Undersøkelse av materialegenskapene til lettklinker og skumglass fra eksisterende veifyllinger og nye materialer

Abstract

Lettklinker og skumglass brukes i flere veiprosjekter som lette fyllmasser. På grunn av krav til veikonstruksjonens bestandighet er det viktig å vite om materialegenskapene er tilfredsstillende i eksisterende veifyllinger. Det er også viktig å vite om det er noen forandringer i dagens produkter, på grunn av endringer i produksjonsmetoder og materialsammensetning. Å ha bedre kunnskap om disse egenskapene vil kunne påvirke krav til eksempelvis dimensjonerende tyngdetetthet i fylling, valg av produkter i prosjektene og økonomi. Derfor er materialenes egenskaper som lett fyllmasse undersøkt i dette arbeidet. Det er utviklet og produsert en prøvetaker for in situ densitet. Prøvetaking av materialer i felt er utført for å kunne undersøke materialegenskapene i eksisterende veifyllinger. Materialer fra tre eksisterende veifyllinger er analysert i forhold til densitet, vanninnhold og korngradering. Videre er densitet og korngradering undersøkt på nye materialer fra leverandør, før treaksial- og ødometerforsøk på materialene ble utført. Resultatene er drøftet i forhold til krav i Statens vegvesens håndbøker, erfaringstall fra Statens vegvesens arkivsystem, Labsys, og resultater fra Gjenbruksprosjektet, MiljøIso og Geolight. Resultatene fra testene utført i dette arbeidet tyder på at materialene i eksisterende veifyllinger endrer seg i liten grad i løpet av veiens levetid. Nedknusningen av materialene ser fortrinnsvis ut til å finne sted i løpet av komprimeringen av fyllingen. Skumglass viser allikevel antydninger til å bli ytterligere litt nedknust i løpet av videre veibygging og fyllingens levetid. Det er hovedsakelig vanninnholdet til lettklinker som har verdier ulikt dagens tekniske spesifikasjoner og krav. Videre viser resultatene fra forsøkene på nye materialer at materialenes egenskaper er i henhold til materialenes tekniske spesifikasjoner. For lettklinker virker Statens vegvesens håndbøker per dags dato utdaterte. Resultater fra ødometerforsøkene på lettklinker viser en lavere ødometermodul enn det som er funnet i tidligere forsøk, på ca. 10MPa. Materialene viser dermed en tendens til å ha dårligere motstand mot deformasjoner enn tidligere. Resultatene fra ødometerforsøk viser en høyere ødometermodul enn det som er funnet i tidligere forsøk, på ca. 3,5-4,5MPa. Materialene viser dermed tendenser til å ha større motstand mot deformasjoner enn tidligere. Fra treaksialforsøket på lettklinker er den funnet en friksjonsvinkel på 48 ved 2% deformasjon. Dette er en betydelig høyere friksjonsvinkel enn friksjonsvinkelen brukt i Statens vegvesens håndbok V221. Treaksialforsøket på skumglass viser en friksjonsvinkel på 46 ved 2% deformasjon. Friksjonsvinkelen er tilnærmet lik den friksjonsvinkelen brukt i Statens vegvesens håndbok V221, dermed virker denne friksjonsvinkelen fremdeles gjeldende. Resultatene kommer fra et lite datagrunnlag, der det burde ha vært tatt flere prøver fra eksisterende veifyllinger og tatt flere parallelle treaksialforsøk for å kunne trekke klare konklusjoner. Denne studien har hatt et bredt fokus på flere ulike materialegenskaper og to ulike materialtyper. Dette har ført til at det ikke har vært mulig å gå dypt inn i teori og egenskapene til hvert materiale. I fremtiden kan det derfor være aktuelt å se mer spesifikt på et begrenset område, slik at det vil være mulig å trekke klarere konklusjoner.