VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut

VTI har utrett var i byggprocessen glimmer genereras i obundna ballastmaterial

Dela

Fredrik Hellman, senior forskare och Håkan Arvidsson, laboratorieansvarig, på VTI har tillsammans med Lars Stenlid från Skanska gjort fält- och laboratoriestudier i syfte att undersöka och öka förståelsen för vilka delar av byggprocessen som riskerar att öka fritt glimmer i finfraktionerna och därmed ge en försämrad beständighet och risk för spårdjupsutveckling och sprickbildning i vägkonstruktionen.

Foto: Fredrik Hellman/VTI
Foto: Fredrik Hellman/VTI

Projektet har utförts i ett samarbete mellan Skanska och VTI och initierats och finansierats av Trafikverket. Studien har omfattat olika steg i processen, såsom krossning i täkten, materialhantering, transporter, utläggning och packning vid vägbygget. Målet är att kunna förbättra kravställning på bergmaterial och undvika problem som uppstår vid höga fria glimmermängder.

Mängden fritt glimmer i finfraktionen i ballastmaterial för vägbyggnation har väldigt stor inverkan på beständigheten och framtida underhållsbehov.

– Samtliga steg i byggprocessen påverkar glimmerhalten, det vill säga i de finare fraktionerna, men det är främst vid krossning och packning som största andelen alstras. Att mängden kan öka under byggets gång från bergtäkt till färdig väg ger upphov till problem vid kravställandet på obundna bergmaterial, säger Håkan Arvidsson, laboratorieansvarig på VTI.

Glimmer är en mineralgrupp som är vanlig i svensk berggrund. Glimmer har en flakig kornform och spaltar väldigt lätt upp sig i en riktning, vilket gör att de vid bearbetning delar upp sig i många tunna flakiga korn, så kallade fri glimmer.

En effekt av detta kan bli att stabiliteten minskar, vilket i sin tur kan leda till snabbare spårdjupsutveckling och sprickbildning i vägkonstruktionen. Att glimmern bryts ner i fler mindre korn vid belastning gör att byggprocessen och trafik kan förvärra problemen och öka mängden fria glimmerkorn i främst finfraktionerna. Obundna bär- och förstärkningslager som innehåller mycket fri glimmer i sin finfraktion får generellt försämrad livslängd.

De moment i byggprocessen som kräver mycket energi och bearbetning, frigör mer fri glimmer. Den höga energin som materialet utsatts för vid packning, frigör glimmerkornen mer än vid till exempel hyvling och utläggning. Vid transport och hantering av material finns en risk att separationsprocesser ger en ojämn fördelning och fria glimmer. Risken kan minskas genom att minska antalet steg som materialet hanteras samt genom att inte låta materialet torka.

– Det är känt att mängden fri glimmer i finfraktionen påverkar obundna materials funktionella egenskaper och kan leda till en snabbare nedbrytning av vägkonstruktionen. Stabiliteten i vägkonstruktionen minskar vilket kan leda till snabbare spårdjupsbildning och sprickbildning, säger Håkan Arvidsson.

Att glimmern fysiskt bryts ner i mindre korn vid belastning, gör att byggprocessen och trafik kan förvärra problemen samt öka mängden fria glimmerkorn i främst finfraktionerna. Glimmerkornen kan ibland även uppträda som lövtunna flakiga korn och kan då lätt separeras från övriga ballastmineral vid hantering.

– Det viktigt att påpeka att det är antalet fria glimmerkorn som är det stora problemet. Sitter glimmerkornen inbäddade i andra mineral utgör de normalt inte något större problem, säger Fredrik Hellman, geolog och senior forskare på VTI.

Idag saknas kunskap om vilka delar i byggprocessen som genererar de största andelarna av fri glimmer. Även kunskap om ifall ökningen av mängden fri glimmer i finfraktion fortsätter i trafikerad väg saknas. Det faktum att glimmer lätt delar upp sig eller flyttar på sig och packar ihop sig, beroende på krossning, transporter och bearbetning i byggprocessen, gör att kravställandet blir svårt och att det blir tvister. Dels handlar det om tvister mellan leverantör och entreprenör, dels mellan entreprenör och beställare. Dessa frågeställningar är vanliga vid skadeutredningar där höga fria glimmermängder har konstaterats.

De krav som Trafikverket idag har på glimmermängd i obundna material (levererat) är att mängden glimmerkorn ska vara <30% i bärlagermaterial och <50% i förstärkningslagret (TDOK 2013:0530 vers 3.0) i fraktionen 0,125–0,250 mm.

– Detta projekt har genomförts för att öka förståelsen för hur fri glimmer frigörs i olika delar i byggprocessen. Resultaten visar på en generell ökning av mängden fri glimmer efter mer bearbetning av materialet i byggprocessen. Vid krossning och siktning frigörs fri glimmer från det fasta berget och ansamlas i finfraktionerna. I vilken omfattning det sker beror på bergets konstruktion och naturliga egenskaper, säger Fredrik Hellman.


Var genereras glimmer i byggprocessen - Fält- och laboratoriestudier (2022, Digitala Vetenskapliga Arkivet DiVA)

Nyckelord

Kontakter

Bilder

Foto: Fredrik Hellman/VTI
Foto: Fredrik Hellman/VTI
Ladda ned bild

Om

VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut
VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut



013-20 40 00http://www.vti.se

VTI är ett forskningsinstitut med uppdrag från regeringen att bedriva forskning och utveckling inom transportområdet. Vi verkar för att målen för transportpolitiken uppnås genom att kontinuerligt förbättra kunskapen om transportsektorn.

Vi är cirka 200 medarbetare på flera platser i landet. Mer än hälften av våra medarbetare inom forskning och utveckling har doktors- eller licentiatexamen. Vi har egna professorstjänster inom väg- och banteknik, människa-maskin-interaktion (HMI), miljöanalys samt nationalekonomi.

Hos oss finns en mängd vetenskapliga discipliner samlade. Genom att både arbeta på djupet och tvärs över olika kunskapsområden kan vi bidra i både mindre och stora forskningssatsningar.

Vi har kunskap inom alla trafikslag – väg, järnväg, sjö- och luftfart.

Följ VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut

Abonnera på våra pressmeddelanden. Endast mejladress behövs och den används bara här. Du kan avanmäla dig när som helst.

Senaste pressmeddelandena från VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut

Snabbare elektrifiering genom samspel, differentierade priser och höjd kunskap31.5.2022 15:25:03 CEST | Pressmeddelande

För att nå de svenska klimatmålen vill regeringen skynda på elektrifieringen av alla transportslag. VTI har fått uppdraget att utreda hur det ska gå till. En snabb elektrifiering kräver ett utvecklat samspel mellan transport- och energisektorn. Prisdifferentiering kan öka kapaciteten för laddning och elförsörjning. Kunskapen behöver höjas bland dem som ska ta till sig den nya tekniken.

Nya mobilitetstjänster ur tre perspektiv – offentliga aktörer, medborgare och marknadsaktörer20.5.2022 13:26:13 CEST | Pressmeddelande

Mistra SAMS (Sustainable Accessibility and Mobility Services) är ett forskningsprogram om vad en socialt och miljömässigt hållbar mobilitet och tillgänglighet skulle kunna innebära. Ett forskningsprogram där bland andra tre av rapportförfattarna Jacob Witzell, Kelsey Oldbury och Joel Göransson Scalzotto, från VTI, medverkar. I sin rapport presenterar de illustrativa exempel på nutida initiativ inom mobilitetsområdet som syftar till att stärka miljömässigt hållbara och socialt rättvisa resor och transporter och reflekterar kring roller som offentliga aktörer, marknadsaktörer och medborgare spelar i utvecklingen.

Hastighetsefterlevnad sämst på 40-sträckor i tätort12.5.2022 13:14:42 CEST | Pressinbjudan

I februari 2020 fattade Riksdagen beslut om ett nytt halveringsmål inom trafiksäkerhet. Målet för 2030 är att antalet omkomna i vägtrafiken ska halveras och antalet allvarligt skadade minska med 25 procent. På uppdrag av NTF har forskarna Anna Vadeby och Anna Anund på VTI, Statens väg- och forskningsinstitut genomfört en studie i syfte att följa upp hastighetsutvecklingen på det kommunala vägnätet i tätort.

I vårt pressrum kan du läsa de senaste pressmeddelandena, få tillgång till pressmaterial och hitta kontaktinformation.

Besök vårt pressrum