Metoder för och resultat av bergartsprovningar för vägändamål

S V E N S K A V Ä G I N S T I T U T E T

S T O C K H O L M

M E D D E L A N D E §

METODER FÖR OCH RESULTAT AV

BERGARTSPROVNINGAR FÖR

S V E N S K A V Ä G I N S T I T U T E T

S T O C K H O L M

M E D D E L A N D E 8

METODER FÖR OCH RESULTAT AV

BERGARTSPROVNINGAR FÖR

I N N E H Å L L S F Ö R T E C K N I N G . Sid. F ö r e ta l ... 3 M e to d er f ö r och r e s u lta t a v b e rg s a r ts p r ö v n in g a r f ö r v ä g ­ ä n d a m å l ... 7 L ab o ra to rieb y g g n a d en (b e sk riv n in g ) ... 8 M etoder fö r b erg a rtsp ro v n in g a r ... 16

A rb etsfö rfa ra n d en fö r b erg a rtsp ro v n in g a r ... 22

P ro v n in g sresu lta t ... 31

L itte r a tu r fö r te c k n in g ... 54

T a b e lle r ö v e r p r o v n in g s r e s u lta t: Tab. I. G eologisk d efin itio n och a llm ä n n a eg en sk a p er hos de provade sv e n sk a bergarterna, graniter, gn ejser och d ia b a ser ... , . 34

Tab. II. S a m m a n stä lln in g a v p ro v n in g sresu lta t på sv e n ­ sk a b ergu rter fö r v ä g ä n d a m å l ... 38

Tab. III. T r y c k h å llfa sth e t och a v n ö tn in g m ot järn hos 13 st. sv e n sk a g ra n iter ... 40

Tab. IV. P r o w iin g sr e s u lta t från stad en P a r is v ä g la b o ra -torium på sk a n d in a v isk a g ra n iter ... 42

Tab. V. Sam band m ellan a v n ö tn in g sr e su lta t en lig t D orrys och B au sch in g’ers m etoder ... 44

Tab. VI. In verkan på p ro v n in g sresu lta tet a v olik a sto r ­ lek på provkropparna ... *... 46

Tab. V II. J ä m fö re lse m ellan am erik a n sk a och sv e n sk a p ro v n in g sresu lta t ... 46

Tab. V III. P ro v n in g sr e su lta t frå n ett stort a n ta l u n ­ dersökn in gar, u tfö rd a inom B ureau of P ub lic R oads över bergarter, a v se d d a fö r v ä g b y g g n a d ... 50

Tab. IX . G radering a v sten m a ter ia l fö r v ä g a r på grund a v p ro v n in g sresu lta t ... 51

S V E N S K A V A G I N S T I T U T E T

F Ö R E T A L .

Inom vägtekniken liksom inom all annan teknik ä r en ingående m aterialkännedom en nödvändig fö ru tsättn in g för fram åtskridande. E när dylik kännedom om väg- m aterialier, främ st grus och m akadam , hittills så g o tt som saknats i Sverige1, har på u ppdrag av svenska väg in stitu tet vid statens pro v n in g san stalts vägm ateriallabo- ratorium p åb ö rjats undersökning av hållfasthetsegenska- perna hos till vägändam ål allm änt an vända b erg arter, grussorter och andra vägm aterialier. E när kunskap om berg artern a är u tgångspunkt för bl. a. kunskap om m aka dam och grus, har p rovningsarbetet p åb ö rjats med berg­ arterna.

För provning av b erg arter har av v äg in stitu te t efter sam råd med statsgeologen dr. H . H e d s t r ö m u tv alts ett an tal rep resen tativ a stenbrott och stenhuggerier, från vilka på anm odan pro v insänts. Sålunda hava undersökts 34 prov på berg arter av olika hårdhet, från diabas till m juk kalksten, och 1 pro v p å m asungsslagg använd till vägändam ål. Proven hava i regel tag its från sådana större stenbrott, vilka fram ställa p ro d u k ter för v äg än d a­ mål, dels g atsten (sm ågatsten), dels m akadam . Stenhug- g erierna äro belägna i Bohuslän, H alland eller Blekinge, på södra O stkusten sam t i Stockholm strakten. S tenbrot­ ten för produktion av m akadam äro belägna i skilda delar av landet, till stor del i Skåne. E fter överenskom ­ melse med stenbrottens ägare angivas icke nam nen på de olika stenbrotten.

Med utförandet av ovannäm nda pro v n in g ar har en god överblick vunnits angående hållfasthetsegenskaperna hos en m ycket stor del av de för gatu- och vägändam ål an ­ vända svenska b ergarterna. En uttöm m ande kännedom om b erg arters läm plighet för gatu- och vägändam ål ernås

i Se ”Om S v erig es n a tu r lig a b y g g n a d s- och o rn a m en tsten a r” av H erm an H edström , S v erig es g eo lo g isk a undersökning, årsbok 2 (190$) nr 1,

först efter jäm förelse m ellan p ro vningsresultaten och så­ dana erfarenheter, som insam lats från trafik erad e g ator och vägar. Insam landet av dessa erfarenheter p åg år ännu. V äg in stitu tet har dock an sett det läm pligt a tt re­ dan nu offentliggöra de vunna resultaten. Dessa jäm ­ föras med erfarenheter från b erg artsp ro v n in g ar i andra länder.

De p rovningar av svenska berg arter, från vilka resul­ ta te n tidigare offentliggjorts, hava i regel av se tt endast berg artern as try ck h ållfasth et. Vid de av v äg in stitu tet företagna p ro v n in g arn a hava b erg artern a, förutom be­ träffande tryckhållfasthet, undersökts beträffande bri­ k etten s och stenens volym vikt, v attenabsorption. a v ­ nötning av m akadam i snedställd trum m a, bindeförm åga, avnötning av stencylindrar mot roterande järn sk iv a sam t seghet. D et är icke m öjligt a tt redan nu avgöra vilka av de u p p räknade provningarna, som äro de v ik ti­ gaste för a tt bestäm m a en bergarts läm plighet för v äg ­ ändam ål. D et förefaller dock, som om de egenskaper, vilka kommo till u ttry c k i bergartens seghet och a v ­ nötning mot roterande järn sk iv a, skulle v ara av stor betydelse och m inst lika v ik tig a som de egenskaper, vilka u ttry c k as genom de§s tryckhållfasthet. Denna synes näm ligen för svenska bergarter, åtm instone g ra ­ n iter, gnejser o. d. och hårda sand- och k alk sten ar, v ara tillräck lig t hög för vägändam ål.

P å u p p d rag a v v äg in stitu tet hava p rovningsresultaten sam m anställts och bearb etats av avdelningschefen vid statens p rovningsanstalt, civilingenjören R. Sc h l y t e r,

och återfinnas i efterföljande av honom författade a r­ tikel ”Metoder för och re su ltat av bergartsp ro v n in g ar för v äg ändam ål” . I artik eln har även givits en ingående beskrivning av p rovningsanstaltens vägm ateriallaborato- rium och därstädes använda provningsm etoder för berg­ arter. E när vägm ateriallab o rato riet även innehåller ett fryslaboratorium , med vilket undersökningar utföras för v äg in stitu te ts räkning, har i artik eln intagits jäm väl en beskrivning a v värm e-, isolerings- och kylanläggningen, vari fryslaboratoriet ingår.

D et är v äg in stitu tets förhoppning, a tt de av in stitu tet påbörjade p rovningarna av b erg arter för vägändam ål, såsom för g atsten och m akadam , ävensom observatio­ nerna över de p rovade b erg artern as ftjrhållande ute på gato r och vägar, skola fo rtsättas av förbrukare och till­

v erkare av nyssnäm nda produkter. V äg in stitu tet an ­ håller härv id få m eddela, a tt in stitu te t beredvilligt står intresserade till tjä n s t med råd och upplysningar b eträf­ fande provningar, ävensom a tt in stitu te t för p rovningar av allm änt intresse är b erett att, i m ån av tillgång till penningm edel, bidraga till täckande av provningskost- naden.

Stockholm i jan u ari 1928.

Einar Nordendahl.

METODER FÖR OCH RESULTAT AV BERGARTS­

PROVNINGAR FÖR VÄGÄNDAMÅL.1

Av civilingenjör R agnar Schlyter.

Vid statens p ro v n in g san stalt h ar m ed bidrag av auto- m obilskattem edel in rä tta ts ett vägm aterial- och frys- laboratorium , i vilket utförts p ro v n in g ar av för v ä g ­ byggnader avsedda svenska b e rg arter, huvudsakligen p å uppdrag av svenska v äginstitutet. De därvid an v än d a provningsm etoderna och erhållna resu ltaten fram läggas i det följande jäm te n åg ra undersökningar, u tfö rd a av p ro vningsanstalten i sam band m ed provningsm etodernas fastställande.

A ndra länders provningsm etoder hava v a rit före­ mål för studier bl. a. genom studieresor a v provnings- anstaltens tjän stem än i T yskland, F ran k rik e, E ngland och F örenta statern a. De ty sk a m etoderna äro förem ål för bearbetning inom ”D eutscher Y erband fur die Mate- rialprtifungen der T echnik” och e tt ”V orschlag ftir Priif- verfahren fiir natiirliche G esteine’’ har publicerats i för­ bundets ”Zwanglose M itteilungen, juli 1926”. Studien- gesellschaft fiir A utom obilstrassenbau, Berlin, h ar publi­ cerat år 1927 ”Vorläufige R ichtlinien fiir die P riifung von nattirlichen G esteinen als S trassenbaustoff”. De franska m etoderna finnas publicerade dels i in tern atio ­ nella m aterialprovningsföreningens förhandlingar till New Y ork-kongressen 1912, XIX. 2: ’'Notice sur 1’outil- lage pour 1’essai des m ateriaux de p a v ag e” , dels, även­ ledes av An s t e t t, i ”Cours d’analyse et d’essai des m ateriaux de construction” , P aris 1921. De engelska m etoderna ansluta sig i huvudsak till de i U. S. A. an­ vända och h ava publicerats av the N ational Physical L aboratory, Teddington, England, ap ril 1924.

De am erikanska m etoderna hav a delvis publicerats i

i B earb etn in g1 a v fö red ra g in fö r S v en sk a tek n o lo g fö ren in g en s a v d eln in g för v ä g - och v a tte n b y g g n a d sk o n st i sept. 1926 och in ­ fö r In tern a tio n e lla m a ter ia lp ro v n in g sfö ren in g en i A m sterd am 1927.

Svenska v ä g in stitu te ts m eddelande 8.

Sä rtryck ur Teknisk T id sk rift, Väg- och v a tte n b y g gnadskonst 8, 9,11 och 12, årgång 1927.

”S tandards of the A m erican Society for T esting M ate­ rials”, m en fullständigare u tgivits av U. S. D epartm ent of A griculture i dess Bulletins nr 347, 949 och 1216, den sistnäm nda av år 1924 innehållande de nu brukliga a rbetsm eto derna1.

P rofessor E. Ne u m a n n, S tu ttg art, har år 1926 k ritisk t g ra n sk a t olika, nu gällande m etoder i ett arbete ”Priifung und B ew ertung von S trassenbaustoffen”2, varför det kan vara tillräck lig t a tt h är hänvisa till anförda arbete.

E fter noggrann prövning av de olika m etoderna har pro v n in g san stalten år 1925 fa ststä llt arbetsm etoder i n ära överensstäm m else med de i U. S. A. gällande, enär detta land kom m it län g st med avseende på a tt kunna tillgodogöra sig p ro v n in g sresu ltaten vid bedöm ande av ett vägm aterials läm plighet för sitt ändam ål.

I a n d ra länder hade vid denna tid p u n k t visserligen utförts en del en stak a laboratorieförsök u tan anläggande av m otsvarande försöksväg ävensom e tt an tal försöks- v äg ar u ta n företagande av m otsvarande laboratorieför­ sök och så v itt b ek an t förelåg då i E uropa inga system a­ tiska, sam höriga re su ltat från laboratorier och p rak tisk provning. D etta gjorde a tt man icke genom laboratorie- provning kunde erhålla n åg ra sifferm ässiga re su lta t för de olika m aterialens ändam ålsenlighet till v äg ar och g a to r u tan a tt m an h ärvid v ar hänvisad till den all­ m änna erfarenhet, som k o n stru k tö ren kunde äga.

Svenska väg in stitu tet, som grundades år 1923 av Kungl. autom obilklubben i Stockholm med en donation på 50 000 kr. och som sedan fo rtsa tt sin forskningsverksam ­ het bl. a. med autom obilskattem edel, har för av sik t a tt fylla förutnäm nda b rist i kunskapen om de svenska berg­ arte rn as läm plighet för vägändam ål i allm änhet och har därför lå tit utföra ett sto rt an tal bergartsprovningar, vars resu ltat fram läggas i det följande. P ro v n in g arn a äro u t­ förda på sådana svenska m aterial, som kom m it till a n ­ vändning vid v äg in stitu te ts p ro v v äg ar eller andra ty p isk a vägar.

Laboratoriebyggnaden.

Statens P ro v n in g san stalts vägm aterial- och fryslabora- torium (fig. 1 och 2) utgöres av en envåningsbyggnad av gasbetong med dim ensionerna 8 X 25 m eter, v a rav en

1 L ittera tu rfö rteck n in g en nr 14.

del. 8 X 11 meter, inrym m er fryslaboratoriet och upp- packningsrum och en del, 8 X 14 m eter, inrym m er det egentliga vägm ateriallaboratoriet. Sam m anlagt rym m er byggnaden 7 rum.

Fryslaboratoriet (fig. 2, t. v., och fig. 3) består av 2

rum, det ena inrym m ande, förutom kylm askineri om 3 000 kal. med m otor, även e tt kylskåp för norm enlig

frostbeständighetsprovning av byggnadsm aterial vid

— 15°C temp., det an d ra e tt större kylrum för — 20°C

Fig. 1. Väg- och fryslaboratorium vid Statens provningsanstalt, Stockholm. temp., ca 2,1 X 2,4 m eter (rym d ca 10 m3), vilket genom relativt enkla anordningar k an förstoras eller förm inskas efter behov och är an v ä n d b art förutom till provningar av olika jo rd arte rs förhållande vid frost m. m. jäm väl för bestäm ning av väggars värm eisoleringsförm åga en­ ligt Erikssons m etod (fig. 4).

Den vid provningsanstalten tilläm pade m etoden för m ät­ n in g av värm egenom gång genom byggnadskonstruktioner har utexperim enterats av arkitekt A. E riksson och pro­ fessor H. Kreuger och erforderliga experim ent hava be­ kostats av Ingenjörsvetenskapsakadem ien. R esultaten hava publicerats i akadem iens handlingar nr 7 och 36.1

Den använda m etoden innebär i huvudsak, att en

elek-1 ö v e r sa tt till t y s k a : K r e u g e r -E r ik sso n : ”U n tersu ch u n gen iiber d as W ärm eisolieru n gsverm ögen von B a u k o n stru k tio n en ”, iib ersetzt von Herb. Frhr. Grote, V erla g J. Springer. B erlin 1923.

Fig. 2. Plan av v ä g - och fryslaboratoriet.

trisk t uppvärmd m ätlåda placeras in till varm sidan av en skiljevägg m ellan ett varm t och ett k a llt rum. M ätlådans konstruktion fram går sch em atisk t av fig. 4.

L ufttem peraturen i lådan h ålles lik a med lufttem pera­ turen i rum m et utanför densam ma, som h ålles konstant och läm pligen av van lig rum stem peratur. Å andra sid an prov­ väggen hålles en k onstant låg tem peratur.

På grund av tem peraturskillnaden på öm se sidor om

provväggen, strömmar värm e genom densamma. Däremot

kan intet värm eutbyte ske genom själva lådans väggar, då

Fig-. 3. Längdsnitt genom värmeisolerings- och kylanläggningen (fryslabora­ toriet).

ju tem peraturerna på öm se sidor om desam m a ständigt hållas lika.

U trym m et inom lådan uppvärmes genom särskilda elek­ triska värm eelem ent, fu llt skilda från värm ekällan till det yttre varm a rummet.

Då, som näm nts, in tet värm eutbyte kan ske genom lådans väggar, m åste all den värme, som alstras inom lådan och som noggrant uppmätes, passera genom p ro w ä g g en och då lådan täcker 1 m 2 av provväggen, m åste den värm em ängd, vilk en går genom väggen från lådan, gå just genom denna ytenhet. E ftersom yttem peraturen hos väggen sam t lu ft­ tem peraturen är densam m a på ömse sidor om lådan, som innanför i densam ma, kan ingen ledning uppstå från eller till näm nda ytenhet. E n värm etillström n in g i ena eller andra riktningen kan tyd ligen icke uppstå, utan att tem ­ peraturen ändras på någondera sidan.

leringsförmåga, måste därför mera eller mindre energi till­ föras för att tem peraturen i lådan skall hållas lika med rumstemperaturen. Den värmemängd, som på tidsenheten

utvecklas i lådan, är således ett mått på värmegenom,gången och därav kan väggens värmeisoleringsförmåga beräknas.

Temperaturen i varmrummet och i mätlådan hålles

Fig. 4. Erikssons mätlåda för värmeisoleringsprovningar av. väggar m. m.

under provningen konstant om kring + 20 °C och i kyl- rum m et om kring — 20 °C, v ilk et ungefär m otsvarar i S verige vanliga förhållanden under den k allaste års­ tiden. R egleringen av värm eutvecklingen i lådan sker för hand.

Lådans väggar äro utförda av plywood med m ellanlägg av m askinfilt.

Jäm n värm efördelning i lådan erhålles genom 2 st. lätta fläktar, drivna av en m otor ovanpå lådan. Gjorda försök hava visat, att värm eutvecklingen genom fläktarna är så ringa, a tt den icke i näm nvärd grad inverkar på m ätresul­ tatet. F läktarnas h a stig h et regleras så, att luftström ningen utefter provväggen blir i m öjligaste m ån lik a in u ti lådan som utanför densamma.

K ontrollering av, att m edeltem peraturen in u ti lådan är densam m a som i varm rum m et utanför erhålles genom serie- kopplade term oelem ent, p laceiad e runt lådans väggar och

med vart annat lödställe på insidan och vart annat på ut­ sidan. En inkopplad galvanom eter visar följak tligen ±0, då tem peraturen är lika på ömse sidor om lådans väggar.

D en elektriska energiutvecklingen i lådan m ätes genom avläsning med jäm na tidsm ellanrum av en ampere- och en voltm eter.

Lufttem peraturen såväl i varm rum m et som i kylrum m et m ätes med kvicksilverterm om etrar, placerade i jäm nhöjd med lådans m itt. Provväggens yttem peraturer m ätas med term oelem ent, varvid avläsningen sker en ligt den s. k. kom- pensationsm etoden.

Rum m et på provväggens varma sida uppvärm es m edelst värm eledning en ligt varm vattensystem med elek trisk a ka­ m iner för reserv och finreglering.

R um m et på provväggens k alla sida nedkyles m edelst en vid taket placerad kylgenerator för kolsyra.

P lan av provningsanläggningen återfin n es i fig. 2 och sn itt genom densam m a i fig. 3.

Innan avläsningar att läggas till grund för beräkningen av en provväggs värm eisoleringsförm åga kunna göras, m åste lufttem peraturerna på öm se sidor om provväggen hållas kon­ stanta så länge, att fortfarigh etstillstån d blir rådande, dvs. tem peraturtillståndet i olika sk ik t av väggen, yttem pera­ turerna och ström förbrukningen i lådan bliva konstanta. Små variationer kunna icke undvikas även sedan fo rtfarig­ h etstillstån d inträtt, varför till grund för beräkningarna läggas m edeltal av avläsningar under 10 ä 12 timmar.

I fryslaboratoriet p ågå i sam arbete med Sveriges geo­ logiska undersökning och v ä g in stitu tet undersökningar av tjä lsk ju ta n d e jo rd a rter, deras tem peratur- och fuk- tighetsförhållanden under frostens inverkan, värm e­ isoleringsförm åga m. m. i ändam ål a tt vidga k än n e­ domen om frostens fördärvbringande in verkan p å vissa vägar, särskilt i tjällossningen, sam t om de b ästa m edlen a tt m otverka denna inverkan.

Vägm aterialldboratoriet består av e tt m indre ingen­

jör srum, skrivrum , e tt sand- och jordlaboratorium och en stenverkstad. Sandlaboratoriet är för siktning av grus u tru sta t med en Tylers m askindrivna siktapparat,, som au to m atisk t från k o p p lar m otorn efter viss tid (fig. 5 A och B). En slam an aly sap p arat användes för korn- storleksbestäm ning av jordprov, innehållande finare p a r­ tiklar, vilka icke läm pligen k u n n a siktas med m ekanisk sikt. I sandlaboratoriet äro även u p p ställd a 2 m askiner, en fallham m are för 25 mm stencylindrar och en slag­ m askin för bestäm ning av bindeförm ågan hos 25 mm

torkade briketter. Stenverkstaden inrym m er dels sten- borr för urborrning av 50 mm cylindrar för tryckhåll- fasthetsprovning och 25 mm cylindrar för bestäm ning

a v slaghållfasthet och avnötning av stencylindrar

m ot roterande järnskiva. K apsåg finnes för tillsågning av cylindrarna i rik tig a längder och slipskiva för änd- ytornas noggranna avplaning. Sedan tryckhållfasthets- k ro p p arn a blivit färdiga, provas desamma i en hydraulisk press. B estäm ning av slaghållfastheten utföres med

Fig. 6. Interiör av väglaboratoriets stenverkstacl med avnötningsmaskinerna DEVAL, DORRY och BAUSCHINGER (t. h.).

ovannäm nda fallham m are för sten (enligt Pa g e) och av ­ nötningen av cylindrar utföres m ot en roterande jä rn ­ skiva (enligt Do r r y) med användande av am erikansk k v a rtssa n d som nötningsm edel. Den äld sta m etoden för provning av avnötning ä r den, som fortfarande tilläm ­ pas av prov n in g san stalten enligt Ba u s c h i n g e r för be­

stäm ning av avnötningen hos golvbeläggningsm aterial, varvid användes 20 X 20 cm p ro v p la tto r sam t sm ärgel, ”Naxos nr 3” , som nötningsm edel (fig. 6).

I förbigående må näm nas, a tt p rovningsanstalten ut- experim enterat en annan m etod med nötning m ot smär- gelduk, huvudsakligen för bestäm ning av avnötning p å linoleum, läder och dylikt m aterial ävensom trä, vilken m etod även är användbar för cem entbruk och golvbe- läggningsm assor. A vnötning p å m akadam och grus

ut-rönes i roterande, snedställd trum m a (enligt De v a l).

‘Stenm aterialets egen inneboende bindeförm åga u tr ö n a , sedan m aterialet först k ro ssats och m alts m ed v a tte n i k ulkvarn. Av den härv id bildade degen tillverkas un­ der try c k 25 mm b rik etter, vilka få to rk a i luft och to rk ­ skåp före provningen i ovannäm nda slagm askin (enligt

Pa g e).

M askinerna och utru stn in g en h ar till stö rsta delen tillv erk ats i Sverige av A ktiebolaget Alpha, Sundbyberg. Tre stycken m askiner äro från Riehlé Bros, Philadelphia, U. S. A.

L aboratoriebyggnaden uppfördes år 1925 av bygg­ nadsstyrelsen. C ivilingenjör Ei n a r Al m q u i s t, som bl. a. med bidrag från svenska v äg in stitu tet stu d erat vägm a- teralp ro v n in g stek n ik i F ö ren ta statern a, har b iträ tt vid uppgörande av plandispositioner och inköp av m askiner ävensom med granskning av de u tarb etad e provnings- meto derna.

N edan beskrivna undersökningar ha u tfö rts och prov- ningsm etoderna u ta rb e ta ts m ed biträde av civilingenjör G. Ju t e r i s a m r å d m e d v ä g i n s t i t u t e t .

M etoder för bergartsprovningar.

U tvecklingen av provningsm etoderna h ar g å tt i huvud­ sak efter tvenne linjer. B auschinger och Böhme torde va ra de, som lag t grunden till byggnadsm aterialprov-

n i n g e n i T yskland och av deras avnötningsm etod, mot ro ­ terande järn sk iv a, synes den fran sk a m etoden enligt D orry ha utvecklats.

H anisch, W ien, har u tfö rt om fattande provningar p å n a tu rste n 1 och stenarnas väder- och frostbeständighet h ar undersökts av H irschw ald och Seipp sam t av Leduc.2 G ary h ar publicerat m aterialprovningsanstaltens i Berlin om fattande re su lta t.3

E fter v ärld sk rig et synes T yskland icke n äm n v ärt ha u tv eck lat sina m etoder under de sista åren. Standardi- seringsarbetet i T y sk lan d 4 h a r e m e l l e r t i d nyligen å te r­ u p p tag its och enligt ett därstädes inom m

aterialprov-3 L ittera tu rfö rteck n in g en nr 14, sp ec iellt B ull. no. 1216, 1924. 2 L ittera tu rfö rteck n in g en nr 28— 29.

3 L ittera tu rfö rteck n in g en nr 2. 4 L ittera tu rfö rteck n in g en nr 28— 29.

Fig. 7 A. Kulkvarn för målning av krossad sten.

ningsförbundet u ta rb e ta t förslag till pro vningsförfaran­ den för n atu rlig sten undersökas egenskaperna: volym- vikt, specifik vikt, tä th e t och porositet, vatten ab so rp tio n och vatten av g iv n in g , v a tten ab so rp tio n under try ck (vat- tenfyllnadstal), frostbeständighet, try ck h ållfasth et, av ­ nötning m ed sandbläster, avnötning m ot roterande jä rn ­ skiva, slaghållfasthet (6 k g vikt, 1 m eters fallhöjd, 4 cm kuber) sam t k an t- och stö th ållfasth et i trum m a.

Den a n d ra utvecklingslinjen h ar vidare u tv eck lats i F ra n k rik e av forskare sådana som D orry och Deval, vilkas m etoder u p p tag its i England, men företrädesvis i F ö ren ta sta te rn a u tv eck lats och ko m p letterats av P age m, fl. A m erikanarna ha m ed sedvanlig energi och med stora resurser n edlagt m illionkostnader p å m etodernas utveckling och användning, d ärvid i främ sta rum m et

Bureau of Public Roads laboratorium i W ashington g å tt

i spetsen. Många om icke de flesta av förbundsstaterna ha sederm era efter m önster från W ashington in rä tta t egna väglaboratorier. A rbetet h ar re su lterat i u p p stäl­ lande av bestäm da norm er för pro v n in g ar av vägbygg- nadsm aterial.1

E n är det ä r en m ycket stor erfarenhet, som sålunda sam lats i F ö ren ta sta te rn a m ed stöd av dessa provnings- m etoder, och då F ö ren ta statern as vägväsende v arit förem ål för ingående studier av svenska vägbyggare och studieresande såsom W retlind, Gust. Dahlberg, H öckert, Almquist, Schlyter m. fl. så h ar det an setts b erä ttig a t och läm pligt a tt i första h and undersöka om den am eri­ k a n sk a stan d ard en för provning av vägbyggnadsm aterial ä r läm plig för v å ra svenska förhållanden, varigenom sam tidigt m öjlighet erhålles a tt jäm föra de svenska m aterialen och erfarenheterna m ed de am erikanska. Prov- ningsm etoderna ha därför i stor u tsträck n in g u tarb e ta ts i n ära anslutning till de am erikanska.2 I det följande läm nas e tt k o rtfa tta t sam m andrag av de svenska arb ets­ m etoderna, men dessförinnan skall redogöras för de syn­ p unkter, som in v erk a t p å v alet av de egenskaper, som böra utrönas.

F ör a tt n y ttig erfarenhet skall k u n n a sam las och u t­ veckling av goda v ä g a r befordras, m åste en väganlägg- ning vid u tfö ran d et noga beskrivas, bl. a. beträffande

1 L ittera tu rfö rteck n in g en nr 14, sp ec iellt Bull. no. 1216, 1924. 2 W retlin d, E. P. : ” P ro v n in g a v v ä g m a te r ia l”, Tekn. tidskr. V. U., h. 34, 1917.

Fig. 8 A. Brikettformningsmaskin iör malningsmassa för provning av binde-förmåga.

planläggning, vägens k o n stru k tio n sam t m aterialens beskaffenhet och behandling. V ägbanor av en och sam ­ ma benäm ning k u n n a näm ligen h ava helt olika egenska­ per, beroende på de ingående m aterialens olika beskaffen­ het. En beskrivning av m aterialen erfo rd rar bestäm ­ ning av deras geologiska och fysikaliska egenskaper, så­ som geologisk beskaffenhet, lagring sförhållande, grad av

homogenitet, vo ly m v ik t m. m. sam t angivande av m a­

terialets u rsprung och förekom stsätt m. m. För a tt p ro v ­ ning av e tt m aterial skall giva tillförlitliga resu ltat, är det em ellertid av v ikt a tt p rovtagningen verkställes på r ä tt sätt.

För bestäm ning av e tt p a rtis genom snittliga beskaf­ fenhet och för a tt provningen av' detsam m a må kunna v ara avgörande, bör e tt s. k. generalprov u ttag a s av k o n tro llan t eller annan opartisk, sakkunnig person.

P ro v n in g san stalten h ar för provtagningen u tfärd a t särskilda bestäm m elser, vilka följts vid u tta g a n d e t av berg artsp ro v en (cirkulär 4, 2:a ändr. uppl. 1927).

P rovning av vägbyggnadsm aterial är nödvändig på g rund av den sto ra betydelse, som en läm plig beskaf­ fenhet av m aterialet h ar för vägens bestånd, och be­ stäm m ande för v alet av de egenskaper, som i första hand böra utrönas p å vägbyggnadsm aterial, är sä tte t för deras användning och ansträngning eller p åv erk an i vägen.

U ndersökningarna i statens p ro v n in g san stalts vägm a- teriallaboratorium äro utfö rd a p å sådana svenska m a­ terial, som kom m it till användning vid svenska väginsti- tu te ts p ro v v äg ar eller an d ra ty p isk a g ato r och v ägar och avse a tt erhålla sifferm ässiga re su lta t för olika svenska b erg arters och vägm aterials ändam ålsenlig­ het p å v äg ar och gator.

V attenabsorptions förmågan hos e tt m aterial är av be­

tydelse med hänsyn till dess beständighet; alltför stor vatten ab so rp tio n förorsakar m aterialets och vägens sön- derfrysning.

Bindeförmägan hos det i bär- och slitlagcr befintliga

stoftfina m aterialet bidrager till a tt en n atu rlig betong- liknande m assa bildas, olika stark, beroende på m ate­ rialets bindeförm åga (”V erkittungsverm ögen”, cementing

value ).

M otståndsförm ågan mot avnötning och slag, för vilket m aterialet u tsättes i vägkroppen genom inverkan av

Fig-. 9 A. Slagmaskin för provning av bindeiörmåga (cem enting value).

Fig. 9 B. Slagmaskin.

trafikens pressande, slående och m alande arbete, söker m an utrö n a genom avnötning av m akadam stora sten ar i en roterande, snedställd trum m a.

Hållfastheten mot slag av h ästh o v ar och h ju lrin g ar

(m aterialets seghet) utrönes genom slagprovning med

nedslitning hos gatu- och golvbeläggningsm aterial för­

söker m an bestäm m a genom a tt p å olika sä tt nöta m a­ te rialet m ot roterande järn sk iv o r eller sm ärgelduk eller på a n d ra sä tt såsom dels genom roterande trum m or, in­ v än d ig t beklädda m ed provm aterialet, dels genom an ­ läggandet av försöksbanor, trafik erad e av m otorfordon.

Tryckhållfastheten ä r av betydelse a tt k än n a bl. a.

för a tt bedöma m aterialets förm åga a tt up p b ära höga tryck.

Frostbeständigheten utrönes genom upp rep ad frysning

och upptining av b erg a rten och k an även bedömas av an d ra egenskaper såsom p o ro sitet och vatten ab so rp tio n under try ck (vattenfyllnadstal). F rost- och väderbestän­ digheten hos de nedan provade svenska g ra n itern a m. m. h ar icke behövt ifråg asättas, varför dessa sistnäm nda provningar icke utförts.

T id och tillfälle ha icke m edgivit a tt utrö n a berg­ a rtern as avnötning m ot sandbläster enligt ty sk metod eller a tt utexperim entera m etoder för bestäm ning av be­ nägenheten för slirning (g latth et vid nötning).

B erg artern a hava sålunda p ro v ats med avseende på geologisk definition, allm änna egenskaper, v a tte n ­ absorption, volym vikt, bindeförm åga, avnötning av m a­ kadam i snedställd trum m a (enligt De val), avnötning av stencylindrar m ot ro teran d e jä rn sk iv a (enligt Dorry), slaghållfasthet (seghet, enligt Page) och tryckhållfasthet hos 50 mm cylindrar.

A ndra egenskaper, som k u n n a utrönas p å berg arter men h är icke bestäm ts, äro specifik vikt, porositet, v a t­ tenavgivning, v atten ab so rp tio n under try ck (vattenfyll­ nadstal), frostbeständighet, avnötning m ed sandbläster och g la tth e t (benägenhet för slirning).

F öljande m etoder h ava använts:

A rbetsförfaranden för bergartsprovningar.

Geologisk definition med tillhjälp av slipprov anger

1 b erg arten ingående m ineral till nam n och m ängd, sam t bergartens stru k tu r och övriga geologiska säregen­ skaper.

Av det inkom na p ro v et u ttag es en sten så n ära som m öjligt representerande provet, av vilken slipas en ca 2 mm tjo ck skiva av 2 å 4 cm2 yta. D enna fastsättes p å p rep aratg las och nedslipas till en tjo ck lek av ca 0,1 mm, varefter den g ran sk as i m ikroskop för bestäm ­

ning av de olika i bergarten ingående m ineralen sam t bergartens te x tu r och struktur. Denna undersökning ut- föres för p rovningsanstaltens räk n in g av professor P. J.

Ho l m q u i s t, Stockholm.

Allmänna egenskaper: färg*, synliga sprickor,

lag-Fig. 10 A. Avnötningsmaskin för makadam (Deval abrasion).

ringsförhållande sam t g ra d av hom ogenitet bestäm m as genom granskning.

V attenabsorption angives genom den m ängd vatten,

som absorberas vid v attenlagring, i procent av stenens to rra vikt.

Av det inkom na p rovet u ttag a s genom sönderslagning och sållning ca 40 st. ungefär lika sto ra stenar med en to ta lv ik t av ca 2 kg, vilka nötas i en snedställd trum m a

(avnötningsm askin för m akadam ) 2 000 varv, varefter de spolas rena med v atten och ställas a tt lu ftto rk a till full y tto rrh et. S tenarna uppdelas i 2 delprov om ca 1 kg, vilka torkas till k o n stan t v ik t i to rk sk åp vid en tem p eratu r av ca 100°C, v arefter desam m a v atten lag ras till k o n sta n t vikt. Vid vägning av de v atten lag rad e sten arn a av to rk as v arje sten för sig med en utkram ad svamp p å ytan. Y attenabsorptionen angives i procent av stenens to rra vikt, utgörande m edeltal av bestäm ­ ningar p å båda delproven.

Fig. 11 A. Avnötningsmaskin iör 23 mm stencylindrar (Dorrtj hardness).

V olym vikt anger m aterialets v ik t p r volym enhet, in­

b erä k n at hålrum.

Volym vikten bestäm m es p å de till vattenabsorptions- bestäm ning använda stenproven.

B åda delproven vägas i v a tte n m ä tta t tillstån d ned- san k ta i vatten. V iktskillnaden i gram m ellan v ikten i v atte n m ä tta t tillstånd och vikten i v atten ä r provets volym i cm3.

V olym vikten angives som m edeltal av bestäm ningar på båda delproven.

Bindeförmåga u ttry c k e r det krossade m aterialets för­

m åga a tt v ara ett n atu rlig t bindemedel i vägen, och ut- rönes på pressade b riketter, som tillv erk ats av bergarts- m aterialet, sedan detsam m a tillsam m ans med v a tte n sön­

derm alts till deg i en kulkvarn. E fter torkning provas b rik ettern a i en slagm askin, varvid bindeförm ågan anges i a n tal slag till b rik etten brister.

Stenm aterialet krossas i stenkross och siktas p å sik­ ta r 3/s" och nr 8 med fri m askvidd av 9,4 och 2,36 min resp. Av det, som stan n ar på sikt nr 8, uppväges 500

Fig. 11 B. Avnötningsmaskin.

gram , vilket males m ed 90 cm3 v a tte n 5 000 v arv i en k u lk v arn (fig. 7 A o. B). Av m alningsm assan tillv er­ k as i en brikettform ningsm askin (fig. 8 A o. B) omedel­ b a rt b rik e tte r med en diam eter och höjd av 25,4 mm vid e tt try ck av 670 kg. B rik ettern a to rk as 20 tim m ar i vanlig rum stem peratur och därefter 4 tim m ar i to rk sk åp

vid ca 100°C, varefter de placeras i en exsickator och provas tid ig ast efter 20 m inuter. B rik ettern as än d y to r avslipas på fint sandpapper, så a tt brik etth ö jd en blir exakt 25,4 mm, v arefter de vägas. P rovningen utföres

Fig. 12 A. Fallhammare lör stencylindrar

(Page Im pact).

i en slagm askin (fig. 9 A o. B), bestående av en ham ­ mare, vägande 1 kg, som från en h ö jd av 1 cm faller p å b rik etten en gång p r sekund. V arje slag reg istreras pä diagram trum m a och b ro tt anses hava in träffat, då deform ationen är större än 5 mm, rä k n a t från diagram ­ mets m edellinje. P ro v n in g sresu ltatet, utgörande m edel­ tal vid provning av 12 st. b rik etter, angives i an tal slag för brott.

Avnötning av makadam i snedställd trumma u ttry c k er

m akadam ens m otståndsförm åga m ot stö tar och inre n ö t­ ning m ellan de olika m akadam styckena och utrönes ge­ nom a tt m akadam stycken inläggas i en snedställd

\s P5tochholml92c \

Fig. 12 B. Fallhainmare.

trum m a, som får ro te ra 10 000 varv. A vnötningen an ­ ges i procent av ursprunglig vikt.

Av det inkom na p ro v et uttag e s genom sönderslagning ca 100 st. ungefär lika sto ra sten ar m ed en to ta lv ik t av ca 10 kg. S tenarna spolas ren a och to rk as ett dygn vid ca 100 °C, v arefter de uppdelas i 2 delprov, v a rd era bestående av ca 50 stenar och vägande 5 kg ± 10 gram . B åda proven inläggas i v a r sin cylinder till en av n ö t­ ningsm askin för m akadam (fig. 10 A o. B), bestående av 2 st. i 30 ° vinkel m ot ro tatio n sax eln snedställda trum m or av stål m ed en inre diam eter — 20 cm och en inre höjd — 34 cm. Maskinen får ro te ra 10 000 varv, v arefter pro­

vet siktas på sikt nr 12 med fri m askvidd av 1,6 mm. Det, som k v a rsta n n a r på sikten, vattenspolas och to rk as e tt dygn vid ca 100 °C och väges ånyo. A vnötningen, bestående av det, som passerar sikt nr 12, angives i procent av den ursprungliga vikten.

Avnötning av stehcylindrar mot roterande järnskiva

u ttry c k e r m aterialets hållfasthet mot trafikens avslipande

Fig. 13. Borrmaskin med diamantborr lör sten.

in verkan och utrönes på 2 st. urborrade 25 mm cylindrar, som avnötas med k ro ssad k v artssan d som nötningsm edel. A vnötningen anges i gram .

Ur tv å stenar av det inkom na p ro v et borras av v a r­ dera v in k elrätt m ot lagringsriktningen en cylinder med en diam eter av 25,4 mm. C ylindrarna av p lan as i båda än d a r först mot en slipskiva och sedan i avnötnings- m askinen till full anliggning, v arefter de vägas. De placeras därefter i en hållare, vars v ik t in b eräk n at p ro v ­ kropp avpassas till 1 250 gram , v arefter de nötas m ot

Fig. 14 A. Kapsåg för stencylindrar.

en järn sk iv a (fig. 11 A o. B), som får ro tera 1 000 varv, med användande av k ro ssad k v a rtssan d (s. k. norm al­ k v a rtssa n d nr 21/2) som nötningsm edel. Den till p ro v ­

ningen a n v än d a k v a rtssa n d e n skall h ava sådan k o rn ­ storlek, a tt ej m er än 5 % k v a rsta n n a r p å sik t nr 30 m ed fri m askvidd = 0,59 mm och ej m er än 25 % p a s­ serar sik t nr 40 m ed fri m askvidd = 0,42 mm.

P ro v h ållaren s a v stå n d från järn sk iv an s

rotations-Fig. 15. Slipskiva för stencylindrars planslipning.

centrum ä r 26 cm.

E fter nötningen vägas cylindrarna, v arefter de vändas och nötas p å n y tt igen. A vnötningen angives i gram som m edeltal av 4 bestäm ningar.

Slaghållfasthet (seghet) u ttry c k e r m aterialets mot-

fiken sam t anges genom den fallhöjd i cm, vid vilken en urb o rrad 25 mm stencylinder b rister under inverkan av en 2 k g ham m are, som först faller från 1 cm och d är­ efter från en m ed 1 cm per slag steg rad fallhöjd.

Ur tre stenar av det inkom na p ro v et borras av v a r­ dera v in k e lrätt m ot la gringsriktningen en cylinder med en diam eter av 25,4 mm. C ylindrarna k ap as och slipas plana i båda ändar, så a tt cylinderhöjden blir 25,4 mm.

C ylindrarna placeras därefter i en fallham m are (fig. 12 A o. B), som består av ett städ med hållare för en cylinder sam t en v ik t p å 2 kg, som första gången faller från 1 cm höjd och därefter från en m ed 1 cm p r slag stegrad fallhöjd. P ro v n in g sresu lta tet är an givet som m edeltal för 3 provningar i cm fallhöjd (— an tal slag), för vilken provk ro p p en brister.

Tryckhållfasthet u ttry c k e r m aterialets förm åga a tt

u p p tag a sta tisk t try ck och utrönes p å urborrade sten- cylindrar m ed en diam eter och höjd = 50 mm. B ro tt­ h ållfastheten anges i kg/cm 2.

Ur tre sten ar av det inkom na p ro v et borras m ed dia­ m antborr (fig. 13) av v ard era v in k e lrätt m ot lag rin g s­ riktningen en cylinder m ed en diam eter av 50 mm. C ylindrarna k ap as m ed stensåg (fig. 14 A o. B) och slipas plana i båda ändar, så a tt cylinderhöjden blir 50 mm. Slipningen utföres med slipskiva (fig. 15) tills a tt änd- ytornas planhet, m ätt med en in d ik ato r m ellan dubbar på 45 mm avstånd, ger utslag m indre än 0,02 mm.

C ylindrarna p ro v try ck a s i en h ydraulisk press m ed en try ck steg rin g sh astig h et av ca 10 kg/cm 2 p r sekund. P rovningsresultatet, utgörande m edeltal av 3 p ro v try c k ­ ningar, angives i kg/cm 2.

P rovn in gsresu ltat.

E nligt i det föregående beskrivna m etoder h ar p ro ­ vats ett sto rt an tal svenska b erg arte r av de typer, som vanligen kom m a i fråga för gatu-och vägändam ål, och dessa b e rg arte r äro från v itt skilda delar av Sverige, så­ som västkusten, södra Sverige och ostkusten. B erg­ a rte rn as geologiska definition och allm änna egenskaper hava angivits i tabell I, som g ru n d a r sig p å undersök­ ningar av professorn vid T ekniska högskolan P. J.

Fig. 16. Grafisk fram ställning av hållfastheten mot tryck, slag och avnötning hos svenska bergarter (granit, gnejs och diabas), provade 1925—26.

ir

Z

II

-Fig. 17. Grafisk framställning av tryckhållfasthet (upptill) och avnötning mot järnskiva (nedtill) hos

Tab. I. Geologisk definition och allmänna egenskaper hos de provade svenska bergarterna, graniter, gnejser och diabaser.

Nr Bergart Ingående mineral Struktur Färg

22 B iotitgn ejs.1 K varts, plagioklas, biotit. Svavelkis, apatit.

P la srig t sk iffrig med biotiten om slu­ tande kvartsen och plagioklasen.

Svart med grå gångar. 211 Röd pegm atit-

gnejs.1

Kvarts, m ikroklin, om vandlad plagio­ klas.

M uskovit, granater, klorit, kalkspat.

Slirig, kataklastisk. Genom skärande brottlinjer.

Röd med gröna gångar.

! 84 Grå alkalifältspat- kvartsgranit.2

Kvarts, m ikroklin, biotit, omvandlad plagioklas.

Zirkon, apatit, epidot, klorit.

M assformig, sm åkornig. K varts och fältsp at sam m anvuxna.

Grå.

___

85

Kvarts, ortoklas, biotit, omvandlad plagioklas.

Epidot, ortit, zirkon, apatit.

Skiffrig, finkornig. Tunna kataklas- tisk a zoner m ellan de större m ine­ ralkornen. Brungrå. 86

.

Kvarts, plagioklas, biotit, m ikroklin, pertit.

Zirkon, apatit och m agnetit.

M assformig, heterogen kornighet, ge­ nom skuren av fin a sprickor.

Gråröd.

i

158

,

Kvarts, m ikroklin, oligoklas, biotit, hornblände.

Titanit, apatit, epidot.

Jäm nkornig, linjärt sk iffrig med vågiga rena fogar.

i

i Grå med svarta streck.

76

!

i

P lanparallell struktur. Medel- till

finkornig, förändrad genom om­

vandling och krossfenom en.

Röd.

Nr Bergart Ingående mineral Struktur Färg 77 Rödgrå salisk gra­

nit.2

Kvarts, m ikroklin, albit, sönderdelad! aligoklas.

Biotit, kloritom vandlad, m agnetit, titan it, apatit, epidot, ortit.

Linjär sk iffrigh et, fin- och jämnkor- nig, rena något k atak lastisk a fogar,! kvarts och albit d elvis sam m an­ vuxna, s. k. m yrm ekit.

Rödgrå.

21 S alisk ådergnejs.2 Kvarts, p ertitisk m ikroklin, plagio- klas, hornblände, biotit, m agnetit. A patit, titan it, zirkon.

L injär sk iffrigh et, ap litisk jämnkor- nig, rena fogar, innehållande n y ­ bildad albit.

Röd.

71 G-råröd granit.2 K varts, m ycket m ikroklin.

Plagioklas, hornblände, biotit, magne- tit, titan it, apatit, flusspat.

M assformig, jäm nkornig homogen,

rena fogar.

Gråröd.

72 U ralitdiabas (Am- fibolit eller meta- b a sit).2

Hornblände, omvandlad från augit, andesin.

B iotit, svavelkis, m agnetkis, titan- järn, m agnetit.

M assformig, hom ogen med filtartad sam m anväxning av huvudm ineral. 1 Svart. 16 1 Röd salisk åder­ gnejs, hornblän- deförande.4

Ortoklas, m ikroklin, plagioklas, kvarts, hornblände, biotit, m agnetit.

F inkornig. Röd.

40 Röd lep titisk gnejs.2

: K varts, m ikroklin.

Plagioklas, m agnetit, grön biotit, m uskovit.

| Svag planparallell, jäm nkornig.

1

Brunröd.

46 M ikroklinisk aplit- granit.2

K alifältspat, m ikroklin, oligoklasalbit, kvarts, biotit.

M agnetit, tita n it, zirkon, apatit sam t spår av epidot och klorit.

M assformig, svag parallellstruktur. Grå, med blekt röd anstrykning.

Nr Bergart Ingående mineral Struktur Färg 47 Pyroxengnejs.3 K alifältspat, oligoklas, kvarts, granat,

brun hornblände, bronzit, apatit,! zirkon, m agnetit.

Svagt sk iffrig, jäm nkornig. Grågrön.

48 M ikroklingnejs.3 Mikroklin,, oligoklas, kvarts och biotit. M agnetit och titan it, m uskovit, apatit,

epidot.

P lant och lin järt sk iffrig, finkornig, något löskornig.

Grå med ljusa an­ hopningar.

44 O livindiabas.2 Labrador, augit, olivin, titanom agne-

tit, biotit, apatit.

F risk, ofitisk, små- till fin k orn ig med fältspatkorn.

Gråsvart.

56

1 I

A plitgranit.2 M ikroklin, oligoklas, kvarts, biotit. M agnetit, apatit, zirkon; klorit, tita ­

n it som om vandlingsprodukter.

Fast, finkornig med växlande kornig- het.

Ljusröd.

■...

58 K vartsfältspat-granit.2

P ertitisk kalifältspat, plagioklas (o li­ gok las), kvarts.

Epidot, titan it, klorit, m agnetit, apatit.

Granulerad, små- till fin k orn ig med växlande kornighet.

Gråröd.

89 Mörk diabas.2 M örkpigm enterad plagioklas, augit,

titanorhagnetit; b iotit och hornblände som om vandlingsprodukter.

Apatit, svavelkis.

Ofitisk, små- till finkornig. Svart.

5

Parallell, slirig. Undulerande, släta kornfogar.

! Mörkbrun.

95 Röd granitoid m i­ kroklingnejs.2

M ikroklin pertit, kvarts, biotit, m agne­ tit, plagioklas.

Zirkon.

Sm åkornig med växlande kornighet. Ljust gråröd.

P ro v n in g sresu ltaten hava sam m anställts i tabell II och III, den senare för 13 st. g ran iter, vilka endast p ro ­ vats för try ck och avnötning av stencylindrar. R esul­ ta te n hava g rafisk t fram ställts för tabell II i fig. 16 och 23 sam t för tabell III i fig. 17. I fig. 16 hava resu ltaten för gran iter, gnejser och diabaser ordnats efter av ­ tagande tryckhållfasthet, som v arierar från c:a 3 200 kg/cm 2 till c:a 1 400 kg/cm 2. Man finner a tt i sto rt sett

Fig. 18. Grafisk framställning av sambandet mellan slaghållfasthet och avnötning mot järn hos svenska bergarter (granit, gnejs och diabas) provade 1925— 26, i jämförelse med amerikanska resultat (heldra­

gen linje).

slaghållfastheten a v ta g e r m ed try ck h ållfasth eten från

c:a 30 cm fallhöjd (30 slag) till c:a 8 cm (8 slag) och a tt

avnötningen i snedställd trum m a ökar från c:a 2,0 vikt-%

till c:a 5 vikt-% , då try ck h ållfasth eten m inskar.

N ågot sam band m ellan avnötning av stencylindrar (hårdhet enligt Dorry). och övriga egenskaper synes icke förefinnas. A vnötningen ä r vanligen 4 å 6 gram .

Tab. IL Sammanställning av provningsresultat n r Bergart Briket­ tens volym ­ vikt kg/dm 3 Stenens volym ­ vikt kg/dm 3 22 Fiint.it.-cmma ... 2 08 2,75 211 84 P egm atit-gnejs ... A lk ali-fältsp at-k varts-gran it Plagioklasrik granit ... 1,96 1,95 2,63 2,65 85 1,92 2*66

86 A lkali -fältspat-kvarts - granit PAomna.tit.-lrvflrtK .... ... 1,91 2,63 637 1,86 2,64 638 K a li-fä ltsp a t... 2*54 970 M a su g n s-sla g g... 2,16 2*57 158 A plitisk g n e j s ... 1,96 2,67 76 A plit art ad gran it... 2,62 77 Salisk granit ... 2*63 21 Salisk å d erg n ejs... 2*65 69 Jäm nkornig sandsten ... 1.98 2,58 70 Tät k varts-san d sten ... ■1,90? 2,62 71 Granit ... 1 94 ! 2,64 72 U ralit-diabas ... 2,12, t 2,98 16 Salisk åder g n e js... 1,97 2,65 40 L eptitisk gnejs ... 1^91 2,61 46 M ikrolinisk ap lit-gran it... 1,95

2,00 2,65 47 P o r y x e n -g n e js... 2,73 48 M ik rolin -gn ejs... 1,98 2,66 3,06 44 O livin-diabas ... 2,17 56 A plit-granit ... 1,97 2,64 58 K varts-fältspat-granit ... 1,95 2,62 89 Mörk d ia b a s... 2,16 2,97 88 B iotit-lep tit ... 903 ; Granit... 904 s 5 ! Granitisk gnejs ... 1,97 2,64 906 i G n e js ... 907

_

_

967 S erp en tin -k a lk sten ... 2,05 2,69

95 !G r a n ito id m i k r o k lin- P T i f i i s ... 1,94 2,62 2,49 696 Ö versilurisk k alksten ... 2,035 714 Betong: 1 d. Slite-cem en t: ålder 1 m ån... 3 d. grus 2,11 492 Betong: 1 d. S lite-cem ent:

ålder 2 m ån... 3 d. grus 5 2,19 188 Betong: 1 d. S lite-cem en t: ålder 3 m ån... 3 d. grus 2,14

B etong: 1 d. S lite-cem ent: ålder 6 m ån...

3 d. grus

på svenska bergarter för vägändam ål. (Fig. 17). Nr Vatten­ absorp­ tion vikt % A vnöt­ ning av maka­ dam sned­ ställd trumma (DEVAL) % Binde-förmåga (PAGE) Antal slag Avnötning av stencylindrar mot roterande järnskiva (DORRY) gram Slaghållfasthet (Seghet, PAGE) Fallhöjd cm Tryckhållfasthet på 50 mm cy ­ lindrar kg/cm 2 J_* II J_ II _L II ! 22 0,18 3,6 28 6,7 16 1 9 7 0 1 211 0,31 5,1 24 6,2 8 1 380 | 84 0,22 2,3 10 3,9 17 2 510 1 85 0,17 2,3 10 4,0 23 3 1 9 0 1 86 0,13 4,2 6 3)3 8 2 520 | 637 0,04 6,7 1 1,8 7 5 270-1" ! 638 0,16 8,1 12 4,3 6 2 030-1" i 970 1,68 12,4 4 17,5 12 570-1" 158 0,13 2,9 9 4,8 4,3 18 20 2 600 2 680 76 0,20 3,0 7 4,0 18 2 640 77 0,20 3,3 14 4,6 17 2 540 21 0,19 2,9 9 4,4 4,2 9 10 1 950 2 100 69 1,67 2,3 13 7,0 29 2 350 70 0,42 1)9 3 2,9 18 3 030 71 0,15 2,0 7 4,4 14 2 310 72 0,14 _I,8 49 6,i 22 3 030 16 0,17 2,0 12 4,8 4,2 25 10 2 850 2 630 40 0,33 _2,1 10 5,0 5,2 17 14 2 960 3 050 46 0,21 2,6 12 4,1 19 2 490 47 0,24 2,8 10 5,8 5,7 20 17 3 140 2 870 43 0,16 2,7 14 4,2 4,2 27 24 2 750 3 190 44 0,07 3,1 5 6,1 2 0 2 940 56 0,16 2,2 2 2 4,9 17 2 720 58 0,17 2,3 1 2 3,3 24 3 1 5 0 89 0,10 1,9 8 5,1 31 3 250 33 — — — _{1 970 3 200} 903 — — — 4,o 16 — 904 — — — 4,6 15 — 5 0,22 2,8 14 4,4 4,4 16 11 2 340 2 200 906 — 3,0 — — 17 — 907 — 2,6 — — 16 — 945 — — 6,4 6,9 — — 967 0,62 5,0 25 20,6 10 18 8 0 95 0,32 2,3 11 5,2 16 2 590 696 2,9 15,2 23 51,6 4 550 714 — — — — 295 492 — — — — 316 188 — — — — — 336 — — — — — 408

* b eteck n ar a tt provkroppen urb orrats v in k e lr ä tt m ot la g r in g s- riktningen.

/ / b eteck n a r a tt provkroppen u tb orrats p a ra llellt m ed la g r in g s- riktningen.

Tab. III. Tryckhållfasthet och avnötning m ot järn för 13 st. sven ska graniter (fig. 18).

Nr T ryckhållfasthet hos 50 mm cylind­ rar kg/cm 2 Avnötning av stencylindrar mot roterande järn­ skiva (DORRY) gram 13 3 380 3,7 11 3 260 3,7 9 3 020 4,7 6 2 880 4 ,9 15 2 700 4 ,4 12 2 640 4 ,4 33 2 585 64 2 530 5,6 10 2 520 4,8 80 2 500 5,0 14 2 450 5,o 8 2 360 ! 5,2 7 2 230 5,8

E nligt am erikanska re su lta t1 skulle det bestå e tt sam ­ band m ellan seghet (slaghållfasthet) och avnötning av stencylindrar (hårdhet enligt D orry) enligt k u rv a n fig. 18 (m ärkt am erikanska resu ltat). V arför e tt såd an t sam ­ band skulle finnas, ä r sv årt a tt förstå. De svenska resul­ ta te n för graniter, gnejser och diabaser, som inlagts som rin g ar i fig. 18, följa icke alls den angivna ku rv an . V id en slaghållfasthet av c:a 8 å 30 cm fallhöjd (antal slag 8 å 30) är för de svenska proven avnötningen av sten ­ cylindrar (Dorry) c:a 4 å 6 gr. D ärem ot ä r det högst an tag lig t, a tt e tt sam band består m ellan slaghållfasthet (seghet) och avnötning av m akadam i snedställd trum m a (Deval), i vilken sten arn a u tsä tta s för slag. F ör de svenska proven ä r de tta sam band v isat i fig. 19, v ara v fram går att, då slaghållfastheten av tag er från c:a 30 till c:a 6 cm fallhöjd, så ökar avnötningen av sten arn a i trum m an från c:a 2 till 8 vikt-% .

En jäm förelse m ellan de nu vunna resu ltaten och tid i­ gare u tförda p ro v n in g ar från an d ra laboratorier har g ivit vid handen bl. a. följande. E nligt provningsresul­ ta t (tab. IV) från staden P aris väglaboratorium 2 skulle de skandinaviska g ran itern a ha en try ck h ållfasth et (u t­ rönt p å 5 cm kuber) av c:a 1 400 å 1 900, i m edeltal c:a

1 L itteraturförteckning-en nr 18, fig-. 3.

1 740 kg/cm 2, jäm fört med föreliggande re su ltat av c:a 1 400 å 3 200, i m edeltal c:a 2 660 kg/em 2.

Tidigare vid m aterialprovningsanstalten i Berlin ut-Sw ed/sh r o a d - b u i/d in g r o c A /925~ 26

Fig. 19. Grafisk framställning av sambandet mellan slaghållfasthet och avnötning i snedställd trumma hos svenska bergarter (granit, gnejs och diabas), provade 1925-26. förda provningar p å svenska g ran iter och g n ejser2 hava givit try ck h å llfa sth etsresu ltat (på 4 cm kuber), fram ­ ställda g rafisk t i fig. 20. De 15 b ästa proven u ppvisa en try c k h ållfasth et av c:a 2100 å 3 000, i m edeltal c:a

2 Jäm för H e d s tr ö m , H erm a n , ” Om S v erig es n a tu r lig a b y g g ­ nads- och o rn a m en tssten a r”. Sv. geol. Unclersökn. 1908, sid. 34.

T ab. IV. P rovningsresultat från staden Paris väglaboratorium på skandinaviska graniter.

Material och fyndort

V olym ­ vikt kg/dm 3 Tryckhåll­ fasthet på 5 cm kuber kg/cm2 Avnötning vid 10 000 meters nötning i Anstetts maskin cm Slaghållfast­ het (5 cm kub 100 cm fall­ höjd) Antal slag

Fr edriks stadstr akten.

Granit, mörkblå, mycket finkornig ... 2,601 1880 1,05 214 „ ljusblå, något grovkornig... 2,648 1820 0,88 96 „ „ lätt rö d a k tig ... 2,644 1620 0,89 97

„ „ gulaktig, tämligen mycket hornblende, spår av

vittring... ... T... 2,629 1 370 1,64 83

Idefjordstrakten (norsk och svensk).

Granit, ljus, grovkornig ... 2,642 1880 0,89 48 „ blåaktig, grovkornig ... 2,647 1880 0,94 51 „ „ finkornig ... 2,648 1580 0,92 82

Lysekilstr akten.

Granit, rödaktig, medelkornig ... i 2,645 1920 0,84 64

Karlshamn och Karlskrona.

Granit, gråblå, finkornig (Karlsham n)...i 2,643 1740 0,73 73 „ rödaktig, grovkornig (Karlskrona)... c... 2,639 1800 0,62 135

V ogeserna.

1

Granit, grå, finkornig (Saint-Amé) ... 2,640 1620 0,80 9 0 „ ljus, medelkornig (Saulxures) ... 2,640 1250 0,84 9 5

|

P rovets nr.

Fig. 20. Grafisk jäm förelse mellan tryckhållfastheten hos svenska bergarter (granit, gnejs och diabas) erhållna vid provning dels i Sverige 1926 (“svenska resultat“),

2 550 kg/cm 2, under det a tt de 15 bästa nu provade, an d ra svenska g ra n ite r och gnejser uppvisa en try c k ­ hållfasthet av e:a 2 500 å 3 200, i m edeltal c:a 2 900 kg/cm 2.

A ndra jäm förelser, som kunna göras m ellan äldre och nya pro v n in g sresu ltat, avse a tt klarläg g a, huru ett äldre resu lta t t. ex. avnötning enligt Bauschinger av 20 X 20 cm p la tto r m ot roterande jä rn sk iv a m ed smär- gel som nötningsm edel ä r a tt v ä rd e sä tta i jäm förelse med avnötningen av stencylindrar enligt Dorry. En un ­ dersökning vid statens p ro v n in g san stalt av dessa båda m etoder g av till re su lta t (tabell V, fig. 21) a tt av n ö t­ ning i gram enligt B auschinger (A B) = 2 gånger avnöt- riing enligt D orry (Hardness, Hd) eller A B = 2 . R D i

gram (fig. 21, nederst).

Tab. V. Samband mellan avnötningsresultat enligt D orrys och Bauschingers m etoder (fig. 21).

Nr Material

Avnötning i gram

enligt _{enligt Dorry} Avnötning i % av Bauschinger Dorry Bauschinger 72 Uralit-diabas ... 6,1 15,5 39 69 Jämnkornig sandsten 7,0 13,5 52 40 Leptitisk gnejs ... 5,1 12,3 41 71 Granit... 4,4 7,5 59 70 Tät kvarts-sandsten.. 2,9 5,5 53

—

Granit och gnejs (Me­ deltal av flera prov­

ningar) ... 5,4 10,6 51

Medeltal 52 %

Ö verhuvudtaget ä r som b ekant kroppens form av §t,or inv erk an på resultaten, vilket fö rk larar de olika resu ltat, som ofta erhållits vid olika laboratorier. Vid provning av try ck h ållfasth eten på 25 mm och 50 mm p ro v k ro p p ar (diam eter — höjd i båda fallen) erhölls för g ran it 16 % högre v ärden m ed 25 mm cylindrar än med 50 mm cylindrar. (Tabell VI.) Exem plet belyser vik ten av a tt enhetliga provningsm etoder införas och för be­ stäm ning av try ck h ållfasth et borde cylindrar kom m a till användning m ed höjd — 1,5 å 2,0 gånger diam etern och

m ycket noggrann avplaning av än d y to rn a ä r m ycket viktig för erhållande av jäm na och rik tig a värden.

T ry ck rik tn in g en i förhållande till stenens lagrings- gångar ä r även av betydelse. T ryckhållfastheten utröntes hos 5 st. b erg arter dels parallellt med, dels v in k elrätt

Fig. 21. Grafisk framställning av sambandet mellan de olika avnötningsmetoderna enligt BAUSCHINGER

och DORRY.

mot lagringsriktningen, varvid hållfastheten p arallellt med lagringsriktningen var i m edeltal 7 % större än v in k elrätt m ot lagringsriktningen. Vid ett an n a t prov v ar förhållandet om vänt.