SINTEF BYGG OG MILJØ
Vei og samferdsel

Av Leif Bakløkk og Inge Hoff
Prosjektledere

Grusbærelag stabilisert med DUSTEX
Undersøkelse av vanninnhold ved uttørking/herding
av materialet		  
Bakgrunn
DUSTEX er et produkt som framstilles sammen med cellulose. Det er laget av Lignin som er et naturlig bindemiddel i trær og planter. Dette produktet har blitt brukt i Norge siden 1990 for
å redusere problemene med støv fra grusveger.

DUSTEX er enkelt løselig i vann før det blir blandet inn i grusmaterialet, men etter en tørke/herdeperiode vil materialet binde seg til steinmaterialet og oppføre seg stabilt også ved ny kontakt med vann.

Uttørkingsforsøkene ble utført for å undersøke hvor lang tørke/herdetid som var nødvendig for
å sikre at materialet var stabilt.

Prøvetillaging
Grusmaterialet til denne undersøkelsen var tatt fra Fv 631-01 km 15.000. Materialet ble tørket i ovn og partikler større enn 19 mm ble frasiktet.

Referanseprøven uten DUSTEX ble kompaktert med optimalt vanninnhold bestemt med modifisert Proctor = 6.5 %
Prøven med DUSTEX ble kompaktert med 2 % (tørvekt) DUSTEX og 4.3 % vann. Begge prøven ble kompaktert i henhold til modifisert Procktor medtoden. Det vil si 5 lag med 25 slag per lag.

Figur 1 viser prøven med DUSTEX etter kompaktering og utjevning av overflaten.

Resulter fra undersøkelsen om tørking/herding
Prøvene ble satt i et varmeskap med 40 oC og vekttapet ble kontrollert etter 3, 7, 14, 21, og 54 dager. Etter dette ble prøvene varmet opp til 110 oC for å fjerne siste rest av vann.
Resultatene er vist i Tabell 1 og illustrert i Figur 2.

Figur 1.
Prøve stabilisert med DUSTEX etter kompaktering


Tabell 1. Resultater fra uttørkingstest
  

Tid (dager)

Referanse

DUSTEX

Vekt av prøve og form (g)

Vanninnhold

(%)

Vekt av prøve og form (g)

Vanninnhold

(%)

0

9754

7.06

9804

4.46

3

9507

1.32

975 6

3.39

7

9471

0.49

9721

2.60

14

9461

0.26

9696

2.04

21

9460

0.23

9680

1.68

54

9459

0.21

9633

0.63

Etter oppvarming til 110 o C

56

9450

0.00

9605

0.00

 
Figur 2.
Utvikling av vanninnhold
 

Resultater fra modifisert CBR test
Etter at prøvene var ferdigtørket ved 110 o C ble de plassert under vann i en dag. Deretter ble det utført en ”CBR-test” på prøvene. Standarden for CBR-testen spesifiserer både prøvetillaging og belastningsprosedyre. For disse forsøkene har vi ikke fulgt denne standarden fult ut, likevel kan vi hente litt informasjon om den relative styrken mellom de to prøvene med denne metoden.

Belastningsforsøket er vist i Figur 3. Blyringene rundt stemplet er plassert for å simulere vekten av det overliggende materialet.

Forskjellen i “CBR-verdi” for de to prøvene var ganske dramatisk. Referanseprøven trengte 2.8 kN for 6.35 mm (2.5 in) deformasjon som gir en ”CBR-verdi” = 20 %. Prøven stabilisert med DUSTEX trengte 31.5 kN for den samme deformasjonen som gir ”CBR” = 233 %. Disse resultatene er basert på enkeltforsøk og før disse resultatene kan brukes til praktisk dimensjonering er det nødvendig å verifisere resultatene med nye forsøk.
Figur 3.
CBR undersøkelse av bæreevne
Konklusjon og anbefalinger
Uttørking/herdingsundersøkelsen viser at DUSTEX holder mye lengre på vannet enn en tilsvarende prøve uten stabilisering. For referanseprøven var mesteparten av vannet forsvunnet etter bare tre dager. For prøven med DUSTEX var det ca 76 % vann igjen i prøven etter tre dager.

Den forenklede ”CBR-testen” viser at det er et stort potensial for å øke materialstyrken ved å bruke DUSTEX, forutsatt at materialet får anledning til å tørke/herde i en periode.