KORT REDOGÖRELSE FÖR OLJEBEHANDLING AV GRUSVÄGAR

Transkript

1 STATENS VÄGINSTITUT STOCKHOLM RAPPORT 29 KORT REDOGÖRELSE FÖR OLJEBEHANDLING AV GRUSVÄGAR R É S U M É A V F Ö R E D R A G, A V S E T T A T T H Å LLA S V ID N O R D IS K A V Ä G T E K N IS K A F Ö R B U N D E T S K O N G R E S S I D A N M A R K 1957 A Brief Account of Oil Treatment of Gravel Roads A paper to be presented at the Congress of the Federation of Scandinavian Road Technologists in Denmark 1957 Av S t e n H a l l b e r g

2 Bild å omslaget: Dubbel oljning på vägen H eby Runhällen, utförd den 4 juli Foto den 17 juni T rafik : Årsmedeltal fordon/dygn. C over photograph: One year old surface of double oiling.

3 KORT REDOGÖRELSE FÖR OLJEBEHANDLING AV GRUSVÄGAR U n D E R 1930-talet gjordes i Sverige upprepade försök att behandla grusvägar med olja. En del av dessa försök finnas beskrivna i Statens väginstituts meddelande nr 46, 51 och 53. Mot slutet av årtiondet användes oljor i ganska stor omfattning, men varaktigheten av behandlingarna var ofta otillfredsställande. Under 1940-talet förekom knappast någon oljebehandling på grusvägarna. Efter att ha fått tillgång till effektiva vidhäftningsmedel började väginstitutet i början av 1950-talet överväga, om icke otillräcklig vidhäftning kunde ha varit en väsentlig orsak till svårigheterna med oljebehandlingarna under talet. I samråd med Kungl. väg- och vattenbyggnadsstyrelsen, beslöt institutet hösten 1952 att ånyo studera möjligheterna att behandla grusvägar med oljor av olika slag. Under 1930-talet hade man huvudsakligen blott eftersträvat dammbindning. Nu sattes målet högre. Oljan skulle ersätta vattnet och huvudparten av leran i grusvägens slitlager och ha ungefär samma bindkraft, som dessa beståndsdelar ha, när de verka som bäst, vilket inträffar, när grusvägen ligger lagom fuktig och väl bunden. Under sådana omständigheter är grusvägbanan fast och hård under trafiken liksom en beläggning, men den kan ändock rivas upp och formas om, vilket beläggningen icke kan. Denna form barhet utgör den väsentliga skillnaden mellan en oljebehandling sådan den nu utföres i Sverige och en vanlig beläggning. Formbarheten är en förutsättning för att oljebehandlingen skall kunna användas på de svenska grusvägarna, som undergå starka rörelser, särskilt i tjällossningsperioder. Oljningsförsöken ha bedrivits i stigande tempo. Under ett flertal försök utvecklades först under två utförandetyper, dubbel oljning och slitlager av föroljat grus, som nu kunna anses ha blivit standardförfaranden, medan en tredje till en början lovande metod, behandling med tunn olja utan avgrusning, måste överges. De två användbara metoderna prövades sedan i stor skala under 1956, då över 200 km utfördes i tre län under användning av specialkonstruerad, för oljningsarbetena särskilt avsedd utrustning.

4 Fig. i. Dubbel oljning. Spridning av olja med specialkonstruerad påhängsspridare. Fig. i. Double oiling. Application of road oil. Fig. 2. Dubbel oljning. Spridning av grus. Fig. 2. Double oiling. Application of gravel.

5 Fig. 3. Verk, använt för tillverkning av föroljat grus. I bakgrunden grusupplag. T ill höger: transporttank för olja. Där bakom transportör för inmatning av grus i verket. T ill vänster: transportör för tillverkat oljegrus. Fig. 3. Pre-mix. Plant for the production of oiled gravel. Fig. 4. Utläggning av bottenlager av föroljat grus med specialkonstruerad utläggare. Fig. 4. Pre-m ix, laying of bottom layer of oiled gravel.

6 U tförandemetoder Vid dubbel oljning förfar man i princip såsom vid ytbehandling med bituminösa bindemedel. Först sprides olja och omedelbart därpå stenmaterial. För att få tillräcklig tjocklek spridas olja och grus i två omgångar dubbel oljning. Större tjocklek erhålles med tre spridningar = trippel-oljning. Lämplig oljemängd har visat sig vara 1,1 + 0,8 ( + 0,8) liter per m2, medan grusmängden har varit (+ 11) liter/m2. Oljan sprides med tankspridare av ytbehandlingstyp vid C och vidhäftningsmedel hittills stearinamin tillsättes i sådan myckenhet att aktiv vidhäftning är tryggad. Efter oljeoch grusspridningen tillkommer ett särskilt moment sladdning, se nedan. N är oljegruslagret skall utföras av föroljat grus, framställes detta genom blandning av olja och grus i särskilt härför avsedda verk med blandare av kontinuerlig typ. Oljehalten i gruset är normalt 3,5 4,0 vikt- /o. O ljan tillsättes varm vid C, och innehåller vidhäftningsmedel, medan gruset är naturfuktigt och oupphettat. Det färdiga oljegruset kan lagras i åratal. Oljegruset sprides genom tippning från lastbilsflak, varvid gruset får rinna ned i en specialkonstruerad utläggare, som drages av lastbilen och som lägger oljegruset i önskad tjocklek. Vanligen lägges massan ut i lager om 50 kg/m2. Även det föroljade gruset skall sladdas. Sladdningen är ett arbetsmoment, som icke normalt ingår i utförandet av bituminösa beläggningar. Den utföres med en specialkonstruerad beläggningssladd (se rapport nr 23 från Statens väginstitut) och har flera uppgifter, nämligen Fig. 5. Beläggningssladd i transportläge. Fig. 5. M ultiple-blade-drag fo r levelling, roughening and reshaping of oil road surface.

7 att blanda och därmed homogenisera massan, vilket är särskilt viktigt vid dubbel oljning, att jämna ut massan, varigenom vägbanans köregenskaper i hög grad förbättras samt att åstadkomma en skrovlig yta, vilket är sladdningens betydelsefullaste uppgift. V id sladdningen sker en omlagring av stenmaterialet, så att de större stenarna arbetas upp till ytan, som därvid blir skrovlig. Graden av skrovlighet kan regleras. Processen, när de grövre stenarna skrapas upp till ytan, är egendomlig och torde vara föga studerad. I varje fall synes den hittills knappast ha utnyttjats inom beläggningstekniken, där den också borde kunna användas för att med lämpligt konstruerade maskiner åstadkomma skrovliga beläggningsytor både vid mjuka och hårda massor. Innan vi funno på att sladda, hade vi stora besvärligheter med att oljebehandlingarna blevo släta eller blanka. De släta och blanka ytorna voro sliriga vid begynnande regn. Sladdningen avlägsnade denna trafikfarlighet. Eftersom oljegruset kan rivas upp och sladdas, när man så önskar, har man alltid möjlighet att ånyo göra en oljegrusväg rå, om den skulle tendera att bli slät under trafiken. En sådan möjlighet saknas i fråga om vanliga beläggningar. Komprimeringen ombesörjes vanligen av trafiken liksom på en vanlig grusväg. Gummiringsvältar få användas, medan vältar med släta stålvalsar icke alls brukas. För att få tillräcklig tjocklek kombinerar man ofta ett lager dubbel oljning med ett lager föroljat grus eller också läggas två lager föroljat grus med någon tids mellanrum. Vid ett sådant utförande blir tjockleken ca 4 cm. Vissa försök tyda på att man i gynnsamma fall, om man har dubbel oljning i botten, kan vänta med att lägga på lagret av föroljat grus till följande år, kanske längre. Material Gruset liknar ett vanligt»idealgrus» för grusvägar, ur vilket en stor del av de bindande lerpartiklarna blivit avlägsnade. O ljor. V åra kunskaper om hur dessa böra vara sammansatta äro för närvarande mycket ofullständiga. Speciellt viktiga synas följande egenskaper vara: 1. Viskositeten hos nyutspridd olja, vilken är avgörande för blandbarheten med gruset. Den bestämmer oljans benämningstemperatur i leveranstillstånd, som bör vara C vid 500 centistoks viskositet. 2. Halten flyktiga beståndsdelar1. Dessa ge oljan en lägre viskositet omedelbart efter spridningen och underlätta därmed blandningen med gruset, men ha sedan ingen nyttig inverkan. De uppgå normalt till mindre än 10 % av oljans vikt. 1 Egenskaperna 2. och 3. bestämmas genom fraktionerad destillation till 360 C.

8 3* Viskositeten efter att de flyktiga beståndsdelarna bortgått. Den är av görande för om oljegruset förblir formbart eller ej. För denna sommars leveranser är den fastställd till 500 centistok vid C. Vidhäftningsm edlet har hittills i regel utgjorts av stearinamin, som är en fast fettamin. Underhåll N är resultaten blivit lyckade, ha de oljebehandlade grusvägarna legat väl bundna med en fast yta, som nära nog liknar en vanlig beläggning. H yvling har ej erfordrats och underhållet har inskränkts till lagning av enstaka potthål med oljegrus, som varit tillverkat i upplag för detta ändamål. Ojämnheter och andra skador, som uppkommit till följd av tjäle, ha i några fall justerats med hyvel. I de flesta fallen har man blott täckt över med oljegrus. Kostnader Eftersom man ännu inte känner behandlingarnas livslängd, är ekonomin svår att bedöma. Som representativa utförandekostnader kunna kostnaderna för ett 30 km långt arbete i Stockholms län 1956 anföras. De ha, inberäknat arbetsledning men ej övriga»centrala» kostnader, varit: Ett lager dubbel oljning (24 lit/m2) g r u s... 1: 03 kr/m2 Ett lager föroljat grus (30 lit/m2) g r u s... 1:15 kr/m2 Summa 2: 18 kr/m2 (A-priser: Grovarbetarlön ca 5 : kr/tim. Grus fram kört 1 1 : kr/m3. O lja vid närmaste järnvägsstation 190: kr/ton. Vidhäftningsmedel 4: 15 kr/kg. A lla priser i svenska kronor.) Utvecklingsmöjligheter Vägoljorna bilda en särskild grupp av bindemedel, för vilken vi tidigare haft relativt liten användning, kanske främ st beroende på deras dåliga vid häftning. Intresset synes emellertid nu ha stigit och det är flera oljebolag, som börjat studera dem i sina laboratorier. Såsom redan fram hållits har oljans sammansättning stort inflytande på resultatet. Genom att variera oljans egenskaper och mängd i oljegruset ha vi vid våra försök fått fram vitt skilda ytor, alltifrån en beläggningsliknande skrovlig, hård skorpa till en instabil, degigt mjuk och blank matta. Man har sålunda stora möjligheter att variera ytans beskaffenhet genom att sammansätta oljan på olika sätt. Det förefaller därför sannolikt, att man efter ytterligare studier skall kunna definiera olika typer av vägoljor, som äro avpassade för olika geografiska förhållanden och klimat.

9 För Sveriges vidkommande är det väl alltjämt osäkert, om ej de svåra tjälförhållandena komma att visa sig övermäktiga över dessa nya oljningsmetoder. Detta hindrar dock ej att metoderna böra kunna användas i andra trakter med bättre klimat, varför dessa svenska försök kanske ha ett visst internationellt intresse. Stockholm den 20 mars Fig. 6. Nysladdad yta. Fig. 6. Surface after dragging.

10 FÖRTECKNING Ö V E R RAPPORTER FRÅN SVENSKA VÄGINSTITUTET O C H STATENS VÄGINSTITUT 1. Erfarenheter från provvägen vid Bålsta under åren 1932 och 1933 av N. von Matern och S. H allberg Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari {Utgången) Hyvelblandning på kustvägen norr om Kalm ar år 1935, av N. von M a te rn Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Maskinblandning av grusvägbana Södra Åsbo , av G. Beskow. (Utgången) Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Möjligheter till ökad användning av sulfitlut i S v e rig e Bomullsväv som inlägg i bituminösa beläggningar, av S. Hallberg och A. Hjelm ér Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari Några undersökningar av sulfitlut, av H. A r n fe lt Provväg med olika pågrus vid Derome i Hallands län, av A. Hjelmér och B. Liljeqvist Avnötningsmätningar på sm ågatstensbeläggningar Vägbeläggningar på landsbygdens allmänna vägar i Sverige den 1 januari 1943 (Utgången) Möjligheter att använda hård rumänsk asfalt till vägbeläggningar av S. H allberg Förslag till enhetlig benämning av bituminösa bindemedel. Uniform Classification of Bituminous Products According to their Temperatures at a Viscosity of 500 centistokes av S. H allberg. (Omtryckt) Kalciumkloridens dammbindningsförmåga vid låg temperatur. On the Dust Binding Capacity of Calcium Chloride at Low Temperature, av H. A r n fe lt Stenkolstjärans lämplighet som tillsats till asfalt vid ytbehandling. Coal T ar as an Admixture to Asphalts for Surface Treatments, av Sten H a llb e r g Bestämning av kornstorlek med hydrometer. Analysis of Particle Size with H ydrometer, av Rune G a n d a h l... I Försök med en beläggningssladd. A Multiple-blade-drag for Bituminous Retread Work, av Sten H a llb e r g

11 24. Some Research on Bituminous Materials at the Road Research Laboratory, Great Britain. Några undersökningar av bituminösa material i England, av A. R. Lee Vidhäftningen mellan bituminösa bindemedel och stenmaterial och dess betydelse för vägbeläggningar. A short Treatise on the Adhesion of Bituminous Binders and Aggregates and its*importance to Road Pavements, av Sten H a llb e r g Undersökning av inverkan på asfaltbelagda banor av högt lufttryck i flygplanringar. Influence of High Tire Inflation Pressure on Runway Asphalt P avem en ts Några problem rörande fri sikt i vägkurvor. Some Problems Concerning Sight Distance on H ighway Curves, av N. von Matern och L.-O. A i m S4 28. Studier och försök med sandning och saltning på vinterväglag, utförda åren av statens väginstitut. Sand and Salt Treatments of Snow-Covered and Icy Roads. Test Carried Out by the State Road Institute of Sweden during the years of I Kort redogörelse för oljebehandling av grusvägar. A Brief Account of Oil Treatment of Gravel Roads, av S. Hallberg

12 Ivar Haeggströms B oktryckeri AB Stockholm