Bedömning av hyttsten som förstärkningslager genom dynamiskt treaxialförsök

(1)

notat Nr 9-1995 Titel: Författare: Programområde: Projektnummer: Projektnamn: Uppdragsgivare: Distribution: Utgivningsår: 1995

Bedömning av hyttsten som förstärknings-lager genom dynamiskt treaxialförsök

Peet Höbeda, Krister Ydrevik, Håkan Arvidsson

Vägteknik (Asfaltbeläggning) 60289 Provning av hyttsten Merox, Oxelösund Fri div Väg- och transport-forskningsinstitutet (4

(2)

Bedömning av hyttsten som förstärkningslager genom

dyna-miskt treaxialförsök.

av

Peet Höbeda, Krister Ydrevik och Håkan Arvidsson

(3)

INNEHÅLLSFÖRTECNING

1 ALLMÄNT

2 PROVNINGSMETOD

2.1 Resultat

2.1.1 Resilientmodul (styvhetsmodul)

2.1.2 Permanent deformation

2.2 Sammanfattning av försöken under mom 2

3 SPECIALBEDÖMNINOC; AV HYTTSTENS EGENSKAPER

le SPANNINGSNIVAER, AKTUELLA VID

VAGFOR-HALLANDEN

3.1 Obunden hyttsten

3.2 Provning av värmelagrad hyttsten

4 BEDÖMNING

5 REFERENSER

BHaga1

VTI NOTAT 9-1995

Sida

11

17

(4)

1 ALLMÄNT

Funktionsprovning av obundna material utförs som regel genom dynamiska treaxialför-sök för att simulera spänningama vid trafiköverfarter. Någon vedertagen standard för sådan provning föreligger dock inte och resultaten beror i hög grad bl a på vilket sätt som materialet packats, hur utrustningen är konstruerad, vilka spänningsförhållanden

provkroppen belastas vid och hur töjningarna i provkroppen mäts. Vattenkvoten spelar

dessutom stor roll på obundna materials deformationsegenskaper, såvida finmate-rialhalten är tillräckligt hög. Inverkan avdenna parameter har inte studerats.

Vid en EU-ñnansierad studie mellan fyra laboratorier med olika treaxialutrustningar framkom att styvhetsmodulen hos material (bestämd efter samma förbelastning och spänningsförhållanden) blev ganska likartad. Den permanenta deformationen hos proven kunde dock skilja sig upp till en tiopotens laboratorierna emellan (Galj aard m fl 1993). Vid provning av vägmaterial är i regel bestämningen av styvhetsmodul, som används som indata vid analytisk dimensionering, huvudmålet. Eftersom obundna material har spänningsberoende egenskaper, utförs därför provningen vid stegvis ökande spännings-nivåer varvid både vertikal- och sido(kammar)tryck varieras. Den permanenta

deforma-tionen används för närvarande inte som indata på samma sätt och någon vedertagen

metod att bestämma denna finns inte.

Vid VTI:s försök har provkropparna tillverkats med hjälp av fransk metodik (sk vibro-compresseur ), medan själva provningen enligt mom 2 i huvudsak följt amerikansk SHRP Protokoll (P 46). Som referens till hyttsten (d v 5 luftkyld masugnslagg) med komstorleksfördelning 0-32 mm enligt bilaga 1, har använts VTI:s (ännu opublicerade) försök med bärlagergrus 0-32 mm, varvid tät och normal gradering, (mitt och övre gränskurva enligt VÄG 94) av krossat berg och okrossat naturgrus, jämförts. Försök med förstärkningslagermaterial har ännu inte utförts. Det är även svårt att i laboratoriet undersöka förstärkningslager med stor maximal stenstorlek. Ett material, som klarar

påkänningama på bärlagernivå, bör dock utan problem kunna användas som

(5)

ningslager. Det framgår av bilaga 1 att hyttstenen är något för finkornig för att uppfylla kravet på bärlagergrus i Väg 94.

Eftersom hyttsten har vissa självbindande egenskaper (varierande med hyttstenens

sam-mansättning) gjordes även försök med prov som först utsatts för en accelerad

lagrings-process vid förhöjd temperatur (28 dygn vid 50°C). Förutsättningen för självbindning

hos hyttsten är att kurvan är välgraderad och tillräcklig halt finmaterial finns, såsom t ex är fallet i bärlagergrus.

2 PROVNINGSMETOD

Hyttstenen har packats till cylindriska provkroppar med diametern 150 mm och höjden 300 mm. Dessa prover har utsatts för dynamisk treaxiell provning dvs. en pulserande vertikal last av varierande storlek samt en horisontell last. Metoden försöker efterlikna de påkänningar som ett material utsätts för i en vägkropp vid trafikbelastning, men kan sägas vara en accelererad provning eftersom frekvensen för den pulserande lasten är 10 Hz. En tabell över de spänningsnivåer samt antal belastningar som använts vid testet

redovisas nedan.

Tabell 1 Belastningssekvenser för treaxiell provning av obundna överbyggnads-material

sekv, dynamisk kammar- kontakt- summa deviator- summa antal

vertikal- tryck tryck vertikal- spänning huvud- belastningar

spänning spänning spänning

o'v dyn O'h 0'V 0'V tot 0'v toch O_dev Zohuv N

kontakt

Ö'v tot'Gh O'v tnt+20h

nr kPa kPa kPa kPa kPa kPa

1 100 60 20 180 3 120 300 103 2 200 60 20 280 4.7 220 400 103 3 400 60 20 480 8 420 600 103 4 400 120 20 540 4.5 420 780 103 5 600 120 20 740 6.2 620 980 105 6 800 120 20 940 7.9 820 1 180 105 7 1000 120 20 1140 9.5 1020 1380 104 8 1200 120 20 1340 11.2 1220 1580 104

VTI NOTAT 9- 1995

(6)

Hyttstenens maximala skrymdensitet har bestämts genom inpackning i vattenmättat

till-stånd med hjälp av vibrobord. Resultat = 2.07 kg/dm3. Skrymdensiteten vid tillverkning

av treaxprovkropparna har varit 97 % av den optimala eller 2.01 kg/dm3. Vattenkvoten

har valts till 5 %. Likadant förfarande har använts till naturmaterialen.

Hyttstenens kornfördelning har bestämts genom siktanalys, se bilaga 1. Kornkurvan motsvarar den för bergkross (Skärlundagranit) med tät gradering.

Provningen under mom 2 omfattar hyttsten som provats direkt efter packning av prov-kroppar.

2.1 Resultat

2.1.1 Resilientmodul (styvhetsmodul) Resilientmodulen Mr har beräknats enligt formeln

Mr = GV dyn : 8v resilient

där O'v dyn = dynamisk vertikalspänning

sv resilient = resilient (återgående) vertikal töjning

Mr modulen, som funktion av summa huvudspänning, redovisas i diagram 1 nedan. Som jämförelseobjekt har i diagrammet även lagts in resultat från motsvarande mätningar på krossat resp. okrossat bärlagerng 0-32 mm med godkänd kornkurva enligt Väg -94. Modulvärdena blir nästan identiska för tät och Öppen gradering av bergkross och har

därför inte inritats.

Som framgår är hyttstenens elastiska egenkaper uttryckt som Mr modul något mindre spänningsberoende än bärlagergrusets. Vid låga spänningsnivåer är Mr modulen högre för hyttsten än för bärlagerng medan den vid höga spänningsnivåer är lägre. Normala

(7)

belastningsnivåer ligger dock under brytpunkten varför hyttstenens elastiska egenskaper, uttryckt som Mr modul, är lika bra som bärlagergrusets inom det mest aktuella området.

Bestämning av Mr-modul i treaxutrustning

400

+Hyttsten 0-32 mm mv -o- Skärlunda krossat

0-32 mm +Okrossat 0-32 Mr -m od ul (M Pa) 00 8

Anm. hyttstenen eJ Iogrod. Mötnlng gjord ett dygn af'th tillv. nv nrnvnt

0 2(1) 4(1) 000 BCE HDD 1200 1400 1600

Summa huvudspånning

Diagram 1 Mr-modul som funktion av summa huvudspänning.

2.1.2 Permanent deformation

Utifrån de uppmätta permanenta deformationerna vid olika belastningsnivåer och antal belastningar, har en formel beräknats som beskriver sambandet mellan permanent

defor-mation antal belastningar och spänningsförhållandet i provet.

SP = 0.45* Nm* (0

V tot

/ oh)l'27

R2 = 0.94

Den beräknade permanenta deformationen, enligt ovanstående formel, har bestämts för två spänningsnivåer och fyra olika antal belastningar och ritats in i diagram nedan till-sammans med motsvarande beräknade permanenta deformationer för bergkrossmaterial

(8)

och naturgrus, båda med max komstorlek 32 mm och graderat som bårlagergrus enl.Väg

-94.

Som framgår är hyttstenen enligt ovanstående råknemodell något mer

deformationsbe-näget än krossat bärlagergrus men mindre än okrossat bärlagergrus.

Permanent deformation som funktion av spänningsnivå och antal belastningar

25000 20000 -I- Hyttsten(5) -D- Hyttsten (10) + Bergkross (5) -A- Bergkross(10) -0- Naturgrus (5) -O- Naturgrus (10) 1 5000 1 0000 (m ic ro me te r) Be räk na d pe rm . de f.

Siffror inom parentes = kvoten mellan total vertikal-spänning och horisontal-spånning

5000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

Antal belastningar

Diagram 2 Beräknad deformation för hyttsten och två bärlagergrusmaterial.

2.2 Sammanfattning av försöken under mom 2

Hyttstenens elastiska egenskaper uttryckt som Mr-modul överensstämmer i stort med de som med samma laboratoriemetod erhållits för bärlagergrus. Materialet förefaller även vara mekaniskt stabilt med egenskaper vad gäller motstånd mot permanent deformation som i stort motsvarar krossat bärlagergrus vid hög inspänningsgrad. Hyttstenen är dock något känsligare för minskning i inspänningsgrad (kvoten 0'V tot/0h ökar). Den har vid provningen erhållit bättre resultat vad gäller mekanisk stabilitet än det jämförda bårlagerrnaterialet av naturgrus.

(9)

3 SPECIA_LBEDÖMNIN§3 AV HYTTSTENS EGENSKAPER

VIP SPANNINGSNIVAER, AKTUELLA VID

VAGFOR-HALLANDEN

3.1 Obunden hyttsten

Vid den tidigare (ännu opublicerade) undersökningen av bärlagergrus, bestående av natursten, har man gått över de spänningsnivåer som förekommer vid vägförhållanden i obundna lager och särskilt i förstärkningslager. Samma sak gäller för den aktuella undersökningen med hyttsten enligt mom. 2. Ritas (som allmänt vedertaget vid obundna material) styvhetsmodul som funktion av summa huvudspänningar, får man fram rät-linjiga samband (diagram 1). Det framgår att hyttsten har högre styvhet än bergkross och naturgrus vid värden (på summa huvudspänningar) upp till ca 1000 kPa, men kurvorna korsar sedan varandra och hyttstenens modul försämras relativt naturmaterialen. Då är man dock uppe i spänningar som är väsentligt högre än de i förstärkningslagret. Orsaken förmodas vara den att de ganska porösa och skrovliga hyttstenspartiklarna, som tydligen verkar på ett gynnsamt sätt vid de lägre spänningsförhållandena, över ett visst gränsvärde börjar krossas ned och den elastiska töjningen därvid ökar. Krossat berg och naturgrus har f ö mycket lika styvhetsförlopp samt det kan sägas att enbart styvhets-modulen dåligt återspeglar materialens funktion i väglager (enligt alla praktiska erfa-renheter). Likartat resultat med åsgrus och bergkross har erhållits vid norsk undersökning med treaxialutrustning (Slyngstad 1994).

Nedkrossningen av porösa partiklar i hyttsten gör att också bedömningen av permanent deformation bör göras på annorlunda sätt än enligt mom 2 (jfr diagram 2), med förfar-ande framtaget för naturmaterial. Resultaten kan annars lätt misstolkas. Bedömning av deformationen vid en belastningsnivå, som liknar den i vägöverbyggnaden efter ett stort antal belastningar, verkar mest relevant. Av den anledningen har uppmätt permanent deformation vid spänningsnivåer 400/60 och 400/ 120 kPa uppritats som funktion av antalet belastningar. Tyvärr har endast 1000 belastningar gjorts vid dessa realistiska spänningsnivåer och resultaten kan därför endast användas till jämförelser av trender

materialen emellan.

(10)

Resultatet framgår av diagram 3 och 4. Det visar sig att hyttsten deforrneras betydligt

mindre än bergkross (med både normalgraderad och tät kurva). Naturgrus

(normalgrade-rat) visar mycket starkt Ökande permanent deformation, trots likartad styvhetsförlopp

som hos krossat berg. Permanent deformation Ökar i samtliga fall med antalet pulser, något som tyder på att vissa partikelomlagringar fortfarande sker inne i materialen vid

försöksförhållandena. Spänningsnivâ 400/120 (hög inspänning) 450 i

400

350 §§å -0- hyttsten -I- krossat bl. -15- okrossat bl. + kr. tät kurva

300

250 200 (m ic rome te r)

150

M a r m a n en t de f. 100 50 0 1 00 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 Antal belastningar

Diagram 3 Uppmätt permanent deformation vid dynamisk vertikalspänning 400 kPa och kammartryck 120 kPa.

(bl = bärlager av naturmaterial, kr = krossat berg)

(11)

Spänningsnivå 400/60 (låg inspänning) -0- hyttsten -I- krossat bl. + okrossat bl. -X- kr. tät kurva måt tpe rm an en t de f. (m icro me te r) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Antal belastningar

3.2 Provning av värmelagrad hyttsten

Provkropparna lagrades efter tillverkning, inneslutna i gummimembran, under 28 dygn i värmeskåp (vid 50°C) och testades sedan på likartat sätt som tidigare. Materialet får inte torka ut eftersom vatten behövs för bindning. Dessutom ökar modulvärdet även för obundet material efter uttorkning (Slyngstad 1994). Hyttsten binder dock långsamt och längre lagringstid hade varit att föredra. (Efter det att försöken påbörjats framkom att man vid en australiensisk studie, visserligen med mer aktiv hyttsand som hydrauliskt bindemedel vid stabilisering, använt sig av lagring 28 dygn vid 65°C (Wong 1992). Denna accelererade lagring visade sig motsvara 365 dygn vid rumstemperatur).

Lagrad hyttsten får förbättrad styvhetsutveckling i förhållande till färsk hyttsten och naturmaterial (diagram 5). Modulvärdet ökar dock med spänningen, något som tyder på att de uppkomna bindningarna är svaga (ett väl bundet material får modulvärde som är oberoende av spänningen). Från och med (summa huvudspänningar) ca 1000 kPa VTI NOTAT 9- 1995

(12)

sjunker dock modulvärdet, såsom också var fallet med färsk hyttsten, något som kan

tagas som tecken både på partikelkrossning Och nedbrytning av uppkomna bindningar.

Mr-modul bestämd genom treaxialförsök

-0- Hyttsten 0-32 mm mv -l- Hyttsten mv Iogr. + K övre

Hyttsten 0-32 mm. togrod respektive Icke

*få logrod.

Logrod lnnebör lagring I 28 dygn vid 50 graders vörme.

K övre = krossat ;g gronitiskt börlogergrus

med ungeför sommo

kornkurvo som hyttstenen. Mr -m od ul (MPa ) 0 2(1) 400 600 8G) 1(110 1200 1400 1600

Summa huvudspånning (kPa)

Diagram 5 Mr -modul som funktion av summa huvudspånning för färsk och lagrad hyttsten samt krossat bärlagergrus 0-32 mm med tät kornkurva.

Den permanenta deformationen förbättras mycket markant genom den accelerade lag-ringen, både i jämförelse med färsk hyttsten och ännu mer med bergkross (diagram 6

och 7).

(13)

10 Spänningsnivå 400/120 (hög inspänning) 450 400 I. 350 +hyttsten ;5 = -I-krossat bl. 5 +okrossat bl. -X-kr. tät kurva ' -< - Iagr.hyttsten 300 250 200 (m ic rome te r) 150 M e r m an e n t de t. 100 50 0 1 00 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 Antal belastningar

Spänningsnivå 400/60 (låg inspänning) 8000 §5 7000 6000 5000 + hyttsten -I- krossat bl. -á- okrossat bl. -x- kr. tät kurva -o- lagr.hyttsten (m ic ro me te r)

E

3000 m" t pe rm an en t de t. 2000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Antal belastningar

(14)

11

4 BEDÖMNING

Försöken visar att hyttsten vid rätt användning utgör ett utmärkt vägmaterial med speciella, gynnsamma egenskaper, något som också väl stämmer Överens med

erfaren-heterna från praktiken. I Europa och USA förekommer därför en nära på 100 %-ig

an-vändning av hyttsten, bla i bär- och förstärkningslager. Hyttsten måste dock användas

som välgraderat material och ej som makadamlager (t ex avBBÖ-typ, speciellt de öppna graderingar som användes på 70- och 80-talen). Diagram 8 ger ett tyskt exempel på den höga styvhet (framgrävda lager testade enligt statisk plattbelastning) som efter ett flertal år kan utvecklas inom hyttstensbärlager, till skillnad från bärlager av naturmaterial. En annan tysk sammanfattning av E-moduler, kopplade till äldre tyska föreskrifter, visar de modulvärden för obundna och hydrauliskt bundna bärlager, som man kan räkna med i ett inledningsskede och under funktion, dvs när och eventuell bindning skett (tabell 2). Hyttsten utmärker sig genom särskilt god styvhetsutveckling. Finmaterialet i hyttsten

fungerar i princip som en med tiden cementerande substans och inte, såsom ofta fallet i

naturmaterial, som ett smörjmedel vid överskott av vatten.

Självbindningen hos hyttsten varierar med den kemiskt-mineralogiska sammansättning-en msammansättning-en också med avkylningsbetingelser vid framställningsammansättning-en. Dsammansättning-en kan vässammansättning-entligsammansättning-en för-bättras genom inblandning av vissa andra restprodukter tex hyttsand, kalkrik stålslagg,

vissa flygaskor m rn, men också kalk eller cement. En australiensisk studie, också utförd

med hjälp av dynamiskt treaxialförsök, såväl med färsk hyttsten och bunden hyttsten med tillsatser, framgår av diagram 9. (Man har dock, till skillnad från VTI, avsatt modulvärde som funktion av deviatorspänning). Det visar sig att hyttstenen fungerar som ett obundet material, medan blandningama efter lagring har mer eller mindre spänningsoberoende egenskaper, karakteristiskt för bundna material. Tendens till nedbrytning av bindningar vid höga spänningar kan också observeras, såsom fallet vid VTI:s försök. Lagringstiden har dock varit 28 dygn vid rumstemperatur och slutgiltig bindning erhålls inte på så kort tid med långsamt bindande material.

(15)

Erfurmhose Sulman Hcdäolenscm :age-bunden Samla): Sendslein

*000

6000

[HM/:200

www

-29

'-

i

,mA/5260!?

'\t:l;';,'åfä

p

'liçffll.ll

tâå WHHHIM

n a 3 Or.. 4 1 4

'

I

0 0

.

3.90 E

0 2000

4000

ELJI-whose L? 1 I ; Elfurmnase 2 0{ Sch::h.'en : «

_{i- n}

_i

_{_}

! Schacm'cn

_-10

l

_l

_{. A}

1 \.. .. ' ( '5._2' ' Gucrzlr ml: '24 . c I.: ' _. ° Zemenr vrf! 34 l

ä_ .

Guam?

;Esêj

! ;X i

a t , _ :3-5:- - <5 4 ml! Q0 0 l : - v [O I tic-ara. DW?!( '62_9 { .00 I i

:0 se

n ... - 1

A

v 1 I :m i l i I ' Cork! Maneromeronlrcgsmichr ?Logo -:-__ -_;;;; Mmorazberomrcçscmcn! LLago 53W .,,, '-I' :03:: Frasmmusammt ' . M. (Jr-.IW

Diagram 8 Bärighetsvärden enligt statisk plattbelastning på lagerytor, uppmätta vid uppgrävning av tre vägöverbyggnader (Sulten 1972).

(16)

13

Tabell 2 Styvhetsmoduler hos olika typer av obundna och hydrauliskt bärlager efter inbyggd resp under funktion avsedda för olika (äldre) tyska före-skrifter (Von Becker 1976).

E-ModulilMiuelwerte)

ln Rp."me

nach Fer.

Material tigstellung im

der Be- Betneb

fengung

m Kiessand '2 000 4 000

> Gebrodienes Naturgestein 5 000 4 000

g: Lavaschladçe 2 500 4 000

Hochofensdiladce 3 000 20 000 er'

Veriestigung mit hydraulzschen

> Bindemxtteln

-i

(sdinell erhärtend)

10 000

30 000

(langsam erhärtend) 3 000 18 000 Korngestufte Kies-Sand-Gemxsd'xe 2 500 5 000 Korngestufte Schotter-Sphtt-Sand-F_ Gemxsche 5 000 5 000 > Hydraulisch gebundene Träg-i_ schtchten (sdwnell erhärtendl . 30 000 90 000 ' (langsam erhartend) 12 000 72 000

En japansk jämförelse av hyttsten, blandslagg (50 % stålslagg, 30 % hyttsten och 20 %

hyttsand) och bergkross (ej närmare definierad) som bärlagermaterial redovisas av Nishi

m fl 1994. Man har använt sig av en cirkulär provvägsmaskin med belastning av två lastbilar, fastsatta på var sin 12 rn lång axel. Belastningen var 10 tons axeltryck, singel-hjul. Uppbyggnaden av provytorna framgår av diagram 10 a. Tjockleken hos bärlagret

har varierats (100 resp 200 mm).

Överbyggnadsmaterialen karakteriserades i laboratoriet med avseende på styvhetsegen-skaper, bärlagermaterialen genom treaxialförsök och asfaltbetongen genom

(17)

14

sök. Teoretiska beräkningar utfördes sedan med hjälp av en icke-lineärelastisk

finita-ele-ment analys, främst för att prediktera spårdjup hos konstruktionerna.

Det visade sig i provvägsmaskinen att provsträckorna med bärlager av slagg fick ganska

måttliga spårdjup som tämligen väl stämde överens med beräkningarna. Provsträckan

med bergkross defonnerades dock starkt och mycket mer än vad som beräknats.

Resul-tat med den tunnare överbyggnaden hos bergkross framgår av diagram 10 b. För bland-slagg redovisas samtidigt tunn, för hyttsten dock tjock överbyggnad i samma diagram. (Undersökningen går mer ut på bärighetsdimensionerings- än materialproblem).

Viss uppsprickning (som ej närmare beskrivs) har uppkommit även i slaggsträckorna vid det japanska försöket. Enligt VTIs tidigare erfarenhet av slaggbärlager under tunna asfaltbeläggningar kan sprickor uppstå p g a dålig vidhäftning mellan lagren, speciellt på ställen med starka vridpåkänningar av trafik (som i japansk provvägsmaskin). Enligt Väg 94 är hyttsten inte längre aktuell som bärlagermaterial eftersom det porösa materia-let har vissa värmeisolerande egenskaper. Risken för ishalka vintertid kan öka vid an-vändning under asfaltbeläggning.

Användning av ett långsamt hydrauliskt bindande material i förstärkningslager medför att viss anpassning till sättningarna i undergrund hinner ske utan att lagret spricker upp. Ett med tiden styvare förstärkningslager medför även i princip att överliggande obundet bärlager, d v 3 med spänningsberoende egenskaper, får en successivt förbättrad styvhet under trafikbelastning.

Gjorda försök i treaxialutrustning och bedömning av erfarenheter från praktiken visar också att lämpligheten hos hyttsten, men även andra, ofta ganska svaga alternativa mate-rial, måste bedömas med försiktighet vid laboratorieundersökningar. Det är annars lätt att förkasta sådana material enligt metoder utvecklade för naturmaterial (och ofta för beläggningssten). Detta gäller inte bara för mer avancerade tester som dynamiska tre-axialförsök, utan även för enklare klassificeringstester som kulkvarnsvärde, spröd-hetstal, Los Angelestal m m. Nämnas bör att hyttstenen hade ett kulkvarnsvärde på ca

(18)

15

22, bergkrossen (mycket finkornig granit) ca 7 och naturgruset ca 9.

Funktionsprov-ningar n ° ' '5_D..

9

a .2 D .O O 2 E .2 :E 0 c: Diagram 9 O

*zooooMFab

x-BF-KSS-Lhne rif-GS-BOS a-BF

1/

/

\

/

0-01 ₀₁ _'0

Deviator Stress (M Po)

Styvhetsmodul enligt treaxialförsök för hyttsten (BF) Och hyttsten blandat med hyttsand (GS), stålslagg (BOS) eller släckt kalk efter lagring 28 dygn

vid rumstemperatur (Bullen rn fl 1979).

(19)

'7 4 5

52: DeHsc-gmdcd asphalt concrete E' Dense-gnded asphalt conmtc

't IC g Crushed Blast- ComPOUDÖ

g Crushed Blast- ompound - stone fumJace 5188 N stone furnace slag '

_ g Masado .

g Masado . : (Weathered gramte)

E 3 (Weathered gramte) e 2 8

a/ Untreated slag deposits Untreated slag deposits

(unitzmrn) (unitzmm)

_a) lst Test series b)2nd TeSt series

'1:652 Period 2 Sept.1981-May.1984 Test period : Aug.l982-Nov.1987

Number of truck pass: 1.14million Number of truck pass : 2.20million

20 _{-O-Measure_ments} 20 _{-O-Measurements}

^ gaicuia:!°n( E- 1 d, A ---Calculation

---- a en a :om xc u mg «- _

g 15 " surface layer) g 15

v V Cracks appeared here. V

-=

_{310 e}

-5

_{:3.10 '}

u 0 'U 'U

Ex'

5'

,,,, 7"

.

D4 5 Då 5 /----Calcutat10n(Excludmg surface layer) VlCracks lappearejd here.

0 0

0 10 20 30 40 0 10 20 30 440

Truck passages (X104)

TI'UCk passages (XIO )

(a) Section 4 (Blast-furnace slag base-course) 20 b ._ L 01 Rut de pt h (m m) 0

6.

01 \ I I \ \ \ l \ 1 | I I I I I l I I I -O-Measuremcnts Calculatâon .

_----Calculauom Excludmg surface layer ) V Cracks appeared here.

I I 1 I t 4

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Truck passages (X104)

(b) 'Section E (Crushed stone base-course)

(c) Section G (Compound slag base-course)

Diagram 10 a) Uppbyggnaden av provsträckor i japansk bärighetsprovvägsmaskin med varierande bärlagermaterial och -tjocklek, b) uppkomna spårbild-ningar (uppmätta och beräknade) under lastbilsöverfarter. Nishi m i] (1994).

(20)

17

5 REFERENSER

Bullen, F. Strength and resilient modulus for crusher run blast furnace slag and

additi-ves. Utilisation of steelplant slags. Symposium, Illawarra Branch, 1979.

von Becker, P. Zur Annahme wirklichkeitsnäher E-moduli als Kennwene für das

elasti-sche Verforrnungsverhalten flexibler Strassenbefestigungen bei elastizitätsteoretisehen Beantspruehungsbereohnungen. Forschung Strassenbau und Strassenverkehrstechnik, Heft 204, 1976.

Galjaard, P.J et al. Comparision and performance of repeated load triaxial test

equip-ment for unbound materials. Proc. Eur. Symp. on Flexible Paveequip-ments, Lissabon, 1993. Höbeda, P. Masugnsslagg som vägmaterial. En litteraturstudie. VTI Rapport 111, 1976. Nishi, M., m fl. Prediction of rut depth in asphalt pavements. 4 th Int. Conf. Bearing

Capacity of Roads and Airñelds, Univ. Minnesota, 1994.

Slyngstad, T. Bestemrnelse av E-modul for obundne materialer i laboratoriet. NVF ut-skott 34: E-modul för vägbyggnadsmaterial, NVF Intern Rapport nr 5/1994.

Sulten, P. Untersuchungen von Strassenbefestigungen mit Tragschichten aus

Mineral-beton. Strasse und Autobahn, nr 5, 1972.

Wong, T.K. Use of granulated slag as a stabilizing agent. Proc. 16th ARRB Conference, Part 2, 1992.

(21)

Gränskurvor för BA'RLAGER en1 BYA 3/80

Finsnnd Meuunsand Grovsund Fingrus

- rs/å/K/L2;p{,'1

Mellangrus I Grovgrus Mellansten I

Grovmo _C D 0 O\ O N MeUunsund O 05

Grovsnnd Fingrus Grovgrus

NO _ Sten 60 ub -100 90 80 70 _1 Pus se ra nd emän gd . vi kfpr oc en t 30

§20

10 -q i -n ä 11 1111 11 11 1 _ _ L -_ _ . I d

\

1 [ _ -1 11 11 1 _ 11 1111 1 11 11 11 11

\

"'\

[1111 \1 1 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1111 x 1141 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1111 11 1 11 11 11 11 1 3 k < : - -L -. _ _ L _ _ --L -_ O \ \ 1 1 1 1 1 1 -L .. .. ._ ._ L-.. --l. _

\

11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

.\.

1 * {{: L 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 1111 11 1 11 11 11 11 1

\

11 1 11 1111 11 1 11 11 11 11 1 11 1

K..

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

T*

11 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1

\

//

K.

11n1 n111 n1

i

1111 11 11 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11

111 1 1 1 1 1 1 111 1

\

I {< l : : : : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 r\ \\ : 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1 -4 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1111 1] 11 11 11 1xi 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1111 11 1 11 11 11 11 -J --L -_ -L -. -_ L -. _ _ L -_ -_ L __ _ _ L -_ L _ _ -_ L 1

ä

1111 11 \_ 1_ _. _ d d 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 \ 1 1 1 1 1 1 T 11 W 1 1 1 1 111 1 1 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 : 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 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 11 _- L- .--L -q -_ L- 1-_L _- L-1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 . . -L . . . . . . . -L . . . 1 _ -L 11 11 11 11 1 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11 11 11 1 11 11 11 111 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1_ 11 11 |1 11 1 11 11 |111 1 11 11 11 1 11 11 11 11 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 1111 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 111

p t 1. h h h F -q h_ n__h _h _P -nu h h h» F _ _i- '-b - -1-"' " 1_- "' _ i-_:-I- h' -1- i-_- 1-_F' "' '-- '--Di- I_ _- b _I_ _-_- '-d_- _ -v w -_I_ -' _I_ _-_- _ -- -__ --h _ _- b __I-- i_ _- I_ _'- .-_h 1. -- F __ h -- _ -_ 1-__ b ___I _ -_ -_- _ _I_ _ -- -.-1- h h_ _ 1-1- I-b- I-_i_- 1._ |-- 1-1-1- '-1-- 1-b- -h.- i-_1- I-I-_ '-hun_ I_ ___ _ _i_ 1-E_ .-1- 1-1--- .-1-'- 1-I-- 1-_- P _- _ __I- _ _I_ "-1-.1- '-_- -I-h i-p_- b i.- h h_ h h_ h ___ _ _1_- ._1- _-_ 1_- I-_ _Ill-II-_b -4 _ . ø 1-00% QUM QHS 11111111 -1 025 Kornsforlek, mm 111 11 1\ §\ ;1 1 1 11 11 11 11 _ -L . 0 _U1 ₁₀ 111111111 Z -4 -1 -1 -1 . b _U '1 ON

-u 11 11 11 111 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 -4 i _ - .d 1 _. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 _d 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 11,2 16 20 25 32 V PROV2Hyttsten O-32mm för TREAX-test T I 1 Linköping 941220

Sikt ( mm) Pass-% Pa35*%

100 80 64 40 32 16 11.2 CN .5 .25 .125 .074 O O O O H N J B M C D J : ₁₀ ; b NU O L O N O O N NO N N 100.0 100.0 100.0 100.0 99.8 84.1 78.8 72.0 62.8 54.4 41.8 33.0 24.3 17.1 11.1 7.9 Totalmängd Tvättsiktat (g)(g) 129911417 Enauxu5Väg-och11amdnsünnsbarnsuxkäuumagnmn 1 1

-1 -d 5060 & 100 200

(22)