Cementstabilisering Per Lindh NCC Teknik, Malmö
Varför skall man stabilisera? Minskar behovet av externa material i projekten Minskar utnyttjande av naturgrus och krossmaterial Minskar transportbehovet Homogenare egenskaper på terrassytor Minskad överbyggnadstjocklek
Vilka är användningsområden för ballastmaterialen?
Hur tillgodoses behoven av ballast i Sverige?
Vad är stabilisering? Stabilisering med bindemedel (kallas ibland kemiskstabilisering) Oorganiska bindemedel Organiska bindemedel Blandade bindemedel Mekanisk stabilisering inblandning av inert material Stabilisering genom packning
Vilka är de vanligaste bindemedlen? Kalk (bränd- och släckt-kalk) Cement (OPC, SH, Anläggnings cement) Slagg och askor (masugnsslagg, flygaska) Bitumen (bitumen emulsion, skumbitumen) Blandade bindemedel
Vad har styrt valet av bindemedel? Assarson (968) Percentage passing 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 0 % Quicklime Hydrated lime Difficult to admix A B Quicklime Hydrated lime C Cement Asphalt Tar Mechanical stab. D Stabilisation inappropriate 0 % 0.002 0.006 0.02 0.06 0.2 0.6 2 6 20 60 Clay fine medium coarse fine medium coarse fine medium Silt Sand Gravel coarse Particle size (mm)
Bindemedels guide AustStab (999) Binder types A. General Purpose (GP) cement to AS3972 (Australian Standard) B. General Blend (GB) cement to AS3972 C. Cementitious blends, for binders consisting of fly ash, GP cement ground granulated blast furnace slag and lime, and including triple and quaternary blends D. Hydrated lime or quicklime E. Bitumen to AS2008 F. Cement/bitumen blends G. Insouble Polymers Suitability. Usually very suitable 2. Usually satisfactory 3. Usually not suitable Binder classification GP Cement (A) GB Cement (B) Cementitious blends (C) Lime (D) Lime & cement (C) Lime & fly ash (C) Bitumen (E) Cement/bitumen (F) Insoluble polymer (G) Crushed rock 2 3 3 2 Well-graded gravel Silty / Clayey gravel Sand Sandy / silty clays Hevy clays 2 3 2 2 2 2 3 3 3 2 2 3 2 2 2 2 3 3 3 2 3 2 3 3 2
Bindemedel Kalk CaCO 3 + värme CaO + CO 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + värme Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O Cement (OPC) kalksten + lera + värme cementklinker Alite 50 70% (Ca 3 SiO 5 ) Belite 5 30% (Ca 2 SiO 4 ) Aluminate 5 0% (Ca 3 Al 2 O 6 ) Ferrite 5 5% (Ca 2 AlFeO 5 )
Definition - stabilisering/modifiering Modifiering omedelbar effekt, h Stabilisering Kalk Puzzolana reaktioner långsam, flera år Cement sluthållfasthet efter 28 dygn
Methodology cont.
Olika typer av stabilisering In-situ stabilisering i vägbanken i schakten Verksstabilisering
Hur går stabilisering till? Bindemedel kan även tillsättas i trumman
Utrustning bindemedelsspridare
Utrustning bindemedelsspridare forts.
Utrustning fräsar
Utrustning fräsar forts.
Utrustning fräsar forts.
Utrustning fräsar forts.
Utrustning fräsar forts.
Stabilisering genom packning
Pad-foot vält
Grid roller
Gummihjulsvält
Utrustning tankbilar
Nya applikationer i Sverige NCC bygger nytt lager åt Biltema i Halmstad. Yta 43.000 m 3
Laboratorieundersökningar
Utrustning
Material
Seismisk mätning Enaxiella tryckförsök
Jämförelse mellan materialen efter 7 dygn Tryckhållfasthet som funktion av cementhalt Tryckhållfasthet (kpa) 20000 8000 6000 4000 2000 0000 Samkross Bärlager 0-45 (ATB) Linjär regression Bärlager 0-45 (ATB) Linjär regression Samkross 8000 6000 3 4 5 6 Bindemedelshalt (%) Härdningstemperatur 20 o C
Jämförelse mellan materialen efter 28 dygn Tryckhållfasthet som funktion av cementhalt Tryckhållfasthet (kpa) 25000 20000 5000 0000 Samkross w = 4% Samkross w = 5% Samkross w = 6% Regressionslinje w = 4% Regressionslinje w = 5% Regressionslinje w = 6% Bärlager w = 4% Bärlager w = 5% Bärlager w = 5% 5000 3 4 5 6 Mängd bindemedel (%) Härdningstemperatur 20 o C
Kalibrering av P-våg mot tryckhållfasthet Tryckhållfasthet mot P-våg 0000 9500 Cementstabiliserad samkross Regressionslinje 9000 P-wave (Hz) 8500 8000 7500 7000 6500 Härdningstemperatur 20 o C 6000 6000 8000 0000 2000 4000 6000 8000 20000 22000 Tryckhållfasthet (kpa)
Bypass Karuah forts.
Bypass Karuah forts.
Bypass Karuah forts.
Bypass Karuah forts.
Bypass Karuah forts.
Tack för uppmärksamheten