Avnötningsmätningar på smågatstensbeläggningar

(1)

S T A T E N S

V Ä G I N S T I T U T

S T O C K H O L M

R A P P O R T 1 6

A V N Ö T N IN G S M Ä T N IN G A R

PÅ SMÅGATSTENSBELÄGGNINGAR

i 9 4 i

(2)

F Ö R T E C K N I N G

Ö V E R

R A P P O R T E R F R Å N S V E N S K A V Ä G I N S T I T U T E T

O C H

STATENS VÄGI NSTI TUT

1. Erfarenheter från provvägen vid Bålsta under åren 1932 och 1933, av N . von Matern

och S. H allberg ... 1933

2. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1 9 3 4 ... 1934

4. H yvelblandning på kustvägen norr om K alm ar år 1935, av N . von M a t e r n ... 1936

6. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1 9 3 7 ... I 937 7. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1 9 3 8 ... 1938

9. Maskinblandning av grusvägbana Södra Åsbo 19 38 — 1939, av G. Beskow . . . . ... 1939

ro. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1 9 4 0 ... 1940

1 1 . Möjligheter till ökad användning av sulfitlut i Sverige ... 1940

12. Bom ullsväv som inlägg i bituminösa beläggningar av S. H allberg och A. H jelm ér . . . . 1941

13. Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1 9 4 1 ... 194 1 14. N ågra undersökningar av sulfitlut, av H . A rn felt ... 19 41 15. Provväg med olika pågrus vid Derorne i H allands län av A. H jelm ér och B. Liljeqvist 1941 16. Avnötningsmätningar på smågatstensbeläggningar ... 1941

(3)

A VN Ö TN IN G SM Ä TN ING A R

PÅ SMÅGATSTENSBELÄGGNINGAR

S t å t e n s VÄGINSTITUT har utfört avnötningsmätningar enligt ny metod på ett antal smågatstensbeläggningar i Blekinge samt Göteborgs och Bohus län.

Den första mätningen utfördes år 1936. N y mätning företogs år 1940, vadan resultat nu föreligger efter 4 års trafik.

Väginstitutet har tidigare utfört avnötningsmätningar på betongbeläggningar och vissa typer av bituminösa beläggningar. Dessa mätningar (se medd. 38) ut fördes med en apparat, som emellertid icke lämpade sig för avnötningsmätningar på gatsten. Väginstitutet har därför konstruerat en ny apparat, med vars hjälp avnötningen hos en enstaka gatsten undersökes individuellt.

Metod för mätningarna.

Apparaten framgår av fig. 1. Höjden hos ett antal punkter på stenens överyta uppmätes i förhållande till en i stenens mitt försänkt mätfix. Genom att upprepa mätningen efter viss tid erhålles höjdminskningen, d. v. s. avnötningen, relativt fixen.

T vå hål borras i stenens överyta. Det ena hålet borras i stenens centrum och i detsamma fastsättes med cement en mätfix av rostfritt stål, så att fixens över yta kommer ca 15 mm under stenens överyta. Mätfixen består av en dubb av rostfritt stål med något konvex överyta. Det andra hålet placeras 35 mm från centrumhålet och är avsett för en orienteringsfix, som utgöres av ett stålstift, vilket placeras i hålet, då mätningen utföres. Mellan mätningarna äro båda hålen tätade med kork.

Avnötningsmätaren har en mätskiva a, som vid mätning är inställd horisontell samt orienterad i förhållande till mätfixen i stenens mitt och orienteringsfixen i dess kant, så att skivan vid alla mätningar kommer i samma läge. Skivan är försedd med ett antal hål, varav ett mitt över mätfixen. Höjden från skivan till mätfixen i mitten mätes, »avväges», först, varefter höjden till stenens överyta i övriga punkter mätes. Denna mätning utföres med hjälp av en mätklocka, som är anbragt i en hållare och som flyttas till de olika mätpunkterna, och med hjälp av stålstift, som nedskjutas genom hålen i planskivan.

För att underlätta mätskivans inställning uppställes denna på ett stativ b, en planslipad ring med ställbara fotskruvar, vilka vila på en triangelformad under- läggsram c.

Vid mätning ställes stativet med underläggsramen över den sten, som skall mätas, varefter stativet horisonteras med tillhjälp av ett flyttbart vattenpass.

(4)

(5)

På stativet ställes mätskivan, som har 3 fasta fötter. Om stativet är horison tellt, blir mätskivan horisontell och kan vridas utan att dess horisontella läge ändras. Sedan mätskivan med hjälp av centrumstiftet placerats mitt över mät- fixen, vrides skivan till dess ett syftrör befinner sig mitt över den förut omtalade orienteringsfixen. Då är mätskivan inställd, och mätning i övriga punkter kan börja. A v dessa punkter, till antalet 12 st., ligga 4 st. på 20 mm, 4 st. på 35 mm och 4 st. på 50 mm avstånd från mätskivans centrum.

Centrumstiftet och övriga mätstift äro av stål med cirkulärt tvärsnitt; de ha plana ändar samt noggrant känd längd. Mätklockan kan mäta med en noggrann het av — — mm.

100

Vid bearbetning av mätresultaten tages medeltalet av höjdförändringarna på 20, 35 och 50 mm avstånd från stenens mittpunkt, varvid varje sådant medeltal är medeltal av mätningar med 4 st. mätstift. Stenens medelavnötning erhålles såsom medelvärde av dessa tre avnötningsvärden.

På grund av det sätt, som mätningarna utföras och avnötningen beräknas är man oberoende av, om stenen under mellantiden mellan två mätningar sjunkit, vridit sig eller stjälpt åt ena sidan.

Metoden ger sålunda ett värde på avnötningen hos varje sten, ett värde, som är medeltalet av avnötningen hos 12 punkter av stenen. Man kan dessutom erhålla ett begrepp om förloppet av avnötningen, vilka punkter hos stenen, som slitas snabbast.

Mätningarnas utförande

.

Hösten 1936 påbörjades mätningar enligt nu beskrivna metod.

Då utsattes och inmättes ett antal mätsektioner på några vägar i Göteborgs och Bohus län samt i Blekinge län. På hösten 1940 uppmättes dessa sektioner ånyo för att konstatera avnötningen.

Mätsektionernas läge och beteckning samt stenens ursprung och beläggningens byggnadsår framgå av följande förteckning enligt erhållna uppgifter.

Vid de utförda mätningarna ha 4 till 6 stenar undersökts i varje mätsektion. Dessa ha varit jämnt fördelade över mätsektionen.

Göteborgs och Bohus län.

M ä t s e k t i o n K u .

Vägen Göteborg— Kungälv vid Nordtagene. Byggnadsår 1934.

Smågatsten från förråd vid Lahälla: Tillverkare A.-B. Förenade Granitindustrier. M ä t s e k t i o n G a .

Vägen Göteborg—Trollhättan vid Lärje. Byggnadsår 1932.

Smågatsten från förråd vid Gåseberg: Tillverkare A. W. Lundquist Stenhuggeri,

(6)

M ä t s e k t i o n Sä.

Vägen Göteborg—Alingsås vid Sävedalen. Byggnadsår 1933.

Smågatsten från förråd vid Hovenäset: Tillverkare Bohusläns Kooperativa Stenindustri. M ä t s e k t i o n A s k .

Vägen Göteborg—Borås vid Solsten. Byggnadsår 1933.

Smågatsten från förråd vid Lommeland:

Tillverkare Näsinge och Lommelands arbetslöshetskommitté, Hälle. M ä t s e k t i o n G r .

Vägen Göteborg—Borås vid sjön Gröen. Byggnadsår 1936.

Smågatsten från förråd vid Löhebacken: Tillverkare A.-B. Lysekils Stenindustri. M ä t s e k t i o n Fg . Frölundagatan i Göteborg. Byggnadsår 1932. Smågatsten från Åbydistriktet. Blekinge län. M ä t s e k t i o n V y .

Vägen Karlskrona— Kalmar vid Vedeby. Byggnadsår 1933.

Smågatsten från statens förråd på Torkö, Ronnebydistriktet. M ä t s e k t i o n N ä .

Vägen Karlskrona— Ronneby invid Karlskrona stads gräns. Byggnadsår 1935.

Smågatsten från statens förråd på Torkö samt vid Horsaryds järnvägs station, Ronnebydistriktet.

M ä t s e k t i o n R o .

Vägen Ronneby—Karlshamn vid Ronneby stads gräns. Byggnadsår 1935.

Smågatsten från statens förråd i Soxemara och Skönevik, Ronnebydistriktet.

M ä t s e k t i o n As .

Vägen Karlshamn-Pukavik vid Asarum. Byggnadsår 1935.

Smågatsten från statens förråd vid Asarum och Mörrums järnvägsstationer samt på Sternö, Karlshamnsdistriktet.

(7)

Tabell i. M ä t s e k t i o n Kör- bane-bredd m Trafikmängd fordon per dygn

Trafik intensitet, fordon per dygn för 6 m kör bana

Avnötning i mm pr år Avnötning i % av medeltalet för samtliga stenar i mätsektionen

för på följande avstånd

från stenens centrum _medeli tal Alla fordon Medel vikt ton Fordon med dragare sten 1 sten 2 sten 3 sten 4 sten 5 sten 6 20 mm 35 mm 50 mm

Göteborg och Bohus län i 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 !3 14 15 Vägen Göteborg—Kungälv vid

Nordtagene, » K u » ... 5.0 ICOO 2. 2 20 1200 0 . 0 8 0 .1 0 0.2 4 0 .1 4 92 118 90

Vägen Göteborg—Trollhättan vid Lärje, » G a » ...

( 0 .6 ) ( 2 . 0 ) _(2,9)1

6.0 1950 3*2 35 1950 0 .1 7 0 . 1 7 0 . 2 4 0 .1 9 54 73 107 1 1 3 153

Vägen Göteborg—Alingsås vid Sävedalen, » S ä » ... ( 0 .6 ) ( 1 . 6 ) ( 2 . 6 ) (3-s) (5*°) 8-5 2 2 0 0 2 . 4 *3 1 550 0.1 2 C. 1 0 0 . 1 4 0.1 2 75 ( 1 - 3 ) 147 ( 2 . 6 ) 124 (3.7) 65 (4.9) 89 ( 6 . 0

Vägen Göteborg—Borås vid Sol

sten, » A s k » ... 5*5 850 2.5 ₅ 900 0 . 0 5 O.o 4 0 . 0 8 0 . 0 6 99 80 12 1 _

(0.5) ( 1 . 4 ) ( 2 . 4 )

Vägen Göteborg—Borås vid Gröen

» G r » ... 6 3 (x - 7) 6 3 (3-s) 2 16 (4*4) 84 (5*4)

6.0 850 2 . 5 5 850 0 .0 7 O.05 O.o 8 O.o 7 74

(0 .8 ) —

Frölundagatan i Göteborg, »Fg» . IO.o 23O O 1 . 9 ₁₉ 1400 0 . 1 2 O . 1 3 O.i 8 0 . 1 4 16

(

1.0

i n ( 2 . , ) 148 123 102 (3*3) (3-8) (4-4) Blekinge län

Vägen Karlskrona—Kalmar vid

Vedeby, » V y » ... 64 ( 2 . 0 ) I l6 (3.7) 96 (4 -8) 5*5 1200 2 . 6 86 1300 0 . 0 9 O. 1 2 O. 1 4 0 . 1 2 12 4 (0 .8 )

Vägen Karlskrona—Ronneby vid

Karlskrona stadsgr., »Nä» . . . . OO N 1 1 3

(5.0)

5-5 8co 2 . 2 16 900 0 . 0 8 O.06 O.08 O.o 7 — —

Vägen Ronneby—Karlshamn vid Ronneby, » R o » ... 00 N 128 ( 5 - ° ) 5 - 5 650 2 . 3 69 700 0 . 0 6 0 . 0 5 O.08 O.06 74 (0.5) I I I ( 3 . 0 ) Vägen Karlshamn —Pukavik vid

Asarum, » A s » ... 5 - 5 650 2 . 5 ₅₉ 700 0 . 0 8 O.o 7 0 . 1 0 O.o 8 _ 83 1 1 2 105 ( 2 . 2 ) ( 3 - 2 ) ( s - ° ) 1 Siffror inom parentes ange stenens avstånd från beläggningens kant i m.

(8)

Resultat av mätningarna

.

Resultatet av de utförda mätningarna framgår av tabell i. Medeltalet av avnötningen för samtliga stenar i mätsektionen för avståndet 20, 35 och 50 mm från stenens mitt anges i kol. 6— 8. I kol. 9 är medeltalet för medelavnötningen av samtliga stenar angiven, d. v. s. medelavnötningen i mätsektionen. Avnöt ningens storlek för olika stenar i mätsektionen framgår av kol. 10 — 15, i vilka avnötningen är uttryckt i % av medelavnötningen i mätsektionen. Siffrorna i parentes ange stenens avstånd till körbanans kant. Uppgifterna om trafikmäng den avse medeltal för åren 1936— 1940. I kol. 5 har en omräkning av trafik mängden till en enhetlig vägbredd av 6 m företagits.

Medelavnötningen varierar mellan 0.06 till 0.19 mm per år. Stenens kanter ha i regel slitits mer än stenens mittparti. Skillnaden mellan avnötningen vid kanten och på mittpartiet är störst i mätsektionen Ku och uppgår där till 0.16 mm.

Rätt stora variationer i avnötningen finnes för olika enskilda stenar, vilket emellertid icke helt framgår av tabellen. I några fall har sålunda avnötningen hos enskilda stenar varit ca 50— 100 % större än medelavnötningen. Detta beror väl i första hand på stenens placering i mätsektionen; i det att trafiken fördelar sig ojämnt över vägbredden. Men även stenens höjdläge relativt angränsande stenar torde inverka, liksom även stenens mer eller mindre fjädrande inspänning i beläggningen.

Resultatet av mätningarna är grafiskt framställt på fig. 2, varav ett tämligen lagbundet samband mellan medelavnötning och trafikintensiteten pr 6 m väg bredd framkommit. Man finner, att medelavnötningen vid en trafikintensitet av 1 000 fordon pr dygn utgör ca 0.09 mm pr år, ett mycket lågt värde. Att av mätningsresultaten draga några jämförande slutsatser om de provade stensorter nas slitstyrka torde icke vara tillrådligt, enär såväl de klimatiska förhållandena som sammansättningen av trafiken varit olika för de olika vägarna. A v mät ningarna torde därför endast ett allmänt begrepp om slitstyrkan av graniten i gatstenen kunna erhållas.

Inverkan av trafik och klimat

på

avnötningen

.

Såsom framgår av väginstitutet tidigare avnötningsmätningar (medd. 38) är avnötningen icke enbart beroende av trafikens storlek och art. Även klimatet, atmosfärilierna, inverka. T rafik och klimat samverka vid slitningen av en väg bana på ett säkerligen komplicerat sätt, och man bör ej räkna med att alltid erhålla samma avnötning pr trafikenhet på vägar i vitt skilda delar av landet.

För att erhålla ett ungefärligt grepp på problemet kan man antaga, att avnöt ningen hos en vägbana består av två av varandra oberoende delar, varav den ena är klimatets inverkan och proportionell mot tiden och den andra delen är tra fikens inverkan och proportionell mot trafikintensiteten. Man får då följande uttryck för avnötningen a under ett år:

(9)

• Göteborgs och Bohus län o Blekinge län

Fig. 2. Resultat av avnötningsmätningar. Samband mellan avnötning och trafikintensitet.

där aL — avnötningen på grund av klimatets inverkan under ett år a2 = konstant

T = trafikintensitet fordon pr dygn.

För en viss väg äro a± och a2 konstanter, men för en annan väg med annat klimat och annan sammansättning av trafiken kunna dessa konstanter få andra värden.

Såsom framgår av fig. 2 gruppera sig mätvärdena kring en rät linje utgående från origo. Det bör emellertid observeras, att varje punkt hänför sig till en viss väg.

Försöksresultatet synes visa, att klimatets inverkan, när det gäller gatstens- beläggningar, är obetydlig eller ingen, jämfört med trafikens inverkan, och att avnötningen är proportionell mot trafikintensiteten. Dessa slutsatser äro emeller tid ej fullt bevisade av resultaten, men förefalla sannolika.

Stockholm 1941. Iv ar Hceggströms Boktryckeri A. B.

(10)