som sistnämnda filler valdes en cyklonfiller.
[.
Sid 55
Beträffande fillerhalten resonerades på följande sätt: BYA anger 10 Z
som högsta gräns för fillerhalten i HAb löt (hård Ab löt), räknad på hela stenmaterialmängden. Enligt Hode-Keyser (l) ökar resistensen
mot dubbdäck med ökat filler:bitumenförhållande under förutsättning
att packningen är god, vilket han förklarar med att fillern har en förstärkande effekt på bindemedlet. Effekten av en ökning av filler-halten bör bli särskilt stor, om fillerfiller-halten från början är hög. Som lägsta fillerhalt i blandningarna valdes därför 9 vikt-Z, beräknad på hela stenmaterialmängden. Det kunde naturligtvis ifrågasättas om det var rättvist att sätta 9 % som lägsta fillerhalt i alla blandningar och inte ställa fillerhalten i relation till halten stenmaterial
un-der 8 mm; Försöken visade emellertid att hålrumshalten i proven med
60 Z sten skulle ha blivit alltför hög i förhållande till hålrumshal-ten i proven med 30 % shålrumshal-ten, om fillerhalhålrumshal-ten fått följa halhålrumshal-ten shålrumshal-ten- sten-material under 8 mm. För alla tre stenhalterna och de olika
kornstor-leksfördelningarna mellan 0,074 och 8 mm skulle sedan en blandning med lämplig högre fillerhalt utexperimenteras.
Halterna asfalt skulle anpassas till stenmaterialblandningarna och faktorförsöket skulle genomföras med tre asfalthalter för varje sten-materialblandning. Den mellersta asfalthalten skulle vara den för blandningen normala halten, som skulle fastställas med hjälp av Marshall-kriterierna.
Marshall-kroppar av ett stort antal blandningar av systematiskt varie-rad sammansättning måste därför framställas och undersökas, bl a ge-nom tryckning - första etappen (bortsett från materialframtagning).
Då det visade sig att Marshall-kriterierna inte kunde tillämpas och resultaten i etapp 1 inte ledde till säker information om hur massorna
till försöksplattorna i provvägsmaskinen skulle proportioneras, fram-' ställdes provplattor genom vältning av material från de söndertryckta Marshall-kropparna - andra etappen.
Beträffande packningsarbetet bestämdes så småningom att
faktorförsö-ket skulle utföras med ett mindre och ett större packningsarbete för varje beläggningsmassa. Det mindre packningsarbetet skulle ung
mot-svara normal vältning och det större packningsarbetet en hårdare vält-ning än normalt.
[.
.1
Sid 6
Med ledning av resultaten från första och andra etappen tillverkades
så försöksplattorna till provvägsmaskinen och bestämdes olika data för dessa - tredje etappen.
UTGÅNG SMATERIAL
Stenmaterial
Granit utsprängdes på VTI:s område och krossades i en käftkross.
Kross-materialet siktades till snäva fraktioner. De finaste fraktionerna,
undantagandes fillern, våtsiktades. De så erhållna fraktionerna,
vi-sade varierande halter korn utanför fraktionsgränserna. Fraktionerna
över 0,074 mm godkändes till försöksserierna, men det togs hänsyn till nämnda korn vid proportionering av massorna.
Graniten hade följande data, bestämda på fraktion 8-ll,3 mm:
Sliptal 85
Flisighetstal 1,36
Sprödhetstal 39
Styrkegrad l
Kompaktdensiteten vid 200C var för fraktionerna över 0,074 mm i
medel-tal 2,667 g/ml. Avvikelserna från detta värde var inte större än att
de kunde hänföras till osäkerheten i provningsförfarandet.
Den filler som erhölls vid uppsiktningen av krossmaterialet innehöll
mycket korn >0,074 mm. Den underkastades därför en malning och
god-togs sedan som granitfiller till försöken. Komapktdensiteten vid 200C
var 2,672 g/ml.
Som kalkstensfiller godtogs en standardkvalitet (kalkstensmjöl
0-0,5 mm) från Cementa. Kompaktdensiteten vid 200C var 2,734 g/ml.
Som tredje fillersort togs en filler framställd genom siktning av cyklonfiller från Stockholms stads asfaltverk. Detta siktade material kallas i fortsättningen "cyklonfiller". Kompaktdensiteten vid 200C var 2,628 g/ml.
Sid 7
Skillnaderna i kompaktdensitet var små och de föranledde ej någon
kor-rigering vid proportionering av massorna
Kornhalten enl Rigden (= kvoten mellan kompaktvolym och skrymvolym
vid viss packning av fillern) och hålrumshalten enl Rigden, uttryckta i procent, var följande (2,3):
Kornhalt Hålrumshalt
Granitfiller 64,6 35,4
Kalkstensfiller 64,5 35,5
Cyklonfiller 57,3 42,7
Cyklonfillern var mindre fingraderad, dvs hade brantare kornstorleksför-delningskurva än de två andra fillren, Vilket står i samklang med den högre hålrumshalten. Den högre hålrumshalten visar att fillern behö-ver mer asfalt för utfyllnad av hålrummen mellan fillerkornen. Vid
inblandning i asfalt höjde cyklonfillern asfaltens mjukpunkt mer än de två andra fillren, vilket är en följd av cyklonfillerns större as-faltbehov. Granitfillern och kalkstensfillern var mycket lika varand-ra i fråga om kornstorleksfördelning och höjning av asfaltens
mjuk-punkt.
Ytterligare information om stenmaterialen ges i bilaga 1.
3.2 Asfalt
Asfalten var av standardkvalitet A 135.
Analys ges i bilaga 2.
4 FRAMSTÄLLNING AV MARSHALL-KROPPAR OCH PROVPLATTOR
För framställning av massorna till såväl Marshall-kropparna som
prov-plattorna användes en motströmsblandare, som finns beskriven i bilaga 3. Allt stenmaterial satsades på en gång. Vid inblandningen av
asfal-ten hade såväl denna som sasfal-tenmaterialet temperaturen 157 :_BOC.
Nor-malt blandades massorna 3 ä 4 minuter. Denna blandningstid visade sig otillräcklig för massor med högt filler:bitumen-förhållande. I sådana
fall utsträcktes blandningstiden, och blandning skedde tills materia-let ej längre ändrade utseende.
Sid 8
För varje Marshall-provning blandades på en gång den mängd massa som behövdes för stampning av samtliga för provningen erforderliga
MarShall-kroppar. Massan instampades i Marshall-formen vid 145 :_BOC. Stampningen utfördes med sammanlagt 100 slag (efter 50 slag vändes
formen). Provkroppens höjd bestämdes efter de första 5 slagen och efter färdigpackning.
Framställning av provplattorna skedde i VTI:s vältpackningsmaskin, som finns beskriven i bilaga 4. Vältningen utfördes vid ca 1000C. Be-lastningen var 40 kp/cm vältbredd.
I den serie provplattor som framställdes ur förbrukade
krop-par (utförda analyser visade endast ringa krossning vid Marshall-stampningen) utfördes packningen med 40 dubbla Vältturer. Provplat-tans tjocklek bestämdes efter 10, 20 och 40 dubbla Vältturer. Tre provkroppar, som upphettades och blandades, användes till varje plat-ta, som blev ca 4,0 cm tjock.
Vid framställningen av plattorna till körningen i provvägsmaskinen
blandades på en gång den kvantitet massa som behövdes för två st 5 cm
tjocka plattor. Den ena plattan packades genom 15 dubbla vältturer_ och den andra genom 30 dubbla Vältturer.
Ytterligare information ges i bilaga 5.
5 UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR. MÄT- OCH BERÄKNINGSMETODER
5.1 Marshall-kroppar
På Marshall-kropparna bestämdes skrymdensitet
materialvolym i Z av provkroppens skrymvolym
stenmaterial (hela stenmaterialet)
sten 8-16 mm filler
kompakt
skrym (fillern därvid packad enl Rigden)
oo
oo
o
bindemedel totalt@
.
1. Rapport Nr 62C9
®©®
©©©6
(g
g
Sid 9fritt enl Heukelom (3), dvs det bindemedel som blir
över sedan hålrummen i fillern (tänks packad enl
Rigden) utfyllts med bindemedel
hålrum i Z av provkroppens skrymvolym
i stenmaterialet
i fasta materialet enl Heukelom (3), dvs inkl det av fil-lern bundna bindemedlet (jmf®)
i massan vid ZOOC vid 600C
vid 150°c
packningsfaktor, dVS kvoten mellan höjderna efter 5 och 100 slag
stabilitet
flytvärde styvhet
Följande metoder tillämpades för bestämningarnaCj)-<Eâ:
(i)
@
@
36
-9
69
6)
I. Rapport Nr 62enligt DIN 1996 Blatt 7, 1966,förfarandet för provstycken med små porer, dvs genom Vägning av provstycket torrt i luft, i
vatten vid ZOOC och fuktigt i luft. Att porerna inte var för
stora för tillämpning av denna metod kontrollerades genom jäm-förelse med paraffinmetoden på några Marshall-kroppar, bi-laga 6.
ur halten stenmaterial, sten 8-16 mm resp filler, vardera
be-räknad på invägningen i Z av massans vikt, dessas kompaktdensi-tet (3.1) och provstyckets skrymdensikompaktdensi-tet enl<1l
ur(:)och fillerns kornhalt vid Rigden-packning (3.1)
ur halten bindemedel beräknad på invägningen i Z av massans vikt, bindemedlets densitet (3.2) och provstyckets
skrymdensi-tet en1@.
ur provstyckets skrymden31tet enl<ljoch massans kompaktden31tet,
beräknad ur invägningarna och de invägda materialens
Sid 10
®-® ur ®enl formel given av Kohler (4).
Q3) se bilaga 5 angående bestämning av höjderna
Ett exempel på beräkning av<Ã>- lá ges i bilaga 7.
Marshalltryckningen utfördes vid 600C enl DIN 1996 Blatt 11, 1966, varvid Alwetron provningsmaskin användes. Vanligen erhölls inte något
maximum. Kraften föll inte efter viss flytning i provkroppen utan fortsatte att stiga, dock väsentligt flackare än förut. Kurvan
åter-'givande relationen mellan kraften och flytningen kunde då tolkas som
sammansatt väsentligen av två kurvor, en "brant" och en "flack" med en
övergång mellan dessa. För utvärdering av resultatet i dessa fall drogs tangenten till den "branta" kurvan i dennas inflexionspunkt och approximerades den "flacka" kurvan till rät linje, bilaga 8.
Skärnings-punkten mellan dessa båda räta linjer fick ange provkr0ppens stabili-tet. Flytvärdet fick anges av det vertikala avståndet mellan nämnda skärningspunkt och skärningspunkten mellan tangenten och den verti-kala axeln (= flytvärdesaxeln). I konsekvens därmed har, i de fall
ett maximivärde för kraften erhölls, flytvärdet beräknats ur skär-ningspunkten mellan nämnda tangent och en vertikal linje genom måximipunkten. Stabilitet har i samtliga tabeller angivits i kp och
flytvärde i l/lO mm.
Stabilitet och flytvärde ger var för sig inte någon rationell upp-fattning om de massor som undersökts. Därför har också kvoten
mel-'lan så funnen stabilitet och funnet flytvärde beräknats. Denna kvot har multiplicerats med 10 och kallats styvhetstal. Detta har alltså
fått dimensionen kp/mm och visar sig redan därigenom inte vara något
-styvhetsvärde.
5.2 Provplattor framställda av massor från provade Marshall-kroppar För provplattor framställda av massor från provade Marshall-kroppar
bestämdes utom®- ®enl 5.1 också
<:) tjockleken efter 10, 20 och 40 dubbla vältturer i en del fall intrycksdjup vid stämpelbelastning.
Sid .11
Tjockleken bestämdes med hjälp av en mätklocka i en brygga, som ställdes på vältformen. För varje tjockleksbestämning gjordes tio avläsningar, jämnt fördelade uteftermittlinjen i plattans längd-riktning.
För utförande av stämpelbelastningsprov sågades plattan mitt itu så
att två plattor med ytmåtten 12x15 cm erhölls. Dessa plattor lades på varandra och fick ligga några dygn i värmeskåp vid 4OOC för att
den övre plattan skulle forma sig efter den undre plattan. Därefter
ingöts "paketet" i gips och utfördes stämpelbelastning vid 4000 enl DIN 1996, Blatt 13, 1966: stämpelbelastning 52,5 kp, stämpelyta 5,0 cm2 och tid 30 minuter. Stämpelns nedsjunkning har angetts i mm.
5.3 Plattorna till körningen i provvägsmaskinen
På plattorna till körningen i provvägsmaskinen bestämdes eller utför-des utom<1)-(:§)en1 5.1 och tjocklek efter färdigvältning enl 5.2 även
medelprofildjupet
friktionen hos provets yta
fotografering av ytan
®®®©
fotografering av snittet efter sågning (endastövergångsplat-torna som i allmänhet framställts enl samma recept som mätplat-torna).
För bestämning av medelprofildjupet tillämpades sandmetoden, som
base-rar sig på utbredning av sand till en nivå i jämnhöjd med
belägg-ningens toppar. Medelprofildjupet erhålles som kvoten mellan volymen
av sanden och den yta sanden täcker. Närmare beskrivning av metoden ges i bilaga 9.
Friktionen bestämdes med SRT-pendel på våt yta enl metod beskriven i
referens (5). Brittiska erfarenheter av metoden ges i referens (6).
Ju högre värde som avläses vid mätningen, desto bättre är friktionen mellan pendelns gummiklots och beläggningen under de rådande
beting-elserna.
Sid 12
6 RESULTAT OCH DISKUSSION
Följande kod har tillämpats för beteckning av
stenmaterialbland-ningarna: i
a-b-C
där a= halten sten 8-16 mm i vikt-Z
b= å- (q= Andreasens exponent)
c= halten filler <0,074 mm i vikt-Z Exempel: 45-2-9
6.1 Förstudierna (= undersökningarna enl 5.1 och 5.2)
Resultat från undersökningarna av Marshall-briketterna och från
under-sökningarna av de ur material från Marshall-briketterna framställda
provplattorna har redovisats i tabeller i bilaga 10. Varje tabell om-fattar massor från endast en stenmaterialblandning.
Stenmaterialblandningarna var följande: 30-2á9 30-2-13 45-1-9 45-1-11 45-1-13 45-1-15 45-1-17 45-2-9 45-2-11 45-2-13 45-2-15 45-4-9 45-4-13 60-2-9 60-2-13 60-2-17 60-4-9 60-4-13 60-4-17
Tabellerna ligger i denna ordning i bilagan.
Sid 13
6.1.1 garshall-kroppar
Stabilitet, flytvärde, styvhetstal, skrymdensitet, hålrum i
stenmate-rialet och hålrum i massan har avsatts mot bindemedelshalten i dia-gram 1-6.
Enligt Marshall-kriterierna (7) skall hålrumshalten hos massan.i
provkroppen vara 3-5 Z, om det är fråga om slitlager, vilken
trafik-belastningen än må vara. För att i möjligaste mån minska inflytandet av hålrumshalten på slitaget eftersträvades låg hålrumshalt, och en-dast i undantagsfall kom hålrumshalten i massan att bli över 3 Z. Till denna frågeställning i faktorstudien återkommes i avsnitt 6.2.
De låga hålrumshalterna i massan är en följd av de låga hålrumshal-terna i stenmaterialet, och dessa är i sin tur en följd av valda
kornstorleksfördelningar mellan 0,074 mm och 8 mm och höga
fillerhal-ter. Höga fillerhalter var önskvärda för att inflytandet av filler-halten på slitaget skulle kunna studeras effektivt. Enligt
Marshall-kriterierna skall hålrumshalten hos stenmaterialet i provkroppen vara
minst 15 Z, om största kornstorleken är 1/2" (= 12,5 mm), och minst 14 Z, om största kornstorleken är 3/4" (= 19,0 mm). Endast några provkroppar uppvisade en hålrumshalt i stenmaterialet större än 14 Z,
Att resultatet av Marshall-studierna inte blivit normalt är kanske därför naturligt. Inte något av diagrammen visar med säkerhet att stabiliteten ökar till ett maximivärde och sedan minskar när binde-medelshalten ökas från sitt lägsta till sitt högsta värde. Nästan
alla blandningar kan med säkerhet påstås ha haft högre
bindemedels-halt än den som motsvarar maximistabilitet. Lägre bindemedelsbindemedels-halter
än de provade skulle ha givit så torra massor, att dessa bedömdes olämpliga.
Skrymdensiteten har dock i flera fall passerat ett maximum (reserva-tion måste göras för osäkerheten i bestämningarna). Dessa gäller 30-2-9, 30-2-13, 45-1-15, 45-2-13, 45-4-9 och 60-4-13.
Analogt har hålrumshalten i stenmaterialet passerat ett minimum i
fallen 45-1-15, 45-2-13 och 64-4-13.
Sid 14
Diagram 1
RESULTAT FRAN MARSHALLPROVNI ?JG
q 30-2-9 30-2-13
2000-:
i
»-
5
:21500:
°,
E
:
-m _ oo <1000-.5 1 IjI[TYII7TTTr 507 1 .. o lä 40"* "' o. m -4 0 Å :g . -1 §. '-i, .J o ° . u_ 20- , 4 10 1 d ä IllTTTTTTITTT 51000 |._ Uå
:n- .. '00 'T-r'rT'r'r'r 0. . 2... -m 052 XUJ mo *rñITTIIIIYTI 15,0 0- T .-1'5
'
4
-314,0- O - 0 0: ...E 5 0 - , :413,0-4 0 -1 :I .0 . ocz - .. 0ätt*
Iman_
_
r11rlr1|rrrII 5,0* -< 2 .. .. 4 4,0 m 1 . U" §- 3,0-+ -1 -- .4 . 4E 2,0-
.
..
.
EE
.
0
04 0 . I 1,0_ . .. -' .O .1 4 TT1IFWIIIIFI .TIFF'TIITYTT4,0
5,0
6,0
4,0
5,0
5,0
Bl NDEMEDE LSHALT °/o
RESULTAT FRÅN MARSHALLPROVNING
Diagram 2 Sid 15 45-1-11 LS-PJB LS-L45 ASWI-T7 20003 .I .2 .I 0-- .. - .. .. UJ - -« u . -4 p_- - -< - -4:150%
-3
-
-a
(D l.. . 0 : 0 c' o 2 0 .S U". : 0.0 ' 'o 9 .m1000-
-0
3
-
o
'* '5 -4 -4*IIIIIlIITTT IIIITIIIW11F IlvrTr11111Tr_ T1TTTIIYIYIIT
50_ '1 _ 4 -4 -4 -I UJ -1 .-4 _ _. 0 40 m -i -I -- "1
'å 30-«
-
_
_-z
*
'
7
u_ 20"' "1 "" "'4 . . . .0000 _ . 0.0 * .0.0o 0 0 0 0'10 IITIIIIIIIF'I IIITWI]IHT[T I|r11rlñITTTr ñ[{FrI]:17r]T
._1 -1 -A . .4
ämne-3 ,.
-<
.1 0 ä
.0
r _ o 0 2 o '_' ' 0 e f_ :4 .. q ..-1 . "1-4 -4d . 0 > 500-« -« -1 .. °,z
:
1
3
2
m - -J _. .. WWW-I' TrTTIIIIJIIII [rrrTrrrrvlr -4 -1 ' 2,45 - '-1 - . . l'- : .. : 0F23 40
2,1..
l ':l
a.
O ([2 -4 .. . XLU j : 0m 2,35
.00
_.
_
FIIIlIIITIIIT llrlITIITTTIW 15,0'- -' -H . T F m -4 - q -1 -J 0514,0
._
._
q
nr 4 - 0 J ° 'E .00 Q' ä ' z<13,0- -DE .-1 .-1 0 052 '-1 -4 -1 .i ..im
Im12,0
*- .... .-14
_-4IIIIUIITTTTII 'TTT'Y'T'T'I'T'T'T'TTF TIIYTTIIIHIW' TT71]XIII{I
Z
4
-40
d .. 8 "'* . "'* -j 4 -4 -1 -4 O .4 X 0 0 C! .J 2,0 4 -4 o -* - 0 04 4 I '1 q q . . 1,0_ ""4 ""4 0-1 ' .. .. .J _TTIII[FKIIIT 1111111111111 VIIIITTTI1TTF WIITTTTIIIIE:
4,0 5,0 5,0 4,0 5,0 6,0 4,0 5,0 5,0 4,0 5,0 6,0
I. Rapport Nr 62
Sid 16 Diagram 3
RESULTAT FRÅN MARSHALLPROVNING
55-2-9 j 45-2-H 45-2-13 45"2«15 t-ZOOO T. T i UJ u . -E 0 ' o '* " :31500 0 " 9 9 - . q CD . d . " "' Ö 4 o I . 2 ° I c "' n 000 < 0 m1000 - o .'11 ,d 0 c- .1 . 0 d 0 4 -1 .'TITIIIIUFIIIr 1T'Ilr171jl1 _IIIIITFYIIITY TTIITITIYI1I
50-
1
.1
-4 - 1 q LU -- .-4 -1 C 40 . q 0: - - q 0 0 .1-§ 30-«
l; 4__
_..
_.1
d 0 00.,
_.1 0 O 0 ' 0 U_ 20.... .0 __q ...0 _ . _ 0 .1 _ _Illlllrl'lllT IllrfiliFlrle 1]I!IFITY{1TI
.J _ .* .4
s
..
0
.4
a
:0 .
-
-m . 0 , 0 .1 I '1 . . ' Q -1 . > '2 U O 1 . 0 0 - -I .. 0 5; . ' ' ° 0 1 ° T1IIIIIIVIrfT 11IIIIIWTiv HTTW'T'T'T'T'T'rT 00 .0. . o . i 000. . o 0 0 .. 0 cm ° c25-:
åaz XLU m0'TIITIFIIIIIIT *TTWTTTITTTII _1-1'2TIYYIYIII'T
*-
1
1
U " q -J 0 514,0- _. g .. ... n: ...DJ 4 4 O ..:z
- °
Z -1 . .I 1 . d:2:2
°
-
4
cIm12,0_ 0g . __ .o . . _ .o I'ITTTIITIIIT '_T'T'FT'T'TT'T'T'TTT WrillliilTlt I z .. -I - -4ä
m 410_ _" "Å --4 -- 3,0_. '-4 -1 _ z 0 :3 d . . 4 O '* -455 2,0-
.q
. '
..
.4 . e . 0 I -4 0 d 0 .1 . .. . 1,0-< 0 _. . g __ 0 ...0 . _ .se -. _ __ 4 . W TIITTITIVTIIY rrlvrr11171I 4,0 5,0 0,0 4,0 5,0 > 6,0 4,0 5,0 6,0 4,0 5,0 5,0 ENNDEMEDELSHALTWS I. Rapport Nr 62Sid 17 Diagram 4
RESULTAT FRÅN MARSHALLPROVNING
45-4-13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 l IIIITTTTI1TW O . OO. r]I'IT[lTøI[1 45-4-9P 2000
Lu'_-:31500
0)4 O P o m1000 o _WIII'ITI7III 50-uJ' 40.. Så _ 0*§ 30-4
*.-.
-23 ' 0 LL' 20-10 leTIIIITIIrT q .31000-
U') -4 p_ .. Li] -1 > 500-. d ' , b- - 0 0 m LrT'r-r'nj-n-v-r-l-r-g . O . g...'33
§5; 2,40 crzha:
'n
2,35
15,0-|... m -I .J514,0-33
;2
°
:213,0- 0 OCZ . 0 °"'33
'§m12,0_
- JHTnTw-r._1_|5,0-1
z g 7 m 4,0-<2 . Z - 3,0-4 Z 3 d95 2,0-«
0
|<I I . .1,0%
'0
O [TITITTITTTI4,0
5,0
5,0
TI. Rapport Nr 62 q O _. .. -4 0 d .4 q 0 _- . . '0 IIITr7|uviTyr 4,0 5,0 6,0 BINDEMEDELSHALT °/oI. Rapport Nr 62 S K R Y M -H A L R U M I
HÃL
RU
M
IM
AS
SA
N
D E N S H E T S T A B l U T E T FL YT VÄR DE ST YV HE TS TA L S T E N M A T E W A L E T Diagram 5 Sid 18 RESUUHU'FRÅN MARSHALLPROVNHHGÄ
60-2-9
_
60-2-13
50-2-17
2000-1 .5 _' 150054
Å1
-21 °
i 10 i q _ __ 0 1000_ 0.' ° 1 ...O .2 o *T1111T71111r .LT-[W - ITIIIITITST 50 -1 '-1 -l -1 -430-
-a
-.-4 -4 -4 20-"1 '-4 - o .4 00.0 -...0. .. . 010 _'171TTIYITIIT [11TITITWTTT IlrlllejrnITj*
'mon l 2 _ :0 I 0 .. . -1 O... .4 o - ..
500
-
-4
'°
i i .-4 -4VTTII'IIIVTTII 1IITTlefrTrT fTITTIIlIITTI
2,45-j
o ..
o.,
: .. d. . -1 ." --2,40- l ä 2 1 2,35--TITTTTIIFUIW TIIIIIIIIIEIT :jjffTnglITII
150-* 7 a _ .4 q
140-
-
-13,0_ C.. _ . '-4 -4 .O 1 . o1zoa
_ '
q
o'
TlIlTrIII1TIT 1ITTTTIIITFTT TIT1TIIITIIII
50J
J
4
40-«
-
-q . -. -4 3,0d . _"4 q . q ' 0 2,0- . -1 _ . .. .. O .. 01,0-
_
o
_
. TITIYITYTTI'I *TTIIVTTITTTTvT- .IIIIITTTTTYIU
4,0
5,0
6,0
4,0
5,0
6,0
ENNDEMEDELSHALT
4, 0 5,0 6,0 %
[. Rapport Nr 62 S K R Y M -H A L R U M l ST AB lL IT ET ST YVHE TS TA L F LY TV ÃR DE DE NS IT ET S T E N M A T E R l A L E T H A L R U M I M A S S A N Sid 19 Diagram 6
RESULTAT FRÅN MARSHALLPROVNl NG
60-4-9 i 60-4-13 1 60-447 2000- -« .1
'1
:
5
1500-? -I .: . :0 1 '7 - o - ° : .J .. .1000a
°°
-.
,°
.q
°.
1
i
o
2
^°
IYITII1TITT [ITTrllgrfrT TTHIwmuTj
50-H -40-« - _ -1 - -30- .- ...1 0 q ' q 0 20-* .00 " o... _ '0. 10 IIITTTTTIIIII LTTTTTTTTTT'FTT r-[11111T1111T
1000-?
l
1' :0 0 500-: .. o '-1 .OO .o : j . 0.qIIIrIIIIIfTTW _TTIIIITTTTITT 'TTTrerjrnlv
2,45 0.. 0 3... .00. 2,40 ' 2,351 3 1 erñv'nvrII Tpnrlnl117 'TTTTITlrirrlv'
15,0-
..
.1
-4 -1 4 14,04 - .u -. q .-13,0-
_
.1
.
-1 . - .. .1 . 1210.1 . .'4 .O -1 .. .0 I117TTTWFT|j 'WTT'TT TIIITIIYIuYTF 5,0-1 -J -J4,0-
-
-.. .. .0 3,0- - .. 4 - ° -1 2,0"+ o -- .. Q 0+
0q
1
-1,0* 0. -1 . ._ O 0 o °TIV111[TTTYIT [ITTTWYTIIF TjYUIll1TYTIY
4,0 5,0 6,0 '4,0 5,0 6,0 4,0 5,0 6,0
1.
Sid 20
Enl Marshall-kriterierna skall stabiliteten vid tung trafik vara minst 750 lb (= 3336 N). Samtliga blandningar har mer än väl uppfyllt detta villkor, trots att provkropparna packats med bara 100 slag (medeltra-fik).
Vidare skall flytvärdet vara 0,08-0,16" (= 20-40 ?116) vid tung trafik
och 0,08-0,l8" (= 20-45 ?§3 vid medeltrafik. Denna fordran vid medel-trafik har uppfyllts av de flesta eller alla blandningar av 30-2-9,
30-2-13, 45-2-11, 45-2-13, 45-2-15, 45r4-9 och 45-4-13. För
bland-ningarna av 60-4-17 låg flytvärdet omkring nedre gränsen. Övriga sten-materialsammansättningar gav för låga flytvärden.
Det må erinras om att det i allmänhet inte erhölls något maximum för stabiliteten vid Marshall-tryckningen och att stabiliteten och
flyt-värdet därför bestämdes ur skärningspunkten mellan två räta linjer ersättande den branta resp flacka delen av kurvan i diagrammet från
provningen 5.1, vilket givit en låg utvärdering av stabilitet och flytning. Styvhetstalet är författarnas eget påfund 5.1.
Enligt BYA, kompletteringsblad 1973, skall bindemedelshalten
fast-ställas genom en serie provblandningar och packning enl Marshall.
Som lämplig bindemedelshalt för HAb skall gälla en halt som ger
hål-rumshalten 2-4 Z hos Marshallkropparna. Det nämns också att i BYA
1972 angiven bindemedelshalt kan användas som riktvärde vid upplägg-ningen av provserien.
Marshall-kropparna måste framställas med lägre eller väsentligt lägre bindemedelshalt än nämnda riktvärde, trots att stenmaterialet bestod av bergkross. Detta får ses i samband med den täta sammansättningen
Xav stenmaterialen.
Hålrumshalten i stenmaterialet hos Marshall-kropparna har avsatts mot bindemedelshalten i diagram 7. Med undantag för 45-1 har hålrummet i
stenmaterialet blivit nästan exakt 13 vol-Z vid bindemedelshalten I 5,0 vikt-% och alltså oberoende av halten sten 8-16 mm och fillerhal-ten. Med den högsta fillerhalten, l7 vikt-Z, har 45-1 givit samma
iresultat. Vid lägre bindemedelshalter har blandningarna givit olika hålrumshalter, men-vid 4,5 vikt-Z bindemedel har skillnaderna inte rört sig Om mer än 0,5 procentenheter undantagandes 45-1. Det erhåll-Rapport Nr 62
f.
.1.2
Sid. 21
na resultatet kan tänkas vara karakteristiskt för blandningar med höga fillerhalter. Hålrumshalten i stenmaterialet kan förmodas ha kommit mycket nära det minimum som kan nås med de ifrågavarande
kornstorlekarna och -formerna.
Hålrumshalten i briketternas massa har förhållit sig analogt.
Hålrum-met vid ZOOC har i allmänhet varit 1,0-l,2 vol-Z vid
bindemedelshal-ten 5,0 vikt-Z och 1,5-2,0 vol-Z vid bindemedelshalbindemedelshal-ten 4,5 vikt-Z.
Vid studium av packningsfaktorn för briketterna - och även plattorna - finner man
att ökning av halten sten 8-16 mm försvårat packningen,
att ökning av 1/q underlättat packningen,
att ökning av halten filler underlättat packningen, förutsatt att
fillerzbitumen-kvoten ej varit för hög, och
att ökning av halten bindemedel underlättat packningen.
Detta resultat är vad mankunde vänta sig. Slutsatserna gäller
pack-ning i laboratorieapparatur. En massa med god packpack-ningsfaktor kan ha
för flytande karaktär för att kunna packas genom konventionell vält-ning.
Halten fritt bindemedel enl Heukelom har för de sammansättningar av
massor det varit fråga om inte givit så mycket information man kunde hoppas. Detsamma gäller hålrummet i fasta materialet enl
Heukelom (3).
Plattor av massor från provade Marshall-kroppar
Det visade sig att massor med 60 Z sten 8-16 mm var mycket svåra att
fördela jämnt i formen i vältpackningsmaskinen. Dels skedde separering, dels var massorna mycket sega. Separering var naturligtvis att vänta
för massor med så hög halt av den grövsta fraktionen i förening med kontinuerlig kornstorleksfördelning. Massorna hade också i förhållan-de till bruksförhållan-delen och binförhållan-demeförhållan-delshalten mycket höga halter filler,
vilket förklarar segheten.
Även andra massor med extremt höga halter filler - 15 och 17 Z - var
mycket sega och svåra att få homogena, men så var fillerzbitumen-för-hållandet i allmänhet 3 a 4 och halten fritt bindemedel låg.
'1. Rapport Nr 62
BINDEMEDEL , VIKT-Z
E wr üc z h U H E 2 3 > H E F H > F F H u l e l r l xk r ! Dx . < C F I NRELATIONER MELLAN HÅLRUMSHALT I STENMATERIALET OCH BINDEMEDELSHALT
Sid 23
Plattorna till körningen i provvägsmaskinen borde därför göras med partikelsprång i fallen 60 Z sten 8-16 mm, och inte någon serie borde göras med högre fillerhalt än 13 Z.
Genom sin låga hålrumshalt och höga fillerzbitumenkvot liknade många 'massor gjutasfalt. Trots att alla blandningar givit
tillfredsställan-de stabilitet enl Marshall ansågs stabilitetsfrågan behöva stutillfredsställan-deras
ytterligare genom stämpelbelastning. Denna utfördes på ett litet
ur-val av plattorna. Resultatet ges i tabell 1.
Tabell 1
Stenmaterial 1 Bindemedels- ! Hålrumshalt å Stämpelns 1
{ halt, vikt-Z ; vol-Z å nedträngning,§
g : å mm 1
1
4
1
i
i
l
30-2-13
1
5,1
f
0,9
g
1,18
i
30-2-13
i
5,4
,
0,7
5
1,58
'
45-4-9
;
5,3
0,5
:
1,26
å
45-4-13
2
0,4
4
1,85
i
i 60-2-13
i
4,6
i
1,2
<
0,84
i
§ 60-4-13
i
4,6
i
0,9
1,01
3
60-4-13
?
å
4,9
i
,
0,8
1,03
å
Enligt tyska erfarenheter kan erhållna värdena för stämpelns
nedträng-ning anses tillfredsställande.
Packningen i plattorna, uttryckt i procent av packningen i motsvaran-de Marshall-kroppar, blev i memotsvaran-deltal vid
40 dubbla vältturer >99 20 " " 98 10 " " 97
Värdena påverkades av såväl bindemedelshalten som stenmaterialets
sam-mansättning, Störst blev spridningen vid 10 dubbla vältturer. 30-2-13-blandningarna gav medeltalet 99 och 45-2-9-30-2-13-blandningarna 94 vid detta välttal. Ökning av bindemedelshalten underlättade packningen. Det
Sid 24
slutades att till körningen i provvägsmaskinen skulle användas
plat-tor packade med 15 och 30 dubbla vältturer.
6.2 Plattorna ti11 körningen i provvägsmaskinen
Det må erinras om att huvudserien av plattor till körningen i prov-vägsmaskinen gjordes med kalkstensfiller, medan Marshall-serien hade
gjorts med granitfiller. Då granitfillern och kalkstensfillern givit ungefär samma hålrumshalt vid Rigden-packning kunde de antas ge mycket
lika resultat i plattorna med avseende på erforderlig bindemedelshalt, hålrumshalt etc. Detta visade sig också vara fallet.
Data för plattorna till körningen i provvägsmaskinen ges i tabell 2-5. Vissa förklaringar är behövliga. Av en sats massa framställdes två plattor, den ena med 15 och den andra med 30 dubbla vältturer. Däref-ter gjordes i allmänhet på samma sätt ytDäref-terligare två plattor, ev med
justering av bindemedelshalten. De plattor som passade bäst in i se-rierna (med avseende på hålrumshalt m m) togs till mätplattor. Över-gångsplattorna skulle tjäna till att minska det inflytande på mätvär-dena som nivåskillnaderna till följd av olika slitage kunde utöva. Övergångsplattorna sågades mitt itu, och de två hälfterna lades på
ömse sidor om mätplattan i provvägsmaskinen. Några mätplattor med övergångsplattor dubblerades för studier över korrelationen mellan
slitage i provvägsmaskinens två körbanor. De i tabellhuvudet använda
be-teckningarna förklaras enklast med följande exempel, kolumnerna 1 och 8:
30-21
9 )
där 30= halt sten 8-16 mm i vikt-Z av hela stenmaterialet
2= 1/q för stenmaterialet mellan 0,074 och 8 mm kornstorlek 9= halt filler i vikt-Z av hela stenmaterialet
där 60= halt sten 8-16 mm i vikt-Z av hela stenmaterialet
2= 1/q för stenmaterialet mellan 0,074 och 4 mm kornstorlek p= partikelsprång mellan 4 och 8 mm
13= halt filler i vikt-Z av hela stenmaterialet
Tabell 2
DATA FÖR PLATTOR TILL KÖRNINGEN I PROVVÄGSMASKINEN 15 DUBBLA VÄLTTURER
[W KALKSTENSFILLER G YITFILLÃE ! CYKLONFILLER
30-2 30-2 45-2 45-2 45-4 45-4 60-2? 60-2? 30-2 i 45-2 ?30-2 45-2
9 13 9 13 9 13 9 13 13 1- i 13 13
4 4 4 4 4 O _ 4
Bindemedelshalt, vikt-Z 4,90 4,60 4,75 4,50 4,80 4,60 4,75 4,50 4,60 : 1,53 I 5,40 5,25
Fritt bindemedel, vol-Z 7,4 4,8 7,0 4,6 7,2 4,8 7,1 4,6 4,7 3 4,5 § 4,3 3,9
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,7 26,1 38 9 39 1 38 9 39 1 52,2 52 3 25,9 35,8 Q25,4 38,3
Hålrum i plattan, vol-Z 2,9 2,4 2,6 2,6 2,5 2,4 2,0 2,4 2,8 2,5 2,5 2,4
Hålrum i bruket, vol-Z 4,0 3,2 4,3 4,4 4,1 3,9 4,2 5,0 3,8 4,6 3,4 4,0
Friktion, pendelvärde 54 49 43 49 51 52 46 40 55 47 58 50
Medelprofildjup, mm 0,67 0,62 0,61 0,97 0,75 0,57 0,72 0,72 0,52 2,63 0,48 0,53
Packning, Z av Marshallvärde 98,3 99,2 98,7 98,5 98,8 98,6 98,8 58,3
Tjocklek, mm 50,0 49,6 50,2 50,0 50,0 49,8 50,0 49,9 50,1 51,2 ;49,8 50,0
Bindemedelshalt, vikt-Z 4,90 4,60 4,75 4,50 4,80 4,60 4,75 4,50 4,60 i -,231 5,30 5,25
Fritt bindemedel, vol-Z 7,4 4,8 7,1 4,6 7,1 4,8 7,1 4,6 4,6 ! 4,: 4,0 3,9
I
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,8 25,9 39,0 39,0 38,8 39,0 52,0 .52,3 25,6 i 3.,l 25,4 38,3
Hålrum i plattan, vol-Z 2,6 3,2 2,4 3,0 2,7 2,6 2,3 2,5 3,9 i 2,- 2,7 2,5
Hålrum i bruket, vol-Z 3,5 4,3 3,9 5,0 4,4 4,3 4,9 5,2 5,2 i 3,7 4,0
4
l
Packning, Z av Marshallvätde 98,6 98,4 98,9 98,1 98,6 98,4 97,7 2 ;8,7
Tjocklek, mm 50,0 50 1 ,1 50,6 50 1 50,3 50,0 49,8 50,9 7 .9,5 49,1 49,1
Bindemedelshalt, vikt-Z 5,20 4,90 5,00 4,75 5,00 4,80 5,00 4,75 4,90 4,75 5,70 5,50
Fritt bindemedel, VOI'Z 8:1 596 796 5:2 796 5,3 7,6 5,3 5:4 510 4,5
Sten 8-16 mm, vol-z 25,8 25 9 38 7 39,1 38,8 39,0 51,8 .52,3 25,9 i 39,0 25,3 38,3
Hålrum i plattan, vol-Z 2,1 2,2 2,3 2,2 2,3 2,2 2,1 1,8 2,3 i 2,1 2,3 1,9
Hålrum i bruket, vol-Z 2,8 3,0 3,8 3,6 3,7 3,6 4,3 3,7 3,1 i 5,4 3,1 3,1
Friktion, pendelvärde 50 45 44 42 47 50 40 43 54 i 51 50 47
Medelprofildjup, mm 0,55 0,51 0,75 0,85 0,61 0,56 0,77 1,08 0,48; 0,82 0,46 0,53
Packning, Z av Marshallvärde 98,9 99,0 98,7 98,9 98,8 99,2 98,9 g 99,8
Tjocklek, mm 50,0 49,7 50,3 49,7 50,4 50,2 50,0 49,8 50,0 1 52,3 49,9 50,2
Bindemedelshalt, vikt-Z 5,20 4,90 5,00 4,75 5,00 4,80 5,00 4,75 5,00' -,75 5,70 5,50
Fritt bindemedel, vol-Z 8,0 5,6 7,6 5,2 7,7 5,3 7,6 5,3 5,7 5,1 5,0 4,5
i
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,6 26,1 38,7 39,1 38,9 39,1 51,7 52,4 25,9 3 38,9 25,5 38,4
I
lålrum i plattan, vol-Z 2,6 1,7 2,5 2,0 2,5 1,9 2,1 1,7 2,0 i 2,; ; 1,6 1,7
iålrum i bruket, vol-Z 3,5 2,4 4,0 3,2 4,1 3,2 4,4 3,5 2,7 g 4,"2 2,1 2,7
?ackning, Z av Marshallvärde 98,4 99,5 98,5 99,1 98,6 99,5 99,2 95,7
['jocklek, mm 50,0 49,7 50,4 50,0 49,8 49,7 50,2 49,8 49 s ' 49,1 49,0
Sindemedelshalt, vikt-Z 5,50 5,20 5,25 5,00 5,20 5,00 5,25 5,00 . 5,23: 5,-: 6,00 5,75
*ritt bindemedel, vol-Z 8,8 6,3 8,2 5,8 8,1 5,8 8,2 5,8 ' 6,2 g 5,' 5,7 5,1
;ten 8-16 mm, vol-Z 25,7 25,8 38,6 38,9 38,7 39,0 51,6 51,9 25,8 i 35,4 25,3 38,2
lålrum i plattan, vol-Z 1,8 1,9 2,2 2,0 2,0 1,7 1,7 1,8 1,7 1," 1,5 1,6
Iålrum i bruket, vol-Z 2,4 2,5 3,5 3,2 3,3 2,9 3,6 3,8 2,3 2,7 2,0 2,5
'riktion, pendelvärde 43 44 44 40 50 48 44 37 50 ; L: 49 40
ledelprofildjup, mm 0,50 0,58 0,75 0,59 0,66 0,56 0,96 0,63 0,562, C, 2 0,58 0,52
'ackning, Z av Marshallvärde 99,1 99,3 98,7 99,1 98,8 99,3 99,5 99,4
'jocklek, mm 49,8 49,8 50,4 50,3 50,1 49,7 50,1 49,9 50,3 , 52,1 49,7 50,3
Lindemedelshalt, vikt-Z 5,50 5,20 5,25 5,00 5,20 5,00 5,25 5,00 5,20: 5,70 6,00 5,75
ritt bindemedel, vol-Z 8,8 6,3 8,2 5,8 8,1 5,8 8,2 5,8 6,1 å 5,7 5,7 5,1
ten 8-16 mm, vol-Z 25,5 25,9 38,5 39,0 38,7 39,1 51,6 52,1 25,6 3 35,5 25 3 38,0
i
ålrum i plattan, vol-Z 2,2 1,7 2,2 1,7 1,9 1,6 1,7 1,5 2,6 i 2,: 1,4 2.0
ålrum i bruket, vol-z 3,0 2,4 3,6 2,9 3,1 2,6 3,6 3,1 3,4 5,- 1,8 3,2
l ackning, Z av Marshallvärde 98,7 99,5 98,7 99,4 98,9 99,4 i 98,6 i '5.9 jocklek, mm 50,0 49,9 50,8 49,8 49,9 49,6 50,1 J 49,7 50,3\ 57,1 48.6 50.1 4 l 4 4 o 4
apport Nr 62
Sid 26
Tabell 3
DATA FÖR PLATTOR TILL KÖRNINGEN I PROVVÄGSMASKINEN 30 DUBBLA VÄLTTURER
KALKSTENSFILLER GRAKIITILLER i CYKLONFILLER
30-2 30-2 45-2 45-2 45-4 45-4 60-2? ' 60-2? 30-2 45-2 30-2 45-2
9 13 9 13 9 13 9 13 13 ' 13 « 13 13
Bindemedelshalt, vikt-Z 4,90 4,60 4,75 4,50 4,80 4,60 4,75 4,50 4,60 4,50 § 5,40 5,25
Fritt bindemedel, vol-Z 7,4 4,9 7,1 4,6 7,2 4 9 7,1 4 6 4,7 2 4,5 g 4,3 3,9
Sten 8-16 mm, vol-Z 26,0 26,2 39,1 39,4 39,1 39 3 52,4 52 7 26,0 ? 39,. 525,5 38,6
. 2
Hålrum i plattan, vol-Z 2,0 1,8 2,1 2,0 1,8 2,0 1,5 1,7 2,5 i 1,8 i 2,2 1,8
Hålrum i bruket, vol-Z 2,7 2,5 3,5 3,2 3,0 3,3 3,2 3,6 3,3 i 3,1 3,0 2,9
- I Friktion, pendelvärde 47 45 41 40 44 50 42 35 55 4 42 4 53 55 Medelprofildjup, mm 0,66 0,46 0,63 0,53 0,56 0,58 0,63 0,61 0,69 , 0,54 0,50 0,66 , . Packning, 2 av Marshallvärde 99,2 99,8 99,1 99,2 99,5 99,0 99,2 g 9.,3 ' Tjocklek, mm 50,0 49,6 50,1 49,8 49,9 49,9 49,8 50,0 50,7 14 ,8 49,9 49,9 Bindemedelshalt,.vikt-Z 4,90 4,60 4,75 4,50 4,80 4,60 4,75 4,50 4,60 4,56 5,30 5,25
Fritt bindemedel, vol-Z 7,4 4,8 7,0 4,6 7.2 4 9 7.1 4.6 § 4.7 ».5 4,0 3 9
Sten 8-16 mm, vol-z 25,9 26,1 39,0 39,5 39,0 39,3 52,3 52,5 å 25,9 3 39,4 1 25,6 38,5
Hålrum i plattan, v01-z ' 2,4 2,4 2,4 1,6 2,2 1,9 1,7 2,0 i 2,7 1,8 2,2 1,9
Hålrum i bruket, vol-Z 3,2 3,3 4,0 2,7 3,6 3,1 3,6 4,2 i 3,6 l 3,0 3,0 3,1
i i I
Packning, Z av Marshallvärde 98,8 99,2 98,8 99,6 99,1 99,1 g i 99,0 i 99,3
Tjocklek, mm 50,2 50 0 50 6 49,6 50,0 49,8 49,7 1 49,9 50,1 *49,5 49,4 48,9
Bindemedelshalt, vikt-Z 5,20 4,90 5,00 4,75 5,00 4,80 5,00 ' 4,75 , 4,90 4,75 5,70 5,50
Fritt bindemedel, vol-Z 8,1 5,6 7 7 ,2 ,7 5,4 7,7 5,2 i 5,4 i 5,1 5,0 4,5
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,9 26,2 39,0 39,3 39,1 39,3 52,1. 52,4 25,9 5 39,3 25,4 38,4
Hålrum i plattan, vol-Z 1,7 1,4 1,6 1,5 1,5 1,6 1,4 1,6 2,1 § 1,5 1,7 1,6
Hålrum i bruket, v01-z 2,4 1,9 2,6 2,5 2,5 2,7 3,0 3,4 2,8 ; 2,4 2,3 2,6 l Friktion, pendelvärde 50 36 38 39 43 38 40 33 58 i 43 50 40 Medelprofilsjup, mm 0,65 0,45 0,54 0,48 0,43 0,45 0,90 0,41 0,47 g 0,55 0,47 0,46 0 i Packning, Z av Marshallvärde 99,3 99,8 99,4 99,6 99,6 99,8 99,2 i 99,6 Tjocklek, mm 50,0 49,7 49,6 49,9 49,9 49,8 50,2 2 50,0 i 9,9 § 50,: 50,0 50,1 i .I . i Bindemedelshalt, vikt-Z 5,20 4,90 5,00 4,75 5,00 4,80 5,00 4,75 I 5,00 å 4,75 5,70 5,50\
Fritt bindemedel, vol-Z 8,1 5,6 7 7 5 2 7,7 5,4 7 8 5 3 5,7 i 5,1 5,0 4,6
!
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,8 26,0 39,1 39,3 38,9 39,3 52,3 52,7 26,0 2 39,1 25,5 1 38,5
f i
Hålrum i plattan, vol-Z 2,0 1,9 1,4 1,7 1,8 1,5 1,0 1,0 1,6 g 2,? 1,5 1,2
Hålrum i bruket, v01-z 2,7 2,6 2,3 2,7 3,0 2,5 2,2 2,2 2,2 3 3,2 2,0 2,0
i ,
Packning, 2 av Marshallvärde 99,0 99,3 99,6 99,4 99,3 99,9 99,7 §99,1 g
Tjocklek, mm 49,9 49,8 50,3 50,1 50,2 49,9 50,1 49,3 49,7 358,1 :49,0 | 49,3
Bindemedelshalt, vikt-Z 5,50 5,20 5,25 5,00 5,20 5,00 5,25 5,00 5,20 5,15 3 6,00 3 5,75
Fritt bindemedel, vol-Z 8,8 6,3 8 3 5 9 8,2 5 8 8 3 5,9 6,2 5,: 5,7 5,1
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,7 26,0 38 9 39 2 39,1 39 2 51 9 52,3 25,9 g 39,: , 25,3 38,3
Hålrum i plattan, vol-Z 1,4 1,3 1,2 1,2 1,0 1,3 1,3 1,1 1,4 i 1,3 ; 1,3 1,2
Hålrum i bruket, v01-z 1,9 1,7 1,9 2,0 1,7 2,1 2,6 2,4 1,9 * 2,: 1 1,8 1,9 % i Friktion, pendelvärde _ 42 33 40 28 43 37 27 35 45 i 36 i 45 35 Medelprofildjup, mm 0,50 0,35 0,47 0,33 0,59 0,46 0,39 0,57 0,45 4 0,53 1 0,40 0,37 3 i Packning, 2 av Marshallvärde 99,5 99,9 99,7 99,8 99,9 99,7 99,8 ; 99,9 ; Tjocklek, mm 50,2 49,9 49,8 49,9 49,9 49,6 49,8 49,5 49,6 2 49,9 50,0 50,0 Bindemedelshalt, vikt-z 5,50 5,20 5,25 5,00 5,20 5,00 5,25 5,00 5,20 5,33 6,00 5,754
Fritt bindemedel, vol-Z 8,8 6,3 8,3 5 9 8 1 5,9 8 3 5 9 6,1 5,: 5,7 5,1
i i 0
Sten 8-16 mm, vol-Z 25,6 25,9 38,8 _ 39,2 38,8 39,2 51,8 52,4 25,8 5 39,: f 25,4 38,2
Hålrum i plattan, vol-Z 1,8 1,5 1,5 1,3 1,6 1,1 1,4 1,0 1,9 ..C ; 0.9 1,4
Hålrum i bruket, vol-Z 2,4 2,1 2,5 2,2 2,7 1,9 2,9 2,1 2,6 1,7 i 1,3 2,3
Packning, X av Marshallvärde 99,1 99,7 99,4 99,7 99,3 99,9 5 99,3 1c:,1
Tjocklek, mm 4 50,0 4 49,6 50,1 1 49,9 1 50,3 1 49,6 1 49,8 4 49,8 4 50,3, 49,5c 0 49,2 1 50,2
Si: 27
Tabell 4
DATA FÖR PLATTOR (DUBBLETTER) TILL KÖRNINGEN I PROVVÄGSMASKINEN 15 DUBBLA VÄLTTURER
KALKSTENSFILLER i GRAXIT7:LL53 _ CYKLONFILLER
' '. I
30-2 30-2 45-2 45-2 45-4 45-4 60-2P 60-2? i 30-2 i 45-2 30-2 45-2
9 13 9 13 9 13 9 13 g 13 13 13 13
Bindemedelshalt, Vikt-Z 4,90 4,75 A
Fritt bindemedel, vol-Z 7,4 7,1 7,1 . \
Sten 8-16 mm, vol-Z 25:7 39.0 52.2 i
Hålrum i plattan, vol-Z 3,0 2,4 1:9
Hålrum i bruket, vol-Z 4.0 3,9 4,0 '
Friktion, pendelvärde 53 42 47
Medelprofildjup, mm 0,71 0,65 0,70
Packning, Z av Marshallvärde 98,2 98,9
Tjocklek, mm 50.0 49.9 49,9 '
Bindemedelshalt, vikt-Z 4,90 4.75 4:75 :
Fritt bindemedel, vol-Z 7:3 7,0 7.1 å
Sten 8-16 mm, VOI'Z 25:6
I
9
Hålrum i plattan, vol-Z 3,5 2,9 2.2 1 i
Hålrum i bruket, vol-Z 4.7 4.7 4,6 I i
I i
1 I
Packning, Z av Marshallvärde 97.7 98.4 E
Tjocklek, mm 50.6 50,1 50,0 i
Bindemedelshalt, vikt-Z 5,00
Fritt bindemedel, vol-Z 7,6
Sten 8-16 mm, vol-Z 38.7
l
Hålrum i plattan, vol-Z 2.4 Hålrum i bruket, vol-Z 3.9
Friktion, pendelvärde 38 .
Medelprofildjup, mm 0:77 :
Packning, 2 av Marshallvärde 98.6 s 1
Tjocklek, mm 50:3 i ;
Bindemedelshalt, vikt-Z 5,00 i '
Fritt bindemedel, vol-Z 7:6 ; l
Sten 8-16 mm, voi-z 38,5 5 5
i i
Hålrum i plattan, vol-Z 2.8 i i
Hålrum i bruket, vol-Z 4:5 l 5
I
i
Packning, Z av Marshallvärde 98,2 §
Tjocklek, mm 50,5 E
Bindemedelshalt, vikt-Z 5 25 :
Fritt bindemedel, vol-Z 8:2 i
Sten 8-16 mm, vol-Z 38,5 å
l
Hålrum i plattan, vol-Z 2,2 l
Hålrum i bruket, vol-Z 3,6 ,
Friktion, pendelvärde 41 E
Medelprofildjup, mm 0.65 ;
Packning, 2 av Marshallvärde 98.7 {
Tjocklek, mm 50.1 i
Bindemedelshalt, vikt-Z 5 25 i \
Fritt bindemedel, vol-Z 8.2 i *
n
Sten 8-16 mm, vol-Z 38 6 4 1
2
Hålrum i plattan, vol-Z 2.1 i ; )
Hålrum i bruket, vol-Z 3.4 i i i
Packning, 2 av Marshallvärde 98.8
Tjocklek, mm 0,1 \ I
4 l i 4 4 o 0 J
Tabell 5
DATA FÖR PLATTOR (DUBBLETTER) TILL KÖRNINGEN I PROVVÄGSMASKINEN
30 DUBBLA VÄLTTURER
KALKSTENSFILLER GRANITF ILLER CYKLONFILLER
__4 30-2 30-2 13 45-2 45-213 45-49 45-413 60-2? 60-2P13 30-213 45-213 30-213 451 -v 3 __4 I Bindemedelshalt, vikt-Z Fritt bindemedel, vol-Z Sten 8-16 mm, vol-Z Hålrum i plattan, vol-Z Hålrum i bruket, vol-Z Friktion, pendelvärde Medelprofildjup, mm
Packning, Z av Marshallvärde Tjocklek, mm
Bindemedelshalt, vikt-Z Fritt bindemedel, vol-Z Sten 8-16 mm, vol-Z Hålrum i plattan, vol-Z Hålrum i bruket, vol-Z Packning, Z av Marshallvärde Tjocklek, mm
Bindemedelshalt, vikt-Z Fritt bindemedel, vol-Z Sten 8-16 mm, vol-Z Hålrum i plattan, vol-Z Hålrum i bruket, vol-Z Friktion, pendelvärde Medelprofildjup, mm
Packning, Z av Marshallvärde Tjocklek, mm
Bindemedelshalt, vikt-Z Fritt bindemedel, vol-Z Sten 8-16 mm, vol-Z Hålrum i plattan, vol-Z Hålrum i bruket, vol-Z Packning, Z av Marshallvärde Tjocklek, mm
Bindemedelshalt, vikt-Z Fritt bindemedel, vol-Z Sten 8-16 mm, vol-Z Hålrum i plattan, vol-Z Hålrum i bruket, vol-Z Friktion, pendelvärde Medelprofildjup, mm
Packning, 2 av Marshallvärde Tjocklek, mm
Bindemedelshalt, vikt-Z Fritt bindemedel, vol-Z Sten 8-16 mm, vol-Z Hålrum i plattan, vol-Z Hålrum i bruket, vol-Z Packning, Z av Marshallvärde
Tjocklek, mm
Sid 29
Det framgår av tabellerna att det med cyklonfillern fordrades ungefär 0,8 procentenheter mer bindemedel för att hålrumshalten i plattorna skulle komma ned på samma nivå som i plattorna med kalkstensfiller och granitfiller.
Hålrumshalterna har blivit mycket låga, något lägre än som önskats. Enl BYA, kompletteringsblad 1973, skall HAb proportioneras så att
hål-rumshalten vid packning enl Marshall blir 2,0-4,0 Z. Vidare skall
ut-lagd HAb packas så att hålrumshalten blir 2,0-5,0 Z. Det skulle här föra för långt med en ingående diskussion av valet av bindemedelshalter, vilka ju för given stenmaterialsammansättning och givet packningsar-bete styr hålrumshalterna. Sammanfattningsvis ansågs det vid faktor-studien vara mycket viktigt att hålrumshalten inte skulle bli så hög att den allvarligt kunde störa analyseringen av de olika faktorernas
inflytande, och att man därför hellre borde acceptera en för låg än
en för hög hålrumshalt. Kritisk och av avgörande betydelse blev där-för hålrumshalten i plattorna med lägsta bindemedelshalten efter 15
dubbla vältturer.
Eftersom stenen 8-16 mm i och för sig icke innehåller något hålrum
och halten av denna sten varierats ansågs hålrumshalten i bruket, med vilket här förstås materialet intill 8 mm kornstorlek (inkl allt
bindemedel), vara intressantare än den på hela materialet beräknade hålrumshalten - speciellt vid de högsta hålrumshalterna, nämligen vid de lägsta bindemedelshalterna och packningsarbetet 15 dubbla vältturer.
Beträffande pendelvärdena för ytornas friktionsegenskaper kan den intressanta iakttagelsen göras att kalkstensfillern praktiskt taget genomgående givit sämre värden än granitfillern och cyklonfillern för jämförbara plattor (t ex 30-2-13, mellersta bindemedelshalt, 30 dubbla vältturer). Inget stöd i tabellerna finns för antagande att detta
orsa-kats av mindre hålrumshalt eller tätare yttextur (mindre skrovlighet)
hos plattorna med kalkstensfiller. Ökning av bindemedelshalten har för-sämrat friktionsvärdet. Trots detta har t ex plattorna med granitfiller
efter 15 dubbla vältturer vid mellersta bindemedelshalten givit högre friktionsvärden än motsvarande plattor med kalkstensfiller vid lägsta
bindemedelshalten. Hålrumshalten och medelprofildjupet i nämnda plattor
Sid 30
med granitfiller var 2,3 och 2,1 Z resp 0,48 och 0,82 mm. Motsvarande värden för plattorna med kalkstensfiller var 2,4 och 2,6 Z resp 0,62
och 0,97 mm. Hårdare packning har försämrat friktionen. Trots detta har plattorna med granitfiller efter 30 dubbla vältturer givit
medel-pendelvärdet 46,5 och motsvarande plattor med kalkstensfiller efter 15 dubbla vältturer medelpendelvärdet 44,8.
Fotografier av plattor och snittytor ges i bilaga 11.
7 SLUTSATSER
Vid proportionering av asfaltbetong HAb 16 enl 1973 års komplette-ringsblad till BYA kan man för en blandning med nära nog ideal korngradering enl BYA 1972 - åtminstone med Vissa filler - finna en bindemedelshalt som ligger väsentligt under riktvärdet.
Vid Marshall-tryckning av provkroppar av exceptionellt täta och filler-rika massor av asfaltbetong med maximikornstorleken 16 mm erhålles ej
något maximum.
Marshall-tryckning har inte givit någon information över lämplig
bindemedelshalt för sådana massor.
Asfaltbetong HAb 16 förefaller kunna ha tillfredsställande stabilitet även vid mycket låg hålrumshalt, när stenmaterialet är mycket tätt sammansatt och helt består av bergkross.
Vid hög fillerhalt och konstant bindemedelshalt tvcks hålrumshalten vid
Marshall-packning vara praktiskt taget konstant inom ett mycket stort variationsområde för kornstorleksfördelningen, när denna är kontinuerlig och stenmaterialfraktionerna består av krossmaterial från samma bergart. Detta kan tolkas så, att hålrumshalten då ligger i ome-delbar närhet av den lägsta möjliga hålrumshalten.
Fillerns kvalitet kan ha stort inflytande på den för viss hålrumshalt
erforderliga halten bindemedel.
Sid 31
Jämfört med granitfiller ger kalkstensfiller aV samma
kornstorleks-fördelning halare yta (mätt med pendel) åt asfaltbetongen, åtminstone om denna är fillerrik och mycket tät. Detta förefaller inte kunna
förklaras med ytans makrostruktur och beläggningens hålrumshalt.
Sid 32 8 REFERENSER
(1)
;(2)
.I (3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Rapport Nr 62Hode Keyser, J, Design criteria for wear resistant pavement surfaces. Highway Research Record 418 s 26.
Rigden, P J, JSCI §§_(1947) s 299.
Heukelom, W, The role of filler in bituminous mixes. Proc Ass Asphalt Paving Techn, Febr 1965. Shell Bitumen Reprint No 17. Kohler, G, Thermische Ausdehnung bituminöser Massen. Strasse u Autobahn 1/1972 s 12.
Instructions for using the portable Skid-resistance tester.
Road Note no 27. Department of Scientific and Industrial
Research, Road Research Laboratory. London 1960.
Giles, C G, Sabey, B E, & Cardew, KHF, Development and perfor-mance of the portable Skid-resistance tester. Road Research Technical Paper No 66. Department of Scientific and Industrial Research, Road Research Laboratory. London 1964.
Mix design methods for asphalt concrete and other hot-mix types. The Asphalt Institute Manual Series No 2 (MS-2), 1962.
Bilaga 1
STENMATERIAL
Stenmaterialet till massorna i de olika försöksserierna sammansattes av granitfraktioner över 0,074 mm och filler. Graniten var av kvali-tet stockholmsgranit. Som filler användes granitfiller, kalkstens-filler eller cyklonkalkstens-filler.
v STENMATERIAL MELLAN 0,074 OCH 16 MM
Framställning av fraktionerna. Dessas kornstorleksfördelning
Granit utsprängdes på VTI:s område och krossades i en käftkross. För
att så noggrant som möjligt kunna proportionera alla försöksbland-ningar siktades materialet upp i fraktioner. Denna siktning utfördes
på VTI:s fyrkantssiktar. Det material som passerade sikten med 2 mm
maskvidd siktades därefter om i en mindre, kontinuerlig sikt. På de
sålunda erhållna fraktionerna utfördes siktanalyser. Fraktionerna
0,074-0,125 mm, 0,125-0,25 mm och 0,25-0,5 mm visade sig innehå11a
mycket material utanför fraktionsgränserna. Då en ytterligare
sikt-ning i den kontinuerliga sikten icke gav märkbart bättre resultat, tvättsiktades dessa fraktioner och visade sig vid därefter utförda
siktanalyser vara användbara.
Halterna korn utanför fraktionsgränserna ges i tabell 1 för samtliga fraktioner mellan 0,074 och 16 mm.
Tabell 1
Sammansättning av stenmaterialfraktionerna mellan 0,074 och 16 mm i
viktprocent. 1 i v
0,074 0,125§0,25§
_uå _ å _
_
_ _
g
_
-0,125 _0,25%_O,510,5 Ill 2 ?2 4 4 5,6 5,6 8 8 11,3:11,3 16 0 '1 Y i1
'
l
1
?Underkorn 14,7 14,3
6,4
3,7 3,4; 1,9 2,1
Fraktion 1 4 1 1,6 4,7 3,4 i:åfânella 85 0 85,4 92,6 93,0191,2{85,4 73,4 90,4
88,0 ' 89,2
Överkorn
0,3 0,3
1,0
3,3 5,4%12,7 24,5 8,0 , 7,3
7,4
l P i - l_ .il 2 1 * i ?Vid proportioneringen för framställning av massorna togs hänsyn till fraktionernas avvikelser i kornstorleksfördelning från den nominella.
Det togs därvid också hänsyn till förekomst av överkorn i fillren.
Bilaga 1:2
Kompaktdensitet
Kompaktdensiteten bestämdes vid 2000 för varje fraktion för sig med hjälp aV Pyknometer OCh kristallOIÅaoFör eliminering av luftblåsor i blandningen stenmaterial-kristallolja utsattes denna för vakuum. De
olika stenmaterialfraktionernas kompaktdensitet ges i tabell 2.
Tabell 2
Kompaktdensitet vid 200C hos stenmaterialfraktionerna mellan 0,074
och 16 mm i g/ml v 0,074 0,125 0,25 -0,125 -0,25 -0,5 Fraktion
0,5-1 1-2 12-4 4-5,6-5,6-8'8-11,3§11,3-16
9 g 6 1 1 Å ' I * ' 1 Y ^ Densitet 2,668 2,670 2,6672,664§2,663*2,664 2,664 2,670 2,669 2,666 I 4 § Q 0_ 9 q 0Som synes är det endast obetydliga differenser mellan fraktionernas
kompaktdensitet. Eftersom dessa differenser inte är större än att de kan hänföras till osäkerheten i provningsförfarandet beräknades ett medel-värde på kompaktdensiteten dels för fraktionerna mellan 0,074 och 8 mm
och dels för fraktionerna mellan 8 och 16 mm. Dessa medelvärden blev
båda 2.667 g/ml.
Petrografisk undersökning
Undersökningen gjordes på partiklar av fraktion 8-11,3 mm som gjutits
in i härdplast, varefter ett ca 0,03 mm tjockt slipprov förfärdigades.
Mineralinnehåll, ordnat i stort efter avtagande halt: Kvarts, plagio-klas, kalifältspat, biotitglimmer och accessoriska mineral som zirkon,
apatit mm. Glimmerhalten är tämligen låg (5-10 volym-Z) och glimmern
bildar strökorn utan påtaglig orientering och därmed inga svaghets-plan. Plagioklasen är ofta delvis omvandlad till mycket finkorniga
sericit- och kaolinmineral, något som dock icke bör påverka bergartens mekaniska egenskaper.
Struktur: Graniten är medelkornig och de flesta mineralen är 1-2 mm Stora- Bergarten lhar deformerats genom spänningar i berggrunden varvid gitterstörningar uppstått i mineralen och dessas fogar deformerats. Rapport Nr 62
Bilaga 1:3
Hopläkta mikrosprickor förekommer och glimmern är ofta söndertrasad.
Denna strukturdeformation har förbättrat bergartens hållfasthet genom
att mineralens spaltbarhet försämrats och uppsprickningen längs korn-fogar försvårats. Ett mikrofoto av slipprovet ges i figuren.
Sliptal
På fraktionen 8-11,3 mm bestämdes sliptal enligt metod beskriven i Statens väginstituts Internrapport 25. Fyra bestämningar gjordes.
Medelvärdet blev 85 (enskilda värden 84-86).
Flisighetstal, sprödhetstal och styrkegrad
På fraktionen 8'11 3 mm bestämdes flisighetstal och sprödhetstal enligt
Statens väginstituts Specialrapport 11, och ur de därvid funña värdena bestämdes styrkegrad enligt diagrammet i BYA. Bestämningarna utfördes på två prov. Resultaten ges,i tabell 3.
Bilaga 1:4
Tabell 3
Flisighetstal, sprödhetstal och styrkegrad för stockholmsgranit,
bestämda på fraktion 8-ll,3 mm
å Prov nr å Flisighetstal , Sprödhetstal j Styrkegrad i
3 q 2
1
i1,36
42
T
1
i2
1,36
36
1
o 9
FILLER
Framtagning av fillren. Dessas kornstorleksfördelning
Granitfillern
Det material som vid framställningen av fraktionerna över 0,074 mm passerade den kontinuerliga siktapparatens duk med maskvidden 0,074 mm
visade sig vid siktanalys innehålla bara knappt 70 Z material
passe-rande 0,074 mm (sannolikt beroende på tvivelaktig kvalitet hos den
kon-tinuerliga siktens siktdukar). För minskning av kornstorleken
maldeS-materialet i en kulkvarn under två timmar.
Det så erhållna materialet, vilket godtogs som granitfiller, hade 3,5 Z
korn >0,074 mm. Resultatet av utförd slamanalys ges i diagram 1. Kalkstensfillern
Som kalkstensfiller godtogs en standardkvalitet (kalkstensmjöl 0-0,5 mm) från Cementa.
Siktanalys visade 7,0 Z korn >0,074 mm. Resultatet av utförd slamana-lys ges i diagram 1.
Endast material under 0,074 mm betraktades som filler vid
proportio-'neringen av massorna, och vid invägning av fraktionerna över 0,074 mm
korrigerades med hänsyn till korn >0,074 mm. Detta gäller emellertid också granitfillern.
Bilaga 1:5
0,002 0,006 0,02 0,06 0,2
100
'*
I|*I
T|'4
T'' 7
I L- _L
»-.J I .1 Z. Z. .1 L I I I | /: | :90
:
:
:
:A
= : "-'
4-
5 .I.i
I:
J
I _j/ _?7
E_ E-J 5
| i_ ' ' ' I " | 2 F I : U I ; | 1:71 IT ,_ __ 1 ._ l I - | : : I : CL : : : kalkstensfillerp E I I 1 77/ r _ ._ I ,_ I I I | L". : I ;2 '- .J -. . .J ,L :. : .1 7_ > n granitfillern-Eyáyyl : 5 : : : I I ._ I : _lo' I T r r .. ._ : _ I i I : : : . .J | Ju" u. :. : .1 ; 2' I I // I : : I : 0 I I | | : : 4 : 0 ' . ,_ I .-'o 5 i i v, L : Z : | : E .I I x/ .L L'- :. ...I L I I I, I : E : : : I I ' I _ : :0 40
:
T
T5 i :
: :
e : :
.g 1 :Ãáááf , icyklonfillern- § 1 i _ I 1 ' | : ; n : E I i I i ._. C r : G) .i 1 'I .i : C .i : m I I / | I S : E_ I | I I L' : I 0 T f 1 I | ,. E 1 __ no- : n i I : | E .1 .1 .1 __ jl//i/ | Li E I : '0 | I I _ : I :1.4/
1
:
:
4.
:
H* :
. E
E 4. E-
5
: g
0 1 ' I. | I 5 E l 5r1ljrvnlnnl I 11111 1 IIIIIIIIIUHII 1 1 Till] IIITI IHIWH TI
0,001 0,002 0,005 0,01 0,02 0.074 0.125 0,25
Kornstorlek, mm
Diagram 1. Resultat av slamanalyser utförda på fillren
QYEÄQB§.1_1_1_IB
En oyklonfiller, som visade sig innehålla 45-50 Z korn 50,074 mm er-hölls från Stockholms Stads asfaltverk. Ur denna framställdes en till
försöken lämplig kvalitet genom siktning.
Siktanalys visade 0,5 Z korn >0.074 mm. Resultatet av utförd slamana-lys ges i diagram 1.
Vid en jämförelse av de olika fillren finner man att cyklonfillern var mindre fingraderad än de andra fillren.
Kompaktdensitet
Kompaktdensiteten för de tre fillren bestämdes på samma sätt som för fraktionerna mellan 0,074 mm och 16 mm. Kompaktdensiteterna framgår av
tabell 4.
Bilaga 1:6
Tabell 4
Kompaktdensitet vid 200C hos fillren
5 T Filler Kompaktdensitet g/ml medelvärde ? Granit 2,672 ; Kalksten 2,734
1 Cyklon
2,628
Vid en jämförelse med tabell 1 framgår att granitfillern hade obetyd-ligt högre kompaktdensitet än de övriga fraktionerna av Stockholms-granit. Att kalkstensfillern erhöll en högre kompaktdensitet än de övriga fillren var, med hänsyn till att kalksten är tyngre än granit, fullt väntat. Det är intressant att cyklonfillern erhöll så pass lågt värde på kompaktdensiteten.
Korn- och hålrumshalter enl Rigden
Kornhalten enl Rigden (= V enl Heukelom), dvs kvoten mellan kom-paktvolym och skrymvolym viå viss packning av fillern, och
motsva-rande hålrumshalt bestämdes enligt BS 812zl951. Hålrumshalten är
avsedd att ge besked om hur stor mängd bindemedel som kan få plats mellan fillerkornen, dvs hur mycket bindemedel som kan bindas av
fillern. Hålrumshalten ger således en uppfattning om hur
bindemedels-krävande en viss filler är.
Heukelom (3) betraktar den del av bindemedlet som inte kan få plats
mellan kornen i den packade fillern som fritt bindemedel.
Korn- och hålrumshalter enl Rigden för de till försöksblandningarna använda fillren ges i tabell 5.
Bilaga 1:7
Tabell 5
Korn- och hålrumshalter enl Rigden
77.
Filler Kornhalt Hålrumshalt
1
Granit 0,646 0,354
Kalksten 0,645 0,355
Cyklon 0,573 0,427
Cyklonfillern gav alltså betydligt högre hålrumshalt än granitfil-lern och kalkstensfilgranitfil-lern, vilkas hålrumshalter blev praktiskt tar
get lika. Detta implicerar att blandningar med cyklonfillern kräver
en klart högre bindemedelshalt än blandningar med granit- eller kalk*
stensfillern.
Det må anmärkas att korn >0,074 mm icke borttogs före bestämningen
av hålrumshalten. Vid tillsats av större korn till granitfillern till samma halt som i kalkstensfillern skedde nämligen ingen
nämn-värd förändring av hålrumshalten.
Mjukpunkt hos blandningar av asfalt och filler
En uppfattning om en fillers bindemedeláaehov erhålls också genom
mjukpunktsbestämningar på en serie blandningar av fillern och asfalt. Så har också skett.
För att icke få för mycket luft innesluten fick fillern långsamt sjunka i asfalten sedan denna upphettats till lämplig temperatur.
Blandningen homogeniserades med en spatel. För eliminering av luft-blåsor utsattes blandningen därefter för vakuum i en exsickator
un-der det att ytan bestrålades med infralampa.
Resultatet av undersökningen ges i diagram 2.