Glimmermineralens påverkan på obundna förstärkningslager : En studie om hur fritt glimmer påverkar deformationsegenskaperna hos ett förstärkningslager

Sammanfattning: Glimmer är vanligt förekommande i den svenska berggrunden och återfinns bland annat i bergarterna gnejs och granit. Åtskilliga praktiska samt vetenskapliga exempel visar att glimmerhar negativ påverkan på bärlagermaterial samt asfalt och är därmed reglerat i Trafikverkets regelverk. Däremot är det ytterst få studier som behandlar glimmerhaltens påverkan på ett förstärkningslager. Gemensamt i de studier där obundna lager studerats är att fria glimmerkorn, s.k. fritt glimmer, som anrikas i små fraktioner utgör det största problemet.  Tidigare undersökningar och skadeutredningar av vägar med snabb nedbrytning pekar på attglimmer haft negativ påverkan även på förstärkningslagret. Denna studie initierades dåTrafikverket nyligen avslutat ett vägprojekt som tidigt uppvisade spårdjupsutveckling somdelvis härleddes till ett glimmerrikt förstärkningslager. Med bakgrund av ovanstående finns det anledning att undersöka glimmermineralens påverkan på ett förstärkningslager då det kan föreligga ett behov att reglera tillåten glimmerhalt även i detta lager. Bergmaterial bryts, främst av ekonomiska skäl, fördelaktligen i anslutning till vägen som ska byggas. En allt för sträng begränsning kan medföra att vissa bergtäkter döms ut vilket resulterar i suboptimeringar såsomlängre materialtransporter vilket påverkar både priser samt koldioxidutsläpp. Syftet med denna studie är att undersöka hur fritt glimmer påverkar ett förstärkningslager genom att studera befintlig litteratur samt utföra en laboratorieundersökning. Tidigare studier på bärlagermaterial har visat på ökning av kapillaritet och deformationer vid högre glimmerhalter. Ökad tjällyftning, i synnerhet kvarvarande lyftning, har också registrerats vid ökande glimmerhalt. Detta har resulterat i att en maximal fri glimmerhalt på 30% ej fåröverstigas i ett bärlager enligt Trafikverkets regelverk. Då kunskapsläget om glimmer i förstärkningslager är avsevärt mycket sämre än för bärlager finns idag ingen begränsning rörande högsta tillåtna glimmerhalt i förstärkningslager. Baserat på litteraturstudien, tillgänglig utrustning och tidsramen för detta projekt utformades ett belastningstest med inspiration från CBR-test. Testserien har utförts på material i fraktion 0-63 mm där en hydraulpress under konstant deformationshastighet belastar materialet och registrerar kraft i förhållande till deformation. Tre olika glimmerhalter testades med vattenkvot 6% och 12%. Glimmerhalten varierades genom att dopa det glimmerrika ursprungsmaterialet i fraktion 0-4 mm med glimmerfritt material i samma fraktion samtidigt som den totala andelen 0-4 mm material hölls konstant i samtliga prov. Resultatet från belastningstesterna av proverna med vattenkvot 12% visar ett vagt sambandmellan ökad glimmerhalt och större deformationer. Samtidigt påvisar resultatet för provernamed vattenkvot 6% det omvända. Eftersom dessa två prover skiljer sig mest med avseende på glimmerhalt och vattenkvot är detta resultat synnerligen oväntat. Resultaten beträffandepermanent deformation i förhållande till maximal deformation antyder att provmaterialet med högst glimmerhalt erhöll minst elastiska egenskaper med båda vattenkvoterna. Utifrån studiens resultat är det svårt att konstatera hur fritt glimmer påverkar bärigheten hos ett förstärkningslager. För att med säkerhet påstå hur fritt glimmer påverkar deformationsegenskaperna hos ett förstärkningslager krävs fler prover. Slumpen kan i denna laboratorieundersökning ha orsakat resultaten med tanke på att bara ett försök med varje glimmerhalt/vattenkvot gjordes för varje provmaterial.