Förändring av stenmaterialegenskaper genom upphettning i torktrumma vid framställning av asfaltmassa (Changes of the quality of aggregates through heating ...)

ISSN 0347-6049

V/

457 1985

Förändring av stenmaterialegenskaper ge-nom upphettning i torktrumma vid fram-ställning av asfaltmassa

Peet Höbeda

T Väg och Trafik- Statens väg- och trafikinstitut (VT!) * 581 01 Linköping Institutet sweaish Road and Traffic Research Institute * $-581 01 Linköping Sweden

ISSN 0347-6049

V77meddelande

457

7.935 '

Förändring av stenmaterialegenskaper

ge-nom upphettning i torktrumma vid

fram-ställning av asfaltmassa

Peet Höbeda

VTI, Linköping 7985

V' Väg'00/7 ñafik- Statens väg- och trafikinstitut (VTI) - 581 01 Linköping IHStItUt Swedish Road and Traffic Research Institute 0 8-58 7 0 7 Linköping Sweden

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

SAMMANFATTNING SUMMARY

1 INLEDNING

2 TERMISKA EGENSKAPER HOS MINERAL OCH BERG-ARTER

3 TEMPERATURINVERKAN PÅ BELÄGGNINGSSTEN VID LABORATORIEFÖRSÖK OCH VID GENOMGÅNG AV TORKTRUMMA

4 ORIENTERANDE EGNA FÖRSÖK

4.1

Försök vid Statens Väginstitut (SVI)

4.2 Försök vid VTI

4.3 Undersökning av beläggningsprov 5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER 6 REFERENSER Bilaga 1, figurer Bilaga 2, foton VTI MEDDELANDE 457 Sid II 10 11 12 14

Förändring av stenmaterialegenskaper genom upphettning i torktrumma vid framställning av asfaltmassa

Av Peet Höbeda

Statens väg- och trafikinstitut (VTI)

581 01 LINKÖPING

SAMMANFATTNING

I samband med tvister undersöks stenmaterial, extraherade från prov av

asfaltmassa. Detta stenmaterial har utsatts för höga temperaturer vid torkningen i asfaltverk, varvid stenmaterialegenskaperna kan förändras. För att klarlägga betydelsen av temperaturens inverkan på stenmaterial-egenskaper har en litteraturstudie utförts och några egna, tidigare

gjorda, undersökningar redovisats.

Enligt laboratorieförsök krävs i regel temperaturer på 400-5000C innan mätbara försvagningar av stenmaterialets mekaniska egenskaper kan konstateras. Vissa bergarter kan vara temperaturkänsligare; exempel är marmor och giimmerrik gnejs. Kvartsrika bergarter försvagas vid en temperatur av 573°C och vid 700°C har de flesta stenmaterial blivit mer eller mindre påverkade. Mörka, basiska bergarter kan dock ha

omvand-lats och oxiderats utan att ha sönderfallit nämnvärt. Temperaturinverkan

ökar med upphettningstiden.

Ett flertal fullskaleförsök har gjorts utomlands, varvid stenmaterialet undersökts före och efter genomgången av torktrumman i asfaltverk. Som regel har små skillnader i stenmaterialegenskaper konstaterats. Tydligen är tiden under vilket stenmaterialet utsätts för hög temperatur i torktrum man alltför kort för att allvarlig försvagning ska hinna uppstå. Ibland kan to m förbättring av inhomogena stenmaterial ske genom upphettning; svaga partiklar sönderfaller nämligen till finmaterial och kommer inte med i nytt uppsiktat prov. Vidhäftningsegenskaperna hos

vissa stenmaterial kan också förbättras genom upphettningen.

Undersökningsmetoder för provning av termisk beständighet förekommer utomlands. Någon speciell provningsmetod förefaller f.n. inte motiverad i Sverige, men ytterligare undersökningar bör göras, speciellt med glim-merrik gnejs som är ett vanligt stenmaterial i Sverige.

II

Changes of the quality of aggregates through heating in drying drum during production of asphaltic concrete

By Peet Höbeda

Swedish Road and Traffic Research Institute (VTI)

5-581 01 LINKÖPING

Sweden

SUMMARY

In connection with disputes on the quality of laid asphaltic concrete,

laboratory analyses are made on aggregates, recovered from bituminous mixes. The aggregates have in such case been exposed to high

tempera-tures in the drying drum and their properties may have changed. A

literature study of the influence of high temperatures has been made and

also some former, own experiences are described.

According to laboratory tests, temperatures of 400-5000C are needed before measureable changes in the mechanical properties of aggregates can be obtained. Some rock materials can be especially susceptible to

thermal action; examples are some varieties of marble and mica-rich

gneiss. Rock materials, rich in quarz, are weakened at a temperature of 573°C (because of a crystallographical change in quarz). At a temperature of 700°C most aggregates are more or less weakened. Dark, mafic rocks can be altered and oxidized without degrading to a greater extent. The influence of high temperatures increases with the heating time.

Several full-scale experiments have been made abroad during which the aggregate has been investigated before and after passing the drying drum.

As a rule, the mechanical properties have changed very little.

Appearent-ly is the time the aggregate is exposed to high temperatures too short for a thermal degradation. Weak particles can even be broken down to fines and the aggregate recovered from the mix can have improved mechanical properties. The adhesion to binder is shown to improve after heating.

Tests for investigation of the thermal properties of aggregates are used

abroad. However, a special test method has not been justified in Sweden.

Further investigations should be made with special aggregates, eg. mica-rich gneiss.

1 INLEDNING

Stenmaterialet utsätts för höga temperaturer vid genomgången av tork-trumman i asfaltverk och man har frågat sig i vilken grad en försvagning kan ske av den termiska påkänningen. Rent logiskt borde också provning av stenmaterialegenskaper ske först efter en värmepåkänning som mot-svarar den i torktrumman. Ett flertal undersökningar har gjorts utom-lands och i Västtyskland har metoder för provning av värmebeständighet utvecklats (FGS l982a och b). I inledningen till den tyska metodanvis-ningen sägs, att värmepåkänmetodanvis-ningen på stenmaterialet inte enbart beror på typen av torktrumma utan också på faktorer som inställningen av

oljeflamman och lufttillförseln, begynnelse- och sluttemperaturerna hos

stenmaterialet, dess fuktkvot, kornfördelning och

genomgångshastighe-ten i torktrumman.

I Sverige har problemet aktualiserats på senare tid genom att man i samband med tvister, förorsakade av beläggningsskador, utför kontroll-provningar på stenmaterial, extraherade från asfaltmassor och som därmed vid tillverkningen upphettats i torktrumman. En sammanställning

av erfarenheter har därför ansetts önskvärd. En litteraturstudie har gjorts, men också några egna, tidigare utförda, orienterande försök har

medtagits.

2 TEKNISKA EGENSKAPER HOS MINERAL OCH

BERG-ARTER

Mineral (kristaller) har olika termisk utvidgning och värmeledning som

dessutom varierar i olika riktningar, jfr Eppensteiner (1974). Fysikaliska

och kemiska förändringar sker vid stigade temperatur, kristallvatten börjar avges från vissa mineral, sönderfall av mineral och

oxidations-reaktioner uppträder m.m. Kvartsen förändras kristallografiskt vid

573°C, vilket innebär en volymökning med nära 5% och försprödning (jfr

figur 1). Kvarts har också en ovanligt hög termisk volymutvidgning och

kvartsrika bergarter kan börja påverkas redan vid lägre temperaturer

(Perami 1971). Fältspat och kalcit har mycket olika termisk utvidgning i

Glimmermineral, som finns av olika slag, utmärks av höggradigt rikt-ningsberoende egenskaper. Uppspaltning sker lätt till elastiska fjäll som

är svåra att sönderdela vidare. Ljus glimmer (muskovit) har mycket låg

värmeledningsförmåga och används som isolerande material. Mineralet förlorar dock kemiskt bundet vatten och isoleringsförmågan vid tempera-turer öven 500°C och blir sprött. Mörk glimmer har mycket dålig temisk beständighet och vissa varianter sönderfaller redan vid låga

temperatu-rer (Crowdhury 1941).

i

Den termiska nedbrytningen skiljer sig från den mekaniska genom att

volymutvidgning (dilation) uppkommer. Enligt Perami (1971) är också

sådana bergarter som redan är spruckna, vittrade och försvagade särskilt

känsliga. Upphettningshastighet, termisk gradient, petrografiska faktorer

som komstorlek, komfogning, mineralorientering, porositet m.m. påver-kar de termiska egenskaperna hos bergarter (Richter och Simmons 1974).

Endell (1929) ger den linjära utvidgningen hos termiskt belastade berg-artsprovkroppar som funktion av tiden (figur 2). Kvartshaltiga material får en språngartad längdförändring över 500°C som förklaras av kvart-sens ovannämnda modifikationsförändring. Kvartsfria material som ba-salt, diabas, slagger, tegel m.m. får i regel språngartade förlopp först vid högre temperaturer. Kalksten visar en enhetlig, linjär utvidgning till ca 800-9OOOC, varefter karbonatet hastigt börjar sönderdelas och bränd kalk + koldioxid bildas.

Grovkomiga bergarter är mer känsliga för temperaturer (men även mekanisk påkänning) än finkorniga, eftersom olikheterna i mineralens termiska egenskaper kan göra sig mer gällande med uppsprickning som följd. Kornfogar och spaltplan bildar även svagheter på ett annat ,sätt i grov-än i finkomiga bergarter.

Heimli (1969) har upphettat bergartsprovkroppar från 20°C till SOOOC och registrerat förändringarna i hållfasthet (s.k. punktlasttest) och

ljudhastighet (ultraljudsmätning), jfr tabell i. Reduktion av mätvärdena

har skett för samtliga bergarter med undantag av amfibolit. Det är möjligt, att bergartsprovkroppar kan påverkas mer av temperaturen än analysfraktioner av stenmaterial som utsatts för krossning vid tillverkningen, varvid sönderfall kunnat ske efter inre svagheter.

Tabell 1 Nedsättning av ljudhastighet (Vp) och punktlasthållfasthet vid

upphettning av stenmaterial till 500°C (Heimli 1969).

Bergart Reduksjon, VP, torr Reduksjon, IS, tørr

'gGranitt, Halden 61% 60%

'Gabbro, Solør

30%

34%

Gneis, Fosen 56% 37% Syenitt, Lofoten 45% 43% Trondhjemitt, Støren 37% 32% Larvikitt ' 45% 60% Kalkstein 53% 63% Amfibolitt m 0% m 0%

Wai och Lo (1982) har funnit att den enaxiala tryckhålifastheten hos

bergartscylindrar av gnejsgranit tenderar att öka något vid upphettning från rumstemperatur till ca iZOOC, med sedan börjar avtaga (figur 3).

Maximaltemperaturen som använts har varit 3500C. Perami (1971) har

vid försök med granit funnit en minskning av permeabilitets- och porositetsvärden vid uppvärmning från rumstemperatur till iOOOC, något som också innebär ökad hållfasthet. Vid högre temperaturer ökar dock värdena beroende på en begynnande uppsprickning. Perami anser att den gynnsamma effekten av uppvärmning till låg temperatur beror bla på spänningsavlastning och begynnande avgång av i mineraien kemiskt bundet vatten t ex hos glimmer. Houpert och Howard-Etienne (1978) har funnit att mikrouppsprickningen hos bergarter i regel ökar långsamt till ca 5000C, men sedan accelererar.

Vid vattenmättade stenmaterial kan även höga tryck bildas i mer eller mindre slutna porer (Struilleau 1962). Lättballast kan t ex söndersprängas

på så sätt (Kondo 1976).

i

3 TEMPERATURINVERKAN PÅ BELÄGGNINGSSTEN VID LABORATORIEFÖRSÖK OCH GENOMGÅNG AV TORK-TRUMMA

Ett flertal undersökningar har gjorts sedan årtionden tillbaka av

stenma-terial, använda till varmasfalt. Stöcke (1932) har således i Tyskland

undersökt slaghållfasthetsnedsättningen hos 13 stenmaterial upphettade till temperaturer varierande från 100 till 700°C. Mätbara försvagningar

konstaterades först vid 700°C. Avkylning i vatten efter upphettning gav

särskilt stort sönderfall. Grovmakadam var känsligare än finmakadam,

tydligen beroende på att den innehöll mer sprickor och sprickanvisningar.

Stöcke anser att de i praktiken, till vägbeläggningar använda stenmate-rialen, inte skadas vid genomgången av torktrumma. Temperaturer högre än 500°C bör dock undvikas.

En undersökning har gjorts i England av Shergold (1953) varvid ett 10-tal stenmaterial upphettats till varierande temperaturer under olika lång tid. Nämnvärd nedsättning av både tryck-och slaghållfastheter konstate-rades först vid SOOOC, endast flinta blev dock avsevärt påverkad. Samtliga stenmaterial var höggradigt försvagade efter lOOOOC. Tempe-raturinverkan ökade med upphettningstiden. Både torra och vattenmätta-de stenmaterial unvattenmätta-dersöktes, dock utan att några större skillnavattenmätta-der erhölls. Shergold anser att med något undantag, t ex för flintgrus, skadas inte stenmaterial av de temperaturer de utsätts för vid asfaltmassetill-verkning. Flintgrus vållar f.ö. andra problem vid asfaltmassetillverk-ningen; flintan innehåller nämligen mycket fina porer och absorberat vatten är svårt att driva ut vid torkningen i asfaltverk (Pike 1971). Den kvarblivna fuktigheten kan resultera i vidhäftningsskador.

Send m fl (1960) har i Västtyskland studerat främst hyttsten, men även

några naturmaterial, både i laboratorium och efter genomgång av

torktrumma. Avspaltning av mineralfragment konstaterades efter

upp-hettning till 250 och 800°C (figur 4). Avspaltningen innebar dock, att

kornformen kunde förbättras och hållfastheten hos analysfraktionen

därmed i vissa fall öka. Det verkar enligt Send som nämnvärd hållfast-hetsnedsättning börjar uppkomma först vid temperaturer överskridande 300-4000C. Fuktigt stenmaterial påverkades mer av

ningen än torrt. Hyttsten har också studerats vid asfalttillverkning och i

provsträckor utan att några negativa effekter av temperaturinverkan

framkommit.

Schulze (1966) propagerar i Västtyskland för införandet av ett upphett-ningsförsök och föreslår, att nedsättningen av stenmaterialets slaghåll-fasthet undersöks efter upphettning vid 700°C under 10 minuter. Några undersökningsresultat ges dock inte.

Schössler (1969) har studerat processerna vid torkning av stenmaterial,

både teoretiskt och genom praktiska försök, t ex mätningar av gastempe-raturer i torktrumman och stenmaterialtempegastempe-raturer efter genomgången av denna. Inverkan av temperatur på Los Angeleshållfasthet (ett slag-försök) framgår av figur 5 och ett visst samband verkar föreligga. Man provtryckte också stenmaterialen i tryckpress, varvid temperaturin-verkan dock blev mindre än vid Los Angelesförsöket. Olika analysfrak-tioner förhöll sig på olika sätt, tendens finns dock till större temperatur-känslighet med ökande fraktionsstorlek. Temperaturema hos stenmate-rialen var i regel iSO-ZOOOC efter torktrumman, men det sägs att de enskilda partiklarna under kort tid kan ha utsatts för högre temperatu-rer. Rökgastemperaturen uppmättes från 500°C till ibland strax över 800°C nära oljeflamman. Temperaturen avtog snabbt mot inloppet av trumman. Schlössler skissar en provningsmetod, där stenmaterialet under en minut utfätts för temperaturer som varierar från OOC till lOOOOC. Några försök hardock inte gjorts. '

Struilleau (1969) påpekar, att stenmaterialen i torktrumman troligen

utsätts för temperaturer på 900-12000C i periferin av oljeflamman, även om tiden kan vara kort. Olika processer är därvid tänkbara, t ex tryckinverkan pga plötslig förångning av' absorberat vatten, sönderfall av mineral med kemiskt bundet vatten, t ex omvandlad fältspat m.m. Man föreslår en provningsmetod, varvid nötningsförlusten i en speciell vibra-tionskvarn jämförs före och efter upphettning av vattenmättat stenma-terial vid 700°C. Försök har dock inte gjorts.

Kohler (1970) har i Västtyskland gjort omfattande laboratorie- och

det framgår att temperaturer under 300-4000C hade ringa inverkan (figur 7). Torra och fuktiga stenmaterial jämfördes och t ex för hyttsten nedsatte fuktlagring avsevärt temperaturbeständigheten. Man anser, att

den av Schulze (1966) föreslagna temperaturen på 700°C ger orealistiska

resultat och föreslår istället en temperatur på 550°C (dvs strax innan

kvartsen börjar påverkas).

Någon nedsättning av hållfastheten hos stenmaterial, som fått passera en torktrumma, kunde inte konstateras. Kohler menar, att de i beläggnings-sammanhang använda stenmaterialen är tillräckligt temperaturbestän-diga. I vissa fall, t x vid grovkorniga graniter, kan dock alltför höga temperaturer göra skada.

Eppensteiner (1974) har i Österrike undersökt 20 stenmaterial av

varie-rande petrografisk sammansättning bl a med avseende på Los Angelestal före och efter genomgången av en torktrumma i asfaltverk. Temperatu-ren hos stenmaterialen inne trumman gick inte att mäta, men rökgas-temperaturen nära brännaren uppskattades till 700°C. Fraktion 8-12 mm g' hade vid utgången från trumman temperaturer mellan 160 och 2400C. Hållfasthetsprovningarna visar, att temperaturverkan är ringa och endast det svagaste stenmaterialet (silikatmarmor) har försvagats i nämnvärd

omfattning (figur 7). Sandhalten har ökat i stenmaterialet, något som

tyder på viss sönderspaltning i torktrumman. Man anser, att någon laboratorieprovning av värmebeständigheten inte behövs. En intressant iakttagelse är, att vidhäftningsegenskaperna till asfaltbindemedel för-bättrades avsevärt av upphettningen för sådana stenmaterial som vid tidigare provning gett dåliga resultat. Vidhäftningsprov bör därför enligt Eppensteiner göras med stenmaterial som först utsatts för en realistisk värmepåkänning. Nordiska försök (NVF 1983) har även visat att en upphettning till 400°C förbättrar vidhäftningsegenskaperna hos stenma-terial.

Feix ((1975) har i Västtyskland studerat stenmaterial som i laboratoriet

upphettats till 500 och 700°C under 3, 5 eller 10 minuter. Man har också studerat samma stenmaterialen vid asfaltmassetillverkning. Redogörel-sen är dock mycket kortfattad. I laboratoriet erhölls betydligt större försvagning av stenmaterialet än i praktiken. Svaga partiklar kunde

sönderfalla vid värmepåkänningen och hållfastheten hos kvarvarande stenmaterial därmed förbättras, samtidigt som finmaterial bildades. Feix

rekommenderar ett laboratorieförsök (upphettning till 700°C under 3

minuter) för att gardera sig mot att stenmaterial med dålig termisk beständighet används i beläggningsmassor.

Feix (1976) har även studerat nedbrytningen av fraktion 0.071-2 mm

(benämnd sand) vid värmebehandling. Hållfastheten har bestämts genom

ett modifierat fallhammarförsök. Nedbry'tningen av sanden var dock mindre än av grövre analysfraktioner. Ju längre upphettningstid vid

700°C, desto större sönderfall (figur 8).

May (1978) påpekar, att vattenmättade grusmaterial, härstammande från undervattenstäkter, delvis kan sönderdelas vid tillverkning av asfaltmas-sa, så att överskott på finmaterial bildas. Det är dock främst svaga, porösa bergartsfragment som påverkas på så sätt.

I Norge har Evensen (1980) studerat inverkan av torkningen vidgasfalt-massetillverkning på några stenmaterials flisighetstal, sprödhetstal och

abrasionsverdi (norskt sliptal). Kvartsit, naturgrus, basalt och diabas har provats. Skillnaderna i provningsvärden, bestämda före och efter

upp-hettningen i torktrumma, blev dock små (jfr figurer 9 och 10). Sprid-ningen av försöksresultat är också ganska stor beroende på stenmateria-lens inhomogenitet. I något fall konstaterades t o m att sprödhetstalet förbättrats, något som anses bero på sönderspaltning av svaga partiklat vid torkning eller också på bitumen som trängt in i sprickor och inte bortgått vid senare extrahering och på så sätt förstärkt partiklarna. Man anser, att torkningen i asfaltverk påverkar stenmaterialkvaliteten endast i ringa omfattning.

I Västtyskland finns metodanvisningar för provning av temperatur-beständigheten hos såväl stenmaterial som sand till asfaltmassor (FGS

1982 a och b). Stenmaterialen vattenlagras först 2 timmar och upphettas

därefter 3 minuter vid 700°C i muffelugn med definierade egenskaper. Avspaltat material bestäms genom siktning och slaghållfastheten hos den efter upphettningen rensiktade analysfraktionen undersöks och relateras till inte upphettat stenmaterial. Vid provning av sand bestäms endast

bildningen av filler, <0.07l mm. Loos (1982) redovisar i korthet resulta-tet av en ringanalys. Ganska stor spridning har konstaterats, troligen beroende på såväl brister i provningsmetodik som inhomogenitet hos

stenmaterialen.

[J- ORIENTERANDE EGNA FÖRSÖK

4.1 Försök vid Statens Väginstitut (SVI)

Undersökningen utfördes år 1967 enligt den av Schulze (1966) föreslagna

provningsmetoden. Svensk sprödhetstalsmetod har dock använts för håll-fasthetsprovning. Stenmaterialen upphettades 10 minuter vid 700°C.

Dessutom har upphettning skett till ZOOOC, dvs till en temperatur nära den hos stenmaterialet vid utgången av torktrumman. Stenmaterialen har först vattenmättats i vakuum för att skärpa påkänningen.

Försöksmaterialen har varit en glimmerrik gnejs från Västeråstrakten, amfibolit från Göteborg och kalksten från Brunflo, Z-län. Samtliga stenmaterial hade styrkegrad 1-2 enligt gamla BYA för fraktion 8.0-li.2 mm. Sliptalsprovning utfördes inte på den tiden, men värdena är förmodligen ganska höga för samtliga tre stenmaterial, i varje fall för kalksten och gnejs.

Stenmaterialen harpsiktades först på 5.6 mm harpsikt för att minimera

inverkan av flisighetstal på hållfastheten. Analysfraktion 8.0-11.2 mm uppsiktades på nytt efter värmepåkänningen. Tyvärr har det sönderdela-de materialet inte uppsiktats. Sprödhetstalen framgår av nedanståensönderdela-de tabell:

Tabell 2 Inverkan av temperatur på sprödhetstal.

Sprödhetstal Ej upphettat 200°C 700°C Gnejs 45, #1 42, 42 63, 64 Amfibolit *' 39, 41 - 53, 54 Kalksten 38, 40 37, 34 41, 42 VTI MEDDELANDE 457

Någon temperaturinverkan är inte mätbar efter behandling vid ZOOOC,

men amfibolit och särskilt gnejs visar, till skillnad från kalksten,

avsevärda hållfasthetsnedsättningar vid 7OOOC. Siktningskurvor från sprödhetstalsbestämning framgår av figurer 12 och 13.

En mikroskopisk granskning har också gjorts av tunnslip tillverkade av

partiklar som utsatts för 700°C temperatur. Partiklarna har först

impregnerats med rödfärgad, tunnflytande härdplast som fått hårdna. Sprickigheten i stenmaterialen framgår därigenom väl vid mikroskopisk undersökning.

Gn is

Enligt okulär granskning är glimmerrika partiklar helt sönderfallna eller kan lätt plockas isär med fingrarna. En rödfärgning av partiklarna har

skett av utfälld järnoxid (hämatit). Glimmerfattiga partiklar har klarat

sig bättre men uppvisar ofta sprickor. Halten sönderfallna partiklar uppskattas till ca 50%.

Vid mikroskopisk granskning visar det sig, att bergarten är helt

upp-sprucken efter kornfogar och spaltplan (foto 1). Den mörka glimmern är

sönderfallen, oxiderad och visar kolloidala utfällningar av järnoxid. Ljus

glimmer är däremot synbarligen opåverkad.

Amfibolit har sönderfallit i ringa grad (ca 1% sönderfallna korn).

Biotitrika korn är dock försvagade. En rödfärgning av partiklarna har

skett.

Mikroskopisk granskning visar främst en stark omvandling och oxidering av mörka, järn-och magnesiumrika mineral (hornblände, biotit m.m.). Kolloidal järnoxid har trängt ut efter kornfogar och in i spaltplanen hos

t ex fältspat (foto 2). Ofta är ett mineralkorn endast delvis påverkat.

Porositetsförhâllandena i partiklarna torde vara av betydelse i samman-han get.

lO

Kalksten

Partiklarna har inte sönderfallit, men en viss blekning av bergarten kan observeras och tyder på begynnande sönderfall av karbonat. Tunnslip har

inte tillverkats.

4.2 Försök vid VTI

En undersökning gjordes år 1979 av grusprov, härstammande från Rör-berg, X-län. Beläggningsskador hade uppstått och man ville ha klarlagt om orsaken kunde finnas hos stenmaterialet. Bl a studerades stenmate-rialets värmebeständighet.

Den petrografiska sammansättningen hos från beläggningsprov extra-herat material var 60% granit och gnejs, 10% glimmerrik gnejs, 15% grönsten och 15% sandsten. Senare erhölls ett större grusprov, varvid

högre halt sandsten (24%), konstaterades.

En annan ugn användesän vid tidigare försök. Enligt temperaturgivaren 'sjönk dock temperaturen kraftigt när det vattenmättade provet isattes. En förinställd temperatur på 700°C sjönk således med 150°C och uppnåddes 'inte på så kort tid som 10 minuter. Upphettningstiden förlängdes till (60 minuter). Prov studerades även vid lägre

temperatu-rer, varvid upphettningstiden varit 30-60 minuter. Inverkan av

tempe-ratur på sprödhetstal och Sliptal framgår av nedanstående tabell:

11

Tabell 3 Inverkan av temperatur på egenskaper hos grusmaterial från Rörberg.

Inställd Tid Kompakt- Flisig- Spröd- Styrke- Slip- Anmärkning temperatur densitet hetstal hetstal grad tal

OC

min g/cm3

' 200 30 2.70 1.32 39.0 1 119 Enkelförsök ' mtrl brist 300 60 2.66 1.31 46.1 2 132 l+00 60 2.66 1.32 57.2 >3 177 500 60 2.66 1.30 58.8 >3 222 700 60 2.64 1.36 66.3 >3 279 700 10' 2.68 . 1.30 41.2 1 Ingen upphettning 2.62 1.36 45 1 130

Grusmaterialet består av olika bergarter och är inhomogent, varför också analysvärdena visar spridning. Det kan dock konstateras att temperaturinverkan blir märkbar vid en temperatur på 300-4000C. Det framgår även, att en upphettning under så kort tid som 10 minuter i använd ugn knappast påverkar stenmaterialegenskaperna.

Enligt okulär granskning är det i första hand glimmerrik gnejs som har

splittrats, medan andra bergarter, t o m sandsten, fortfarande håller

ihop, även om de kan ha blivit försvagade. Mikroskopisk undersökning har

inte utförts.

Analysfraktion 8.0-ll.2 mm har även uppsiktats efter behandlingen vid olika temperaturer (Figur 13-19). Sönderfallet ökar särskilt mycket, när

temperaturen ökas från lll00 till 500°C (upphettningstid 60 minuter).

4. 3 Undersökning av beläggningsprov

I slutet på 60-talet gjordes vid väginstitutet en undersökning av ett stycke beläggningsmassa som uppgavs ha varit oförklarligt svârutlagd. Ett tunnslip tillverkades av asfaltmassan, som först impregnerats med ofärgad härdplast. Det visade sig, att stenmaterialet bestod av vit, metamorf kalksten, marmor, som var starkt uppsprucken efter kornfogar och spaltplan och hade' sugit in bitumen i de uppkomna hålrummen (foto

3). Den mörka färgningen i sprickorna beror inte som i foto 2 på utfällda

12

kolloider från mörka mineral i bergarten.

Det är sannolikt, att marmorn spruckit upp vid genomgången av

tork-trumman och därmed fått starkt ökad porositet. Bergarten är ganska

grovkristallin, vilket innebär, att kalcitmineralens riktningsberoende,

ter-miska egenskaper kan göra sig gällande och bergarten spricker upp. Finkornig, inte metamorf kalksten har däremot enligt tidigare försök

påverkats föga vid upphettningen till 700°C (jfr tabell 2).

Eppensteiner (1974) har visat, att en marmorvariant varit det enda stenmaterial som nämnvärt påverkats avtorktrumman (jfr figur 5).

Howard-Etienne och Troalen (1984) har också genom mikroskopiska

stu-dier visat att Carrara-marmor börjar spricka upp efter kornfogarna redan

vid en temperatur på ZOOOC, medan andra provade bergarter (inte

metamorf kalksten och granit) började påverkas först vid 500-6000C.

Perami (1971) menar, att vis°sa bergarter med ogynnsam petrografisk

sammansättning kan börja spricka upp vid temperaturer strax över lOO°C,

medan det härför vanligen krävs temperaturer på över QOOOC.

5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER

Stenmaterial, som utsätts för en tillräckligt hög temperaturer under tillräckligt lång tid, spricker upp efter mineralfogar och spaltplan och får nedsatt hållfasthet. För "normala" beläggningsmaterial börjar i regel

mätbar försvagning uppträda först vid temperaturer på 300-4000C, även

om vissa bergarter kan vara temperaturkänsligare. Vid undersökningarna har olika minimitemperaturer för begynnande sönderfall erhållits; något som antagligen dels beror på vilka bergarter som undersökts, dels på hur

förfinad mätmetodiken varit.

Vid fältförsök utomlands, då stenmaterialet fått passera en torktrumma i asfaltverk, har som regel någon större försvagning inte konstaterats. Troligen är tiden, under vilken stenmaterialet exponeras för stark hetta i

torktrumman, alltför kort. Parr och Cole (1965) har ingående studerat

processerna i torktrumman och funnit, att de största partiklarna är svåra att torka ut fullständigt under de fåtal minuter de får passera torktrum-man. Temperaturgradienten blir hög i partiklarna. Någon tiondels %

13

restfuktighet finns i regel kvar beroende på att vattnet binds hårt i fina kapillärer (jfr också Pike l97l). (Obs att porösa sedimentära bergarter ofta används i USA.) Sanden torkar däremot snabbt, blir genomvärmd och

får högre temperatur än det grövre stenmaterialet som upptager värme.

En viss sönderspaltning av de svagaste fragmenten kan ske vid torkningen,

varvid sand och fillerhalten ökar. Detta kan dock innebära, att ett

inhomogent stenmaterial får bättre mekaniska egenskaper vid förnyad provning av analysfraktionen, eftersom de svagaste partiklarna sönder-fallit.

Orienterande försök, gjorda Vid SVI enligt tyskt förslag, har visat, att

glimmerrik gnejs spricker upp helt vid 7OOOC. Amfibolit har försvagats, främst genom oxidation av mörka mineral, dock utan att spricka upp.

Finkornig kalksten var mest beständig vid använd temperatur. Den i Västtyskland använda provningsmetoden, som innebär upphettning vid 700°C, måste anses orealistisk i Sverige beroende på att stenmaterialet i regel är kvartshaltigt och kvarts sönderfaller vid 573°C.

Vid senare försök i annan ugn räckte utrustningens kapacitet inte till och stenmaterialen fick upphettas under lång tid för mätbara effekter.

Beläggningsmassa har tidigare, innan sliptalskraven funnits, tillverkats av vit marmor. Bergarten har sönderfallit efter kornfogar och spaltplan, troligen vid genomgången av torktrumma. Erfarenheterna från i första hand fältförsök tyder på att värmebeständigheten hos stenmaterial inte behöver undersökas rutinmässigt. Bergarter som visat sig mindre tempe-raturtåliga, t ex marmor och glimmerrik gnejs, har samtidigt dåliga sliptal, ibland även dåliga sprödhetstal, och kommer därför i regel inte i

fråga för kvalificerade beläggningsändamål.

Glimmerrik gnejs är dock ett vanligt stenmaterial i Sverige och förekom-mer ofta i blandning med hårdare bergarter, varför sliptalsvärdena ibland kan bli godkända. Bergartstypen, som inte undersökts utomlands, förtjänar en utökad undersökning av de termiska egenskaperna vid vilken tempera-tur, uppspaltning och finmaterialbildning börjar uppkomma och hur stort sönderfallet blir.

14

6 REFERENSER

Crowdhury, R.R. Handbook of mica. New York 1941.

Endell, K. Versuche über Längen- unf Gefügeänderung von Betonzu-schlagstoffen und Zementmörtein unter Einwirkung von Temperaturen bis iZOOOC. Deutscher Ausschuss für Eisenbeton, Hett 60, 1929.

Eppensteiner, W. Änderungen der Eigenschaften von Gesteinszuschlägen beim Durchgang durch Trockentrommeln von Heissmischaniagen. Schriftenreihe der Forschungsgeseilschaft für das Strassenwesen im Österreichischen Ingenieur und Architekten-Verein, Heft 65, 1974.

Evensen, R. Tbrkeprocessens invirkning på steinmaterialers egenskaper. Asfaltindustriens Laboratorium, Internrapport 3, 1980.

Feix, R. Entwicklung eines Prüfverfahrens für die Hitzebeständigkeit von

Naturgestein. Strasse und Autobahn, nr 4, 1976.

Feix, R. Einfluss der Sandeigenschaften auf das Mischgutverfahren. Das

Stationäre Mischwerk, nr 3, 1976.

FGS, Forschungsgeselischaft für Strassenwesen TP Min-StB Teil, 4.5.1. Widerstand von Kies, Schotter und Splitt genen HitzebeantSpruchung, 1982.

FGS, Forschungsgesellschait für Strassenwesen, TP Min-StB, Teil' 4.5.2. Hitzebeantspruchung von Sand, 1982b.

Heimli, P. Bergarters styrkeforandring. med varmepåkjenninger. Hoved-oppgave i Ingenibrgeologi, Geologiskt Institutt, NTH, 1969.

Houpert, R., Howard-Etienne, F. Influence de la temperature sur le comportement mechanique des roches. Proc. Int. Soc. Rock Mechanics.

Montreaux 1979.

Howard-Etienne, F., Troalen, J-P. Behaviour of granites and limestones

15

subjected to slow and homogenous temperature changes. Engineering Geology, 20, 1984, s. 219-233.

Kohler, G. Untersuchungen über das thermische Verhaiten von im

Stras-senbau verwertbaren Gesteinen, Die Naturstein-Industrie, nr 4, 1970.

Kondo, R. The effect of pore structure on the destruction of lightweight aggregates due to rapid heating. Int. Symp. RILEM/UPAC. Pore

struc-ture and properties of materials, Prag 1973.

Loos, H. Ringanaiyse zur Ermittelung der Prüffehler bei der Widerstand-prüfung von Mineraistoffen gegen Hitzebeantspruchung (kortreferat av FA 6.037, 1982).

May, O-E. Einfluss auf die Kornzusammensetzung bituminöser Gemische.

Die Strasse, Heft 4, 1978.

NVF, Nordiska Vägtekniska Förbundet, utskott 33. "Asfaitbeläggningar".

Bindemedelskommittéen, Rapport nr 11:1983.

Parr, KN., Kole, L.L. Observations on drying and heating of aggregates. Proc. Ass. Asphait Paving Technologists, vol 34, 1965. '

Perami, R. Formation des microfissures dans les roches sous i'effect de

variations homogenes de temperature. Symp. Soc. Intern. Mecanique des

Roches, Nancy 1971.

Pike, D.C. The drying properties of flint gravels, Road Research Laboratory, Laboratory Report 386, 1971.

Richter, D., Simmons, G. Thermal expansion behaviour of ingeous rocks. Int. Journ. Mining Science Geomechanical Abstracts, vol 11, s 403-411,

1974.

Send, A., Geisdorf, A., Kaiser, H. Verwendbarkeit von Hochofenschiacke als bituminöses Heissmischgut für den Strassenbau, Stahl und Eisen, nr 5,

16

Schlössler. Undersuchungen der Erwärmungs- und Trocknungsvorgänge an Aufbereitungsanlagen für bitumenöses Mischgut under besonderer Be-rücksichtigung der Temperatureinflüsse auf die Gesteinsfestigkeit.

Bitu-men-Teere-Asphalte-Peche und verwandte Stoffe nr 3, 1971.

Schulze, K. Hitzebeständigheit der Zuschlagstoffe fiir. bituminöses Mischgut. Europäischen Strassenbautagung, München 1966.

Shergold, F.A. The effect of high temperatures on the strength of

roadmaking aggregates. Roads and Road Construction, 3 une 1953.

Simmons, G., C00per, H.W. Thermal cycling cracks in three ingeous

rocks. Int. Journ. Rock Mechanics Mining Science år Geomechanical

Abstracts vol 15, s 145-148, 1978.

Struilleau, R. Prevision de l'alterabilite des materiaux enfonction de

leurs caracteristiques propres et leurs utilisations. Colleque de

Geotech-nique, Toulouse, 1969.

Stöcke, K. Der Einfluss von Hitze auf die Festigkeit von Steinschlag mit besonderer Berücksichtigung von Asphalt- und Teerdecken. Asphalt und

Teer Strassenbautechnik nr 1, 1932.

Wai, R.S.C., Lo, K.Y. Temperature effects on strength and deformation

behaviour of rocks in Southern Ontario. Canadian Geotechnical Journal

19 (1982):3.

Bilaga 1

Sid 1 (14)

I I I I O .4 _ _ S 2 9

2 3 -

-( d. ' X U

ä

3 2 - .. .l 0 > a - -o vi l 1 0 200 400 600 800 TEMP(°C)

Figur 1 Termisk volymsutvidgning av några mineral a) kvarts, b) olivin,

c) pyroxen, d) kalifältspat och e) plagioklasfältspat (från

Simmons och Cooper 1978).

5 . --- Junk/war Ver/auf '2 ' /øfb/ya ájsaáyøá: I ' 7 a) ₁ I! 9 i 1 ,l

l l

va. / l k l ä ä

s

/ /

*a

2 a

/

«

ä 1) E 'ä ä N k 2 -I \ x 2 Q N 2 st V ,4 - 5 1 4 hm» ø _.500 ' ₇₀₀₀' _710096'. Impera/ar 5 - 4 - J a

4 - - -- (fuzz/rer Ver/auf Ifö/y: láyaáe w/z 60m; 3 / E E å " '1 to, a Q N S :ä ä 2 «--- A-Q R a N 'S \ \ § .0 N 2 K / - 70 b) 0 _{\__\} - fJ . - 7 e r: .m LM] Iam-'6' Temperatur Flg ur 2 Bilaga 1 Sid 2 (14)

c)

1. Finkornig granit 2. Grovkornig granit 3. Basalt 4. Diabas 5. Sandsten 6. Rhengrus 7. Gråvacka 8. Kalksten 9. Marmor (finkornig) 10. Hyttsten ll. Tegelskärv 12. Cementklinker 13. 14. Kalksten, finkornig 15. Kalksten, " N * 5 Fr oze n! Ira -(a r: H i m a wäáwq

_ - - -JÅJIMW ;Il/100,-cafe/9:13:16: mn [0; x / \\2 1 --5 \ -1 \ \ \ \ \ \ \\ \ \ \ It \ \ \ -I' \ \ \ \ \ - 15 .500 wo rama' Impera/ur

Procentuell längdförändring vid upphettning av

bergartsprov-kroppar, a) kvartshaltiga och b) inte kvartshaltiga material

och c) kalkstenar. Enligt Endell (1929).

Bilaga 1 Sid 3 (14) 250

å

ä

'8'

AVERAGE AND ?ANGE OF RESULTS mTAINED USING HATER BATH

L

i

WI AX IA L CO HP RE SS KN STRE NG TH (M Pa )

50 I . GRANITIC mass A -0 ommc 9-05155 3 ) TEåÃÄAåêm . GRANITIC Gugxss c 1 L L 0 50 100 150 200 _{250 300 35°} TEHPERATURE (°c) 400

Figur 3 Inverkan av temperatur på enaxiell hållfasthet hos

gnejsgra-nit (Wai och Lo 1982).

30 I Åtaf'nang 41 å/Sé'mm " Para/,yr 75 /

7,,

/

5 ,__/_-- Hae/zofensm/acke :gr/ø"âx---ä Ewa , TÃJSU/f 63 m₇₅ '_i t kärnan 80:3' 70mm .s '9 /Jcm/f

5 m

//1

.

så ' 5 n/ a i, // __/ #0., mf.Nye/?locka

e 5

/,/

»WW

å //:,1%_aá^as ä gun-*afamanedttä H U 'så' 75 __ . . *i Karna/;g 75ázszømm 70 5 /__----< h'øchofefmc/z/acke "-4/0/0005 . papphyp

0_#50 "ø/"4ñ-eñib* rá'ia'm/f_{5:20, i/00 600 500} Tawper'afur' in 06'

Ifemperupg 7.; ?L )

Figur 4 Viktprocenter avspaltat material av några fraktioner av olika bergarter vid olika temperaturer (Send m fl 1960).

Bilaga 1 Sid 4 (14) ° Basalt o Grcuwockc

\

.

3 v Rothstein 3 o 2 0 130» .2 1 O O '6_L g 0 3 o 9 120 "G _'i , /. +.

4. / 9 O 4' . + 0+ 0 4 0 , +

:-590

790 ;Nm

ago °K

300 400 500 °C

Figur 5 Samband mellan relativ Los Angelsehållfasthet och

rökgas-temperatur i torktrumma (Schlössler 1969).

Bilaga 1

Sid 5 (14)

SDsp8 [Gew-°/o]

_{-wossergescmsgt --u-UOCQL-n}

A G Kalkstein

A @ Bosalt

1*

Hochofenschicckc

® Qorzporphyr

© Granit EI

@ Grauwacke

1

V

_{i i}

50

J71

J

,

_/

1.0

.i /

I

30

/

I, 1

/

,

/

a

<0 ,/ /

. A

/ x

20 Cd ,i Ä HP_@ n/ A/ 4/ 3/ 40/ /D c ,cr /) _ri/_.V/ /15

;Mar

®

V

10

www-:31%

r- @ -- v

0 D 1 p

20

300400 550 700 20 .

300400 550 700 20

300 400 550 700

_

_{_. TFC]}

_{- TFC]}

_{- TFC]}

Figur 6 Siaghåiifasthet i tysk failhammare som funktion av

tempera-tur för torra, resp vatteniagrade stenmateriai (Kohier 1970).

Bilaga 1 Sid 6 (14)

50_ Änderung der Festigkeitseigenschaften :

E3 Verbesserung I Verschlechterung

"' des modifizierten Los Angeles-Wertes beim

Durcbgang durch die Trocken trommel

40 52; 7_-_ _ p .\' s30 _ L _ ;1 E E .

3.

+'J-wa-*J--w

V I I .-Mn-Th-r-Hm-Hr--Jb-_FH__ . I 2 E: I :AH-AnH--dh-r-'r-*Hn--v-w-wam 0. c: 1 Vi 3704-_______M__p___---h k 0) t -2 H__...._..________.______..._._.. .E 5: b0 I 0 _{7 2 3139M70187 5 814194 6151176200}. . . Materia (b ezeichnung Figur 7 Stenmaterial 1. Diabas 2. Basalt 3. Porfyrit, gnejs 4. Granit 5. Granit 6. Granulit 7."Silikat" 8. "Silikat" 9. Dolomit 10. Dolomitkalksten 11. Kalksten 12. Silikatmarmor 13. "Karbonat" 14. "Silikat" 15. "Silikat" 16. "Silikat" 17. "Silikat" 18. "Karbonat" 19. "Karbonat" 20. "Karbonat"

Förändring i Los Angeleshållfasthet hos stenmaterial före och efter genomgång av torktrumma (Eppensteiner 1974).

Bilaga 1 Sid 7 (14) 0 A 8250 T = 700 °C \ ' Granit 1 15 < |4 13 '2 q Granit 3 H '0 . Kalkstezn 9 <1 Gramt 2 a .. 7 .. 6 d Diabas 5 . 4 -4 3< Basan Dokwnü 2 -1 h/ _Ouarmt 7 I * r ' Y ' ' r ä' :man Smm lOmøn EthZUngsdauer

Figur 8 _{Ändring av slaghållfasthet (västtysk fallhammare) för sand} 0.071-2 mm, framställt av olika bergarter, som funktion av

upphettningstid vid 700°C (Feix 1976).

VT I M E D D E L A N D E 45 7 EbroAsjonâVCfdii _. x 0 _{F ra tranbport} -çra

(J J ned-?anrik -çra LörkeLrOMmcmn

0.50.. ₀

- _{x Tardig manch 0.54'014masse.}

0 O O . _{X X} (MS . 0.40.. _{' x x} 0.5. » ₀ Blla_ga 1 Si d 8 (14 ) 0 090.4 ₀ 0.1.5 _ O O 0.20 _{I 1 I}

2.

I ' | I 1 l 4 2 5 4 5 i 2. b *i 5 b 1 Z 3 .- r-_ I. p IS 1 4 2 3 H 5 L -o »3 ,g p F T

Lies-;kajen Stainahögdo ' 7 Hailvib Valbar-5

Figur 9 _{Abrasionsverdi (nötningshårdhet) hos stenmaterial före och} efter torktrumma, resp efter extrahering av asfaltmassa

Bilaga 1

Sid9(l4)

I? För förkefrommet

9 A1 Lierskogen

111 Efter förkefrommel

e B=Sfeinshögda

S _.h t t u

Ill:

0 CzHellvik

PPI? e 5 a

_{0 DiValberg}

35-

'

A

I

II

_{< / cç >}

1 < J Ål 5

30-

T v

11

:§49

W

25"

₀

_III

Om OIII

eIII

20-I

I

I

I

I >

1,20

1,25

1,30

1,35

1,40

1,45

Flisighefsfall

Figur 10 Flisighets- och sprödhetstal hos stenmaterial före och efter

genomgång av torktrumma (Evensen 1980).

Bilaga 1 Sid 10 (14)

U5. s+ondord sik+or D

0 Håldiameier för så , mm

nr:

290

10990 510 49 310 210 |16 10

?_ ? 'P '1352409941039qu

l lOO l ' I I I l ' I U I|I I|1 |1 1 11 11 11 1 II I1 |1 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 |1 1\ N 11 11 I I i I 'I i i . : : I I 1 b I . b p b . 1 F F - 1- r- 4 b i. - i. b 1- . 1. 1. - .. 1. - 1- i 1- 5 D 1- 1- !- r-» b - nu I- I- _ g 1- - - p 1-90 i h 1- I . ,_ i h h - D D 1. L . .. .. u. .. i . b 1- b 1- p b 1- :- 1- i- _ .-r b r 1. D L p 1 b- i I- 1 E F D E i- 5 '- '- r I1 i- _ b b i. f 1. -_1- __b 1-_1- b_I- 1. i-t h- .i. ._ ._ -- _. _-c- - . - . .. 1- r- - i- _ in .- h- .. b - p _- b - 1- - -.. . - .. F. ,_ .. b .- -i- *- b 1- ' r p .- _ n.- - 1-b h h i-b 1- ,- 1- .- ,. 1- - - r- r- .-p I- i- 1-60 _. .- ..- p 1-.- .-n :-_ - - _ - h 1- » .-1- - .. - p _ ' P 1- 5_. ,- . -. ' I I l l l |I T Y |I J. \ 0 ' 1 1 1 1 1 r 1 r 1 1 1 1 11 1 1 1 1 " 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |T 1 1 1 k U I II ' W 1 1 ' I ' l I I i ' | I T r ' ' 1 1 11 11 ] 11 | 1 1 1 PO SS BF OHÖB mön qd ,vi k1 pr oc en f U " ₀ ' T U I T H D T O Y 1 n r |a n 1 n 1 p r n *1 1' 1' 1' 1' 1' 1 h ' a n ' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 n t q r n l vn r p l n ' 1 1 1 1 ] a n \ I I I l l l l l l f T I I I I I H I I [ 1 1 1 . 1 1 1 l l l l |l l 1 |l f 1 1 |l i 7 1 m 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . 1 ' 1 1 1 ' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 H \ I I I I V T I T I I I I T I I I I K I Y T W H H 1 1 1 1 1 1 7 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 r 1 1 1 1 r |1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 '

5_ E 5 L' :2 30 ; c : E_ F , I : - L' 20 t 17 ,. : : E : : u : : ; t :- E' E' 5' .r '0 T- : : " L' t E 5,-, 5 E 5 5 0 .. r. r : : 1 :1 .J :1 [I <_F-"f- l' 1'1111I1111l 1 1 1111111111111 1 1 11111111] 7 11 1 i:

1 I 1 : I I i 1

0,05 0.074010 0.15 0.2 0,5 0,40:

1,0 1,5 Z

5 4 5.

IO I-- 20 39 40 5061;

0.031

0.062

0.125

0,25

5,6 8 II.: 16

_§2_

64

Figur 11 Nedkrcssning av glimmerrik gnejs vid sprödhetstalsbestämning a) före upphettning till 700°C b) efter upphettning till 7OOOC.

U.5. s'rondord sikicr E] 0 Håldiomeier för så , mm

nr:

290

109 :90 510 410 310 210 lö

5

5 7 'P [5 ZP 30 40 605

_1111114., 40 30 1 [ 1 1 1 1 1 1 1 7 1 1 1 " 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 | V I I ! I I ' I | I I ! I I l l ' 7 I 1 1 1 1 1 1 1 1 ' I Y I T I I I I I I I H |1 1 1 1 l l ' l l l T I 1 1 1 1 1 1 1 ' V I I ' 1

U' \

L 1 P '-r 1. t i .. 1: I I I '- i I 7 _ _p -_r- ,_1- ._1- 1._1- p p-:- hn I.- -o r. - h-p I- 1- p b . P 1- b I- I- r-1- F > 1- 1- p .-p 1- b ,- p , b . .- 1- . .. _ 1- 1- -1 p b .. - I- 1» 1- 1- :- .-. 1' L 1- 1- 1-_ 1.- r .- .. -h b p 1- p : - p 1. . 1- _ r. 1. i. - h 1- - P 80 P D P- . h 1-p 1- p b r 5 1- r- 1-_ p 1- 1- .. n-.- - 1- _ .- - L 1- 5 r - 1- 1-r._- 1-_r. P_r I-_-. rn_1- .-7 h- - b I- 1» h-0 '-_- F'_. »-_u- __.. p,_r- _ -u- .. 1- - .. p - p 1. 1. _ r:- 1- :- 1-1- b 1- .. n .-1. 1. p . 1- .. u p 1- r 1-60 p I- - -1. p b 1-1- i D 5 c 1- » 1. 1- 1- - p .. .. .. 1.. E. 1- _ r i-h b i 1-_ h h 1-_ r- _ .. 0 _{p 1-}- __h - p 1-1- 1- 1. I_ _- P,_1. h p. _- _ 1-p .-u .-.. .-5 .- 1- r- 1- . - I- 1 -Pa ss e ro nd e mön qd , vi ki pr oc en 'r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 ? 1 1 1 11 1 1 1 1 1 " I I I r I I I I I I I I 1 1 1 1 |1 1 1 1 1 1 1 1 |1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Z 5 E .. :" f." I' L' E E E

='

HI

En;

_{: :}

:

_:1

5

_{: [1:111}

'5

1 \ T I \ I I V I l ' I H [ I H I T T W 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |1 1 1 1 I 1 1 1 |1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l l l l I -4 . -4 _. -1 ?Wii :YUI . 1 I I \ \ I " I l l i l i l 1 1 1 1 |1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I I ' I ' I I I V I " I ] I U . I 1 1 1 1 ' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |1 1 1 1 ' V I I I ' V I Y I . . _ 0 4 "" ' [ I r p l m n n p n t 11 1r |a n1 n1 pr nL 1r n|1 nv -1 nvp rn * n n r n n 11 11 11 11 1 1n 1|1 1n '1 11 11 an

"i

0

1 lilllIIIIIHcl [rt

,

I 11 1(11111111! I 'lilli[ 0,05 0,074 0.10 0.15 0.2 0,: 0.405 1,0 1,5 2 ID, Ii 20 39 40 5069 0.031 0.062 0.125 0,25 _5,6 8 ID lb 32 64

U b U -u

Figur 12 Nedkrossning av amfibolit vid sprödhetstaisbestämning a) före upphettning till 700°C b) efter upphettning till 7OOOC.

VT I M E D D E L A N D E 45 7 Fi ur 14 Up ph et tn in g til l 30 0°C i 60 mi nut er . 0. 07 4 0.1 2.5 0.2 5 0,5 1,0 4 5.6 8 1 1 3 1 6 2 0 32 50 64 C:) (E).-5 Passerande mängd. vikiproccnt ä ta)

1:) 888 *äl(I) (I)(I)

-n-ø

lllllllll IIIIIUIII Illllllll IIIUIIIII III'I'III IIIIIIUII IlIIIYIII IIIIIUIII

T7 ( 4 1 1 I I I [ I ] [l ll IIIIIIIII -.L-. Illilllli _-L__ IIIIIIIII -L-d IIIIIIIII --L-_ III'IIIII -_L-. IIIII'III --L--III'IIIII --L--Illllllll _-L-_ IIIIIIIII -L-I IIIIIIIII -..l-.04 I. I

IIII'II" lilllllll IIIFIIIII 'IIIIIIII IIIIITIII lllllllllIIII'IIII IIIUIIIII IIIIlIIII IlIlI1III

'3

'8'

- .IiiilJl- 1 52 4T I I ITUIIIIII _aula-Id IYIUIUIII _-L-d-L-q IIII'II'I _-L-. IIIIIFIUI -L-IIII'UI" ...nl-<-Iq....I..-.q Illllllll ...utan-.q Illlllfll -GL-III'IYIII -L-d IA F I II II I!

I UI'IIII IIIIlIlII 'III'IIII lll'llll' 'IIIIIYYI IIIIIIUIU

[

I llllllllllllllllI IIIIIIIIIl II'IIIIIII IIIIl'IIII IIIIIIIIIJ IIIUIIIIII IIIIIIIIIl Illlllllll

I I I I I I Illllll rd IIIIlIIII -_L- --L-IIIIIIIII --L--IlTII'III _-L_-IIIIIIIII h-L-l IIIIIIIII _-L-I-i lllllllll -L-d IIIIIIIII __L_-IIIIIIIII ...gl-.nu IIIIIYIII _ -DL-nn I-IIIIW IIIYl'llI run-...______q Il_-.-__. IIIIIIII' .---.--.

IIUIIIIII 'IUIIIIII lllllllll III'lUII' lll'l'll'

T I I T U V I I ti ll IIlIIIIII ':...L..---0 7-. I'I'lIUII _-L-d IIIIIIIUI _-L-- -L-u 'IIIIIIII __L--IIIIIIIII --L-d IIIIIIIUI -q- Lian-d Illlllll1 --L--IUIIIIIII --L-.l -d Ullllllll p. _- h-h [1 r' 1 I I 1 I

TITIIIIII IlIIlIIII IIIIIIIII lllllllllIII'IIIII IIIIIUIIIIIIIIIIII Illil'lliIII'llIII .N .-4

.9 Gr ovm o 0.2 Me li an sa nd Gr ovs an d A 2 Fin grus 6 Gr ovg rus Fi ur 13 Up ph et tn in g til l 20 00 i 30 mi nut er . 0.0 74 0.1 25 0.2 5 0.5 1.0 4 5.6 32 I I i I I I I 50 64

8

'11.3

16

20

I:) (2).J Possemnde mängd. viktproccnt 8 8 8 (AJ C:) 8 '\JC:)

gaêo

4- .Ii-I_ -n d_ _dn- W

ITYI'IIII IIIIIIIIIIllllllll IIIIIIIII lllllllll lIIIIIIII Illflllll Illllllll lIIIIIIIIIIIIIIIII

1 ;T I [ I 'I I I I I I I I IIlIIIIII mot... dl. IIIIIIII' --L__

IIIIIIIIIIlf1ll|ll Illll'lll Illllllll

--L-u IIIIIIIII --L_-[Illlllll "II'IIII I I* I

IIlIlIII' IIIIllIII IIII'IIII IIIYIIIYI IIIIIIIII IIIIIIIIIII'I'IUII IIIIIUIIU

I I* I I IvrI]I{II -L-q lllflllll ...5.- .I-ll11llili .nnnlnq-Iu ...blid-IJ IIII|IIII Illllllil ..-L-.I Illll'lll -L-q IIIIIIII' --L-_111111111- L-_ Illllllll - -l... |1I71|II1 --Loq I I II [I ll '

II|I||III IIIIIIUII Illtlllll IIII]ITII 'III'IIII IIII'IIII Illllllll 'IIIIIIII IIUII'IIU

l

Illllllll

1,

f

I

:IIIIIIII lllllllllI IIIIIIIII1 IrI||IIIIJ IIIUIIIIUI 'Illllllll IIIIIIIIII IllllllllI Illlllllll I'll'lll _th liIilllll _nu-Loana Illllllll -..Lu-a |UIIIIIII -LDM IIIIIIIII ...ll-_.-IUIII'II' _-L-IIIII|IIY -_L--'TIIIIIII -_L_--L-d IIII'I'II .q I I [ T 7 'IIII -1__-q lllllilll 'Illiilll h--_____h----IIIUIIIII'Illlllll .---_-. IIIIIIIII N 'I'llllll M IIIIIU'IY MN 17 '] I IIIIIIIUI z-LOH F. -ITVIIIIII _-L-.d IIIIIIIII 'IIIIXIII antal-n_ q _--L-c- _ VIII'YIII _-L--TIIIIITI' _nl---III'I'III -L-.i IIIUIIIII --L-_ IllllII'I -L-i 'III'IIII .-4 .i

'8

Gr ovm o Me ll an mn d 0.2 0.6 Gr ovs on d Fin grus A 2 L 6 Gr ovg ru: IIIIIUIII _. r-o

b_-l'lllllll [IITIIIIIIllllllllIIIIIIIII IIIIIIT IIII'IIII 'Illlllll Illrlillvlllllllll .J .Ii 0-4

Si d 11 (14 ) Bi la ga 1

VT I M E D D E L A N D E 45 7 Fi ur 16 Up ph et tn in g til l 40 0°C i6 0 mi nut er . 0. 07 4 0. 12 5 0.2 .5 0.5 1.0 32 50 64

4

5.6

8

E11.:

16

20

(2) ._a<5) Passemnde mängd. viktprocent. 8888 '5' *\1_C:) (1) I:) 8

§

d__-T I I I I

IIIIIUIII IIUI|IIII IIIIIIII! IIII'IIII IIIIIIIII Illllllll IIIIlIIII 'Illllill IIIII'II'

I I T T K I I I I'I'IIIII IIII'IIII -I-bltcnq__L-_ lllllllli --L--I IIIII'III --L-.

IIIIIIIII IIIIIIIII [IIIIIIII

...utan-.q--Ldl

UYI'IIIII

--L-I

I*

I

IIIIIIII'Illlllll'IIIU'IIII Illllllll IIUI'IIIIllllllill III'IIIT' IIIIIIIII Illljllvl IIIIIIIII

I I år I IIIIIIIII --L-_ 'IIIIIIII __L-Illllllll --L-l\1 IIUIIIIII ..-Lun-1 Illllllll ..-L-.Il

IIIIIIIII IIITIIII' IIIIl|ITI

-..L-0.4 IIIIlIII' _-1l915-4 'IUIUIIII ...nl-...q I I II I I ] [I IUIIIIIII [E

IIIIIIIII lllllllll 'III'I'IU I'llllli IIIIIIIIU III'III" IIITIUIII III'IITII IIIIIII'I

I

I

I

'_lllllll VIII'IIIIl IIIIIIIIIl IIIIIITIIl llllllllL lllllllll IIII|IIII1 l llllllllll lll||lllil III'lII"I

1* T* { I I 1 I I' EI TE I r I II'IIII I Illllllll -OLQM Illllllll ..-L-IIIUIIIII -L-.l Illll'lll _-L-d IIlIlI|II l'lllllll

_ocnluclq .--l--uq 'uu-luc-I

_Ii-.II-D-1I1I|IIII IIIIIIIII

.-4 --L-d

IIIIIIIII

_--_--Illllllll Illllllll IIIIIIIIU III'lIIII IIIIIIIII lllIIlIUU

I' ll I'IIIIIII :-L-q n IUIIII'I' -u- Lun.-IIIIIIII' _-L-IIIIIIIII --L--'lIIlIIII --L--'Illlllll IIIIlIIII _-L-_--L_-IIWIIIIII 1-1- lag-.4 lilllIIII --L-. IIUIIUIIY -..1.: .-.A II'FITIII i. i _- ;_-I J I I 1 I I Illllllll

IIIIIIII'

IIIIIIIIIIIII'IIII Illllllll

'ITIIIIIl IIII'II'II'III'III

.1 -H

Gr ovm o Me ll on sa nd 0.6 Gr ovs cn d Fin grus : 2 A 6 Gr ovg rus Fi ur 15 Up ph et tn in g til l 40 0°C i 10 mi nut er . 0. 07 4 0, 12 5 0.2 5 0.5 1.0 32 50 64 C:) nu.C:) Posscrande mängd. viktprocent 'ö lAJ C:) 8 Lz:<2) 8 '\J(2) (I)(I)

3 §

I - .it in_- -_- ü--i -Iiab --ü- .nd-'III 1

lllllllll IVIIIIIIIlllllllll lllllllll IIIIIIIII IIIIIIIIU IllllllllYIIIIYIII IIIIIIIUI IIII]V]II

I I I I [ I T T I I I I I IIIIIIIII _-L-. Illllllll __L--IIUIIIIII ..-L-Illllllll _-L-iIIIlIIlI --L-I III'IIII! __L-d IIIIIIIlI _-L__--0- (Du. q II1IIIIII --L_-l r I I

IIIIIIII' IIIIIIIII IIIIIIIII lIUYIIITI lllllIIII Illllllll IIIIITIII lllllilll IlIIIIIUI

1 IIIYlllil _-L--Illllllll -_L--IIIIIIIIU -L--IIIIlIIII --L--YIIIlFTII -L-u Illllllll IIIIIIIII -o-L--J IlII|IIII --L--IIIIIIIII....l... IIIYITTII _-L-dp 1

4

5.6

3

'11.3

16

20

4 I I I I] Il l'

TYWIIIIII lIIIIIIII IITTIIIII'IIIIIIII llllll|ll 'IlllllllIIIIIIIII 'lillilll IIIIIIITT IIIIIYI'I

I

I

III'IIIIIIIIIIIIIII llllllllll IIIIIIIIIl Illlllllll IllllllllI Illlllllll IIITlIIlIl Illlllilll Illllllill 1

'II'IIUI -Lan IItIIIIII _al--04 Illllllll -- .-L--4q _nu-l. _.-IYIUIVIIl ..-La-.u llllllllv IIIIIIUII -_L-q IIIIIIIII _..L.-q IIIIIIIII ....l-._.q-- -L-::b 1 .IIIIUUV U ' _lllllllll Tilllilll_{---_____q} P---_..___ Illllllll N N Illllllfl F--nn-__q IIIIIIIII II'IIIIII h--un--q IUII'IIII I IE EI IE IV IJ i [1 1 I'lllllll :_L-- p-IIIIlIIII --.n-1 'TUI'IIII -_L-___L_-llillllll II1IITIII _-L-.d Illllllll 'ID-L-.-Ulllllill .no-Laul! IIIIIIIUI --L-_ IIII'IIII _lll--munc. to.: -1---4 4 cd _I1 I I [4 1 I i I IIIIIIIII nu h. h. 7--T'ITI'IIU IIIIIIIII

'IIIIIIII IllllvuliITIIIIlIlIIIIIIIIIIIIII'III

-1 .1 .M

t:)

'8

Gf ovm c Me li cn so nd Gr ovs an d Fin grus Gr ovg rus 0.2 0.6 2 6 20 Si d 12 (14 ) Bi la ga 1

VT I M E D D E L A N D E 45 7

Fi

ur

18

Up

ph

et

tn

in

g

till

70

0°C

un

de

r

10

m l n ut e r . 0.0 74 0.1 25 0,2 5 0,5 1. O 2 4 5.6 8 1 1 3 1 6 2 0 32 50 64 4 i:) <2) Posserande mängd. viktprocent 8

₈₈

100 ..--ina-5 --ü

IIIIIIIII II'IIIIII _{lllllllll lllllllll IIIIIIII I IIIIIIIIU IIIIlIIT'}

I | I I [ I I I l f l l l l Illllllll I'IIIIIII _-Løq -L-.I

lllllllll IIIIIIIIU FTIIIIIII IIIIIIIII llll'llll Illllllll

ann-L-q

IlII'IUII

--L-Illllllll IIIIIIII' 'IIIIIIII IIIIIIIII 'Illlllll IIIIIUII IIII||III lllllllll IIIIIIIII

Il'llllll Ill'l'lll 1I|I|I|Iv

--L--'IIllIIIl IIIIIIIII IIIIIUIIIIllllllll IIIIIIIII llIIIIIII .nilthDCIdilblna- q I I T I I I I I I

IIIIIIIII ll'lll'llIIIIIIIII'III'IIII I'l'l'lll IIIIIIIII_{Illllllll Illllllll III'IIIII} IIII'IIII

I I

IIII|I|II lllllllll IllllllllJ Illllllll rllllllll IIII|IIIII l l lllllllll IIIUIIIIII I l

IIIIIIFUI Il'lllll 'IITI'IIU -L-q _Gul--d Illllllli ....L...-IIIIIIIIU lll'f'l" UIYIlIlII lllllllll --L.---L-'_.-L-d __L-A .nu-L_-Illllllll'IIIIIIII --L-. --L.-.-1

N N'IIIIIIII IIIIIIIUI Ill'lllll N N IIIIIIII' lllllllll ---IIIIIUIII ---IIIIIUIII [ | I I I I [I I II [I I] 1 Illlll'l' lll'lUIIU :.L-- --L--n. -GL-rd

IIII|IIII 'IIIITTI' Illl|llll IIII'IIIU IIIIIIIII IIIIIIIII IIUIIIIII

-q _--4 I 1 I I I 1 IIIII'III 'IIIlllll _. _ u. _

'Illlllll Illllllll Ill'll'll

IIIIIIIII lllllllll

IIIIIYIIIIIIlllITI -4 -q Gr ovm o Me li an sa nd Gr ovs an d Fin gr us 0.2 0.6 A 2 # 6 Gr ovg rus 20 Fi ur 17 Up ph et tn in g til l SO OO C un de r 60 mi nut er . 0. 07 4 0. 12 5 0.2 5 0.5 1.0 32 50 64 (Z) <2).Å Passerande mängd. viktprocent ts) (AJ C:) C:) 8 U1C) ONCD _A ?3888 1---- -0- _duñ _d'- ---är

IllllllllIllllllll Illllllll Illllllll IIIIIIIII IIUIIVIII IIIIIIIII IIIIIIIIUIIIIIIIIIIIIIIIII1 IIIIUUII M -L_. IIII||III -L-d Illllllll -L-.l Illllllll ...IL-d IIIIlIIII _--L-t IIITIYIII _-L__ II1I1II|I __L____L--IIIIIIIII __L____L--IIIIIIIII --L--IIIIIIUII --L-drd

IIlIII' Illlllll| IIIUIIIII IlIIITIlI [IT1'UIII ITIIlIIII Illxlxlll Illll'lll lllllllll Ill lill! -- und IIIIlIlIl --L-_ IIIIIIIII llII'IIII -L_q IIIIIIIII __L_-IIIIIIIII -L-q IIIIIIIII _-L----L_-IITIIIII' IIIIIIIII --L--IUIIIIIII --L-db [I'll 'I 1* 4r 1 I J I i il IT T

IIIIIIIIIIllllllll 'Illlllll|III|II|1 IlIIIlII lll'lllll Illllllll IIIlI'T1I |IIIIUU|I

4

5.6

8

11.3

16

20

1 [ ' ; 1 f II * I! !! 1 IIIIIII X I I

Illllllll IllllllllL llllllllll lIIIIIlIII IllllllllI IIII|11|Il lllvllllll llIIIIIlIJ

Illll'lll 7-.-I I I I -L-d lll'l'll! L-.. IIIIIUIII -..L-01 lllllIITI -_L-H IIIIIIIII -&L--IIIIIIVUU --L--III'III" --L--I'lllIIII __L_. IIFIIIIII --L--III'IIII! -..Liv

IIIFIUUU' Ullil'm_4111$LILLYTT1|III| lllllllll

bnn_.____NIllllllll IIIII'III i Illllllll _--nuu-_J IIIIlIIII

5

N IIIIIII'I n.. L. Z-L-4 'IIIlI'lI IIIIIIT -L-_ III1IK|II __L-_ IIIIIIUII --L--IIIIIIIIU ...1...1--L-qI'IYIIII IIIIIIIIII -mL-.l Illlllill --L-_ IIII'IIII .q -L-dy--4 b-n ._- i_-no 1 I I T I 1 I IIIIIIIII Illlll|ll

IIII'IIII lllllllll

illllllll IIIIIITTT IlllllllI Illllllll 'IIII'II'

lll'll'll .4 .H

Gr ovs on d Gr ovg rus 0.0 6 Gr ovm o Me li an so nd 0.6 2 6 20 Fin grus Bi la ga 1 Si d 13 (14 )

VT I M E D D E L A N D E 45 7 Fi ur 19 Up ph et tn in g til l 70 0°C un de r 60 mi nut er . 0.0 74 0.1 25 0.2 .5 0.5 1,0 4 4 5,6 32 50 64 0

3

'11.3

16

20

(I) --D<2) Possemnde mängd. viktprocent f\J

I:) (AJC:) 8 LJ1C:) (7\(I) (I)*\1 (I)(I)

j--_- J-Ö .5-6.- 6-01 ..-h- ...-55

-nu-_a-1111l11|l IYIIIIIII 11111111I 1111'1111 111111111 II11I1111 111111111 1111ITTT1 111111111 111111111 11111111 2 -L-. 1111'1111 _CCI-...d 111111111 n-L-_ 111111111 -_L--111111111 -_L--111111111 _-L----L--[11111111 __L__ 111111111 _-L-_ 11|1[1111 __L_-11111111 -L--l 11'111I 1111'1111111111111 111111111 111111111 111111111111111111 T111[1111 1111'1111 111111111 11 11111 -4. L_-111111111 --L-J1111111II--L-q 111111111 -L-d ll1ll111|111111111 __L_._-L--111111111 -_L-_ 11111111! -_L-q 111111111 -L-m 111111111 ..-L-.1 ;-11111 11 1 I 11 11 [T f 1111'11I1 Illllllll111111111 111rl1111 1111'1111 111111111 1111l1111 111111711 1111[1111 l 111IIIIII 1 T 1 111111111 I111|llll1 111111111l 111111111 1111'11111 1111'1111I IIIIllllll llllllllll '111.111'l 1 1 I 1 T 111111111 r. -- -1 11 [1111 -0 _-1111'1111 _mL-u 111111111 -_L--111111111 _L-i 111111111 __L-.i-L-n 1111'1111 111111111 _-L--1111l1111 ..-La-d 111111111 .1 -_L-u 1111'1111 111111111 Iriiillll 111111111 .-_._____111111111 111111111 111111111 '11111111 1111'1111 1111]'111 1 7 1 [ 1 1 11 1 1 1 ] TIIIIIIII :-L-M r_ 1 111111111 ..-Li-q 111111111 l11111111 -..Lan-4 llIIITIII --L-. 111111111 1111'1111 111111111 ...L_.1 111111111 ara-Lo.. 111|11111 --L:j uq 1* 1* 1 I 1 1 [11111111 in. nu. pa- »_-1111'1111 1111'1111 1111111111111l1111 111111111111111111

|11111111 1111|1111Illllillt .q .1 _'1

'3 §0

1 '2

Gr ovm o Me ll an sa nd Gr ovs an d Fin gr us 0.2 0.6 A 2 A 6 Gr ovg rus 20 Si d 14 (14 ) Bi la ga 1

Bilaga 2 Sid 1 (2)

Foto 1 Mikroskopisk bild (tunnslip) av glimmerrik gnejs, uppsprucken efter

korn-fogar vid upphettning till 700°C. Mörk glimmer har omvandlats. Förstoring

ca 30 ggr.

Foto 2 Mikroskopbild av tunnslip, framställd av amfibolit som utsatts för upp-hettning till 7OOOC. Mörka mineral (hornblände m.m.) har omvandlats och kolloider utfällts efter kornfogar och spaltplan. Förstoring ca 30 ggr.

Bilaga 2

Sid 2 (2)

Mikroskopisk bild av asfaltmassa , innehållande marmor som stenmaterial (delar av två större partiklar syns). Bitumenbestândsdelar har sugits in i marmor som spruckitupp efter kornfogar och spaltplan. Förstoring ca 30 ggr.

Foto 3