Planerings- och byggbeskrivningar för OKTO
Planerings- och byggbeskrivningar för OKTO-byggprodukter i väg-, gatu- och markbyggnad Innehållsförteckning Planerings- och byggbeskrivningar för OKTO-byggprodukter i väg-, gatu- och markbyggnad Författarna: Vesa Kallio, Destia Oy Teuvo Holappa, Destia Oy Antti Tikkakoski, Destia Oy Courtesy of Josef Gartner Förklaringar OKTO-byggprodukter OKTO-byggprodukterna tillverkas i Outokumpu Tornio Works fabriker. I denna anvisning behandlas de OKTO-byggprodukter som tillverkas av Outokumpu Chrome Oy. OKTO-isolering En stenprodukt som tillverkas av smält ferrokromslagg genom granulering. Fraktionen för OKTO-isoleringen i standardproduktionen är 0-11 mm. OKTO-stenkross En stenprodukt som tillverkas genom att luftkylt ferrokromslagg krossas. Fraktionerna för krosset i standardproduktionen är 0/5 mm, 4/8 mm, 4/11 mm, 8/11 mm, 10/16 mm och 16/22 mm. 1 Inledning...................................................................... 3 2 Tillverkning av OKTO-byggprodukter.................. 4 3 Materialtekniska egenskaper ................................ 5 3.1 Kemikalisk sammansättning och miljöegenskaper... 5 3.2 Kvalitetskontroll ........................................................... 5 3.3 Tekniska egenskaper .................................................... 6 3.3.1 Fysiska egenskaper ........................................................ 6 3.3.1.1 Kornstorleksfördelning och form ................................ 6 3.3.1.2 Volymvikt och vattenhalt ............................................ 6 3.3.1.3 Tätbarhet .................................................................... 6 3.3.2 Värmetekniska egenskaper och tjälbenägenhet ............. 8 3.3.2.1 Värmetekniska egenskaper ........................................ 8 3.3.2.2 Frostbeständighet ...................................................... 8 3.3.3. Hydrauliska egenskaper ................................................. 8 3.3.4 Mekaniska egenskaper................................................... 6 3.3.4.1 Elasticitetsmodul vid analytisk mätning ..................... 9 3.3.4.2 Elasticitetsmodul i dimensionering enligt Odemark... 9 3.3.4.3 Stöthållfasthet och slitstyrka .................................... 10 3.3.4.4 Friktionsvinkel och kohesion .................................... 10 3.3.4.5 Risighetstal .............................................................. 10 3.3.4.6 Sammanfattning av OKTO-isolering och -stenkrossets mekaniska egenskaper ...................... 10 3.4 Dimensioneringsparametrer...................................... 11 4 4.1 Uppföljning av OKTO-isoleringskonstruktion 12 Maukuntie ................................................................... 12 5 5.6.2 Planering och dimensionering av överbyggnad ....................................................... Grunder för planering och dimensionering .............. Dränering..................................................................... Underbyggnad ............................................................ Överbyggnad .............................................................. Bankar och fyllningar .................................................... Filterskikt ...................................................................... Bärande och fördelande skikt ....................................... Beläggning.................................................................... Dimensionering av väg- och gatukonstruktioner .... Bärighetsmätning ......................................................... Tjäldimensionering ....................................................... Exempel på dimensionering ...................................... Exempel på dimensionering enligt Trafikverkets anvisning ................................................. Exempel på dimensionering, kommuner och städer .... 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.5 Arbetsbeskrivning för byggande .........................18 Tillämpning av anvisningen ...................................... 18 Lagring, hantering och transport .............................. 18 Dränering och underbyggnad.................................... 18 Överbyggnad .............................................................. 18 Bankar och fyllningar .................................................... 18 Filterskikt ...................................................................... 18 Bärande och fördelande skikt ....................................... 18 Beläggning.................................................................... 18 Husbygge .................................................................... 18 7 Slutsatser .................................................................. 19 8 Litteratur ................................................................... 20 9 Bilagor ....................................................................... 20 5.1 5.2 5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.6 5.6.1 2 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 16 1 Inledning Av naturens jordmaterial togs 59 miljoner ton grus och sand, 53 miljoner ton förädlat bergsmaterial och ca 4,6 miljoner ton sprängsten i Finland år 2007. Jord- och stenmaterial har främst tagits från grundvattenområden vilket medför en betydande risk för att grundvattnet förorenas. / 1/ Naturens bästa jordmaterial finns ofta i grundvattenområden och det håller på att bli svårare att få tillstånd för att ta jordmaterial på dessa områden. Naturligt jordmaterial kan ofta ersättas med industriella produkter. Råmaterialet i dessa är material som uppstår vid industriella processer. Vid Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromfabrik produceras årligen cirka 300 000 ton OKTO-byggprodukter, av vilka man i sin tur tillverkar OKTObyggprodukter som lämpar sig för väg-, gatu- och markbyggnad. Målsättningen för Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromfabrik är att fördubbla produktionen inom den närmaste framtiden och i motsvarande grad öka mängden OKTO-byggprodukter. OKTO-isolering framställs av smält ferrokromslagg med hjälp av vattenkylning eller granulering. Enligt kornstorleksfördelningen definieras produkten som sand. Materialet avviker från natursand i den bemärkelsen att det är kantigt, glasaktigt, poröst och lättare än naturstensmaterial. Den korniga OKTO-isoleringen isolerar värme väl och tack vare sin kantighet har den stor friktionsvinkel. OKTO-stenkross tillverkas genom att luftkylt ferrokromslagg krossas. Krosset är hårt och bärande. På grund av OKTO-stenkrossets hårdhet lämpar sig produkten bäst för beläggning som kräver stor slitstyrka. Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromfabriks OKTO-byggprodukter har tillverkats och använts för små och stora användningsändamål inom markbyggnad sedan år 1969. Under hela den tid produkterna använts har man målmedvetet undersökt OKTO-byggprodukternas nyttoanvändning med hjälp av laboratorieundersökningar och provbyggnad. Det bedrivs ständig forskning och utveckling av OKTO-byggprodukterna pågår. Affärsverksamheten stöds genom utveckling och kvalitetskontroll av verksamhetssystemet. Utifrån de resultat man får från laboratorieundersökningar och provbyggnad med OKTO-byggprodukterna lämpar de sig utmärkt för olika markbyggnad. OKTO-isoleringen har en bättre värmeisoleringsförmåga än naturmate- rial, vilket gör att OKTO-isoleringskonstruktioner som är dimensionerade mot tjäle är märkbart tunnare än motsvarande markkonstruktioner byggda av naturmaterial. Lagstiftningen känner inte till begreppet biprodukt. En del biprodukter klassas som avfall och därför krävs miljötillstånd eller att man gör en miljöanmälan då man ska använda dem i vägbyggnationer. En del av biprodukterna är produkter som inte kräver miljötillstånd eller att man gör en miljöanmälan för att man ska få använda dem. OKTObyggprodukterna klassas som produkter som inte behöver miljötillstånd (Högsta förvaltningsdomstolens beslut 3502/2005) och inte heller ett anmälningsförfarande enligt SRF (591/2006). OKTOprodukterna omfattas av produktansvarslagen och kan användas som naturstensmaterial. Producenten är ansvarig för produkternas miljöduglighet. OKTO-isoleringen är CE-märkt enligt standard EN 13242 och OKTO-stenkrosset är CE-märkt enligt standard SFS-EN 13043 (Bilaga 1). Produkternas kvalitetsövervakning baserar sig på de krav som nämns i EN-standarderna. Denna anvisning kan vara till hjälp då man planerar och bygger konstruktioner av OKTObyggprodukter från Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromfabrik. Potentiella användningsändamål för ferrokromfabrikens OKTO-byggprodukter är byggskikt i väg-, gatu- och gårdsbyggnationer, som fyllning av grunder och bottenbjälklag, som sidofyllning i grundmurar samt som fyllning i rör-, lednings- och täckdikesgravar. Dessutom kan de bl.a. användas i ljudvallar och vid avstjälpningsplatsbyggnad. Vägförvaltningen (nuv. Trafikverket) är en av de största användarna av stenmaterial och strävar genom sin biproduktanvisning efter att främja användningen av biprodukter i de arbeten som Trafikverket beställer. I sina anvisningar har Trafikverket bedömt de miljörisker som användningen av materialen orsakar och ställt upp krav för användningen av dessa material / 8/. I produktifieringsprocessen har man följt den process som rekommenderas i biproduktsanvisningen i fråga. I denna anvisning har man definierat planeringsparametrarna för markbyggnad enligt Trafikverkets direktiv. 3 Flowsheet of the Ferrochrome Figur 1. Tillverkning av OKTO-byggprodukter 2 Tillverkning av OKTO-byggprodukter att rinna av och levereras vidare till kunder eller tillfällig deponering. OKTO-isoleringen används främst som filterskikt i vägbyggnationer och som isolering mot tjäle samt i täckdiken. OKTO-stenkross tillverkas av luftkylt slagg genom produktifiering i en separat process. Det luftkylda materialet krossas och fördelas i vattensorteringen i fraktionerna 0/5 och 5/22 mm (grov indelning). Från den grova fraktioneringen tas metallen tillvara genom mediumseparation. Metallen separeras med en magnetseparator och spiraler. Den OKTO-stenkross som är i standardproduktion har produktfraktionerna 0/5 mm, 4/8 mm, 4/11 mm, 8/11 mm, 10/16 mm och 16/22 mm. OKTO-stenkrosset vattensorteras i produktionsprocessen, så att dess halt av finmaterial är mycket låg. OKTO-stenkross används i huvudsak som råvara i asfaltbeläggningar. Därför bestäms materialegenskaperna utifrån de egenskaper som krävs av stenmaterial för beläggning. Ferrokrom är en viktig råvara i rostfritt stål. Outokumpu Chrome Oy Tornios fabriker tillverkar 270 000 ton ferrokrom med hög kolhalt per år. Råvaran för produktionen är kromit från gruvan i Kemi. Anrikningar av kromit reduceras med koks i en masugnsprocess till metalliskt ferrokrom. I samma process uppstår 320 000 ton ferrokromslagg per år, varav man processar 300 000 ton per år till OKTO-byggprodukter. I styrningsprocessen av slaggegenskaperna används naturligt stenmaterial som även är utgångsmaterial för OKTO-byggprodukter. För miljöns del representerar ferrokromprocessen den bästa teknik som finns att tillgå (BAT). OKTO-byggprodukterna tillverkas genom noggrant utvalda insatsmaterial, genom styrning och analysering av insatsen och genom att sikta på en bestämd kemikalisk sammansättning i ugnsprocessen som i stor utsträckning även fastställer produkternas miljöegenskaper. Figur 1 visar OKTObyggprodukternas tillverkningsprocess. OKTO-isoleringen tillverkas genom granulering (finfördelning). I finfördelningen låter man smält ferrokromslagg rinna ur smältugnen via gjutkärl direkt till en tryckvattenstråle, som finfördelar det smälta slagget till en produkt med kornstorleken 0/11. Från avkylningsbassängen flyttas den granulerade produkten maskinellt för 4 3 Materialtekniska egenskaper 3.1 Kemikalisk sammansättning och miljöegenskaper fyller EU:s krav på avstjälpningsplatsbehörighet för permanent och vanligt avfall. Ovan nämnda krav gäller i Finland eftersom motsvarande värden inte har föreskrivits för markbyggprodukter. Urlakningsvärdena är lägre än de riktvärden som rekommenderas för markbyggprodukter i Finland. Huvudkomponenterna i OKTO-isoleringen är SiO2, MgO och Al2O3. Smältpunkten är cirka 1 700 C. Den typiska sammansättningen presenteras i tabell 1. 3.2 SiO2 30 % Al2O3 26 % MgO 23 % FeTOT 8% 1) CaO 4% 2) 1) 2) Kvalitetskontroll OKTO-byggprodukternas kvalitet kontrolleras under produktionen enligt en intern kvalitetskontroll. I kvalitetskontrollen beskrivs bland annat OKTO-byggprodukternas tillverkning, kvalitetsövervakning, kvalitetskrav och åtgärder för avvikande situationer. Kvalitetskontrollen innehåller även instruktioner för att utföra stenmaterialtest. OKTO-isoleringen har CE-märkts och uppfyller kraven enligt standarden SFS-EN 13242 (Ballast för obundna och hydrauliskt bundna material till väg- och anläggningsändamål) och OKTO-stenkrosset har CEmärkning enligt standarden SFS-EN 13043 (Stenmaterial för asfaltmassa och beläggning för vägar, flygplatser och övriga trafikerade ytor). OKTO-byggprodukterna uppfyller kraven i standarden SFS 5904. Kvalitetskontrollen av OKTO-produkter utförs enligt kraven för CE-produktstandarden. Kvalitetskontrollanalyser av OKTO-byggprodukterna görs i fabrikens eget laboratorium. Vid behov används ett externt PANK-godkänt laboratorium. Som kvalitetskontrolltest av urlakning används skaktest (L/S10) enligt standarden SFS-EN 12457-2. De analyserade komponenterna är Cr, Cr6+, Mo och F-. Kontrolltätheterna av uppgifterna i kvalitetskontrolltester presenteras i tabell 2. Ca 6,5 % i oxidisk och ca 1,5 % i metallisk form. ca 2 % i oxidisk och ca 2 % i metallisk form Tabell 1. Typisk sammansättning för OKTO-isoleringen OKTO-isoleringens faser är amorfiskt glas, fast Fe-MgCr-Al-spinell och slaggfaser. Slaggfaserna är slutna i en fast spinellfas, som i praktiken omges av en amorfisk glasfas. Produktens struktur garanterar liten löslighet hos metallerna. OKTO-isoleringskornet är kompakt och delvis kristalliskt. OKTO-isoleringen är en homogen och stabil produkt. Mängden finmaterial i OKTO-isoleringen är liten. OKTO-stenkross är ett delvis kristalliskt och delvis glasaktigt hårt stenmaterial med en liten andel finkornigt material. Till sin mineralogiska sammansättning är OKTOstenkrosset relativt homogent. Huvudfaserna i mängdordning är glas, spinell, forsterit, Mg-Al-silikat och slaggfaser. OKTO-byggprodukternas löslighet är liten och upp- Egenskap, standard Provtagningstäthet OKTO-isolering Flisighetsindex, SFS-EN 933-3 OKTO-kross 1/månad Kornighet, SFS-EN 933-1 1/vecka Kulkvarn, SFS-EN 1097-9 1/vecka 1/månad Los Angeles-värde, SFS-EN 1097-2 1/år Frys- och töbeständighet, SFS-EN 1367-6 Vid behov Vidhäftning till bindeämnen som innehåller bitumen, prEN 12697 Tabell 2. Egenskaper och minimitäthet som anges för OKTO-produkter. 5 1/år 3.3 Tekniska egenskaper 3.3.1 Fysiska egenskaper 3.3.1.1 Kornstorleksfördelning och form Med processeringen av OKTO-byggprodukterna (krossning, metallseparation och gallring) får man fram en förädlad produkt av jämn kvalitet. Produkterna motsvarar naturstenmaterial till sin kornighet och kan således användas i motsvarande konstruktioner och ersätta sand, grus och kross. I krossningsprocessen sorteras produkterna enligt behov i olika fraktioner. Figur 2 visar OKTO-isolering och Figurerna 3-4 OKTO-stenkross. Figur 5 visar OKTO-isoleringens typiska kornstorleksfördelning. Kornstorleksfördelningsbestämningen har gjorts enligt standarden SFS-EN 933-1 / 11/. OKTO-isoleringens typkornstorleksfördelning är 0/11 mm, vilket ger den värdet 100 MPa som E-modul / 25/. Till sin kornstorleksfördelning lämpar sig produkten som sand i filterskikt samt som ersättning för sand i olika andra fyllningar. I produktionsprocessen av OKTO-stenkross kan man tillverka alla produkter enligt CE-kornstorleksfördelnings-klasserna. De normala produkterna har kornstorleksfördelningarna 0/5 mm, 4/8 mm, 4/11 mm, 8/11 mm, 10/16 mm och 16/22 mm. I bilaga 1 presenteras laboratorieresultat av OKTOisolering och OKTO–stenkross. Figur 2. OKTO-isolering 0/11 mm 3.3.1.2 Volymvikt och vattenhalt OKTO–isoleringens kompaktdensitet är ca 3,05 ton per m3 och OKTO–stenkrossets ca 3,15 ton per m3. Med det förbättrade Proctor –testet är den högsta torrvylymvikten för OKTO-isoleringen fastställd till att variera mellan 17,9–18,4 kN/m3 och den optimala vattenhalten varierar mellan 7,0–10,5 %. I tabell 3 presenteras OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets fysikaliska egenskaper och standarderna som de fastställs med. Figur 3. OKTO-stenkross 0/5 mm 3.3.1.3 Tätbarhet OKTO-isolering och OKTO-stenkross OKTOa-krosset är mycket vattenpermeabla material och därför kan dessa material komprimeras på samma sätt som naturligt stenmaterial. Vid komprimering kan överflödigt vatten lätt avlägsna sig från det komprimerade lagret och bevattning behövs i allmänhet inte under komprimeringsarbeten. Ett skikt som pressas på en gång kan ha en maximal tjocklek på 500 mm. Det är möjligt att köra med t.ex. lastbil på OKTO-isolerings- och OKTO-stenkrosslagret efter komprimering. OKTO-isoleringen och OKTOstenkrosset finfördelas inte nämnvärt i samband med komprimeringen. I tabell 4 presenteras OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets normativa packningsgrader beroende på redskap. Figur 4. OKTO-stenkross 16/22 mm 6 LERA SILT SAND GRUS OKTO-isolering Figur 5. OKTO-isoleringens kornighetskurva går i området för filtreringsskiktets anvisade kornighet. Egenskap OKTO-isolering OKTO-stenkross Standard Kompaktdensitet, [Mg/m3] 3,02…3,15 3,05…3,25 SFS-EN 1097-6 Torr skrymdensitet, [Mg/m3] 1,10…1,35 1,40…1,68 SFS-EN 1097-3 Största torrvolymvikt, [kN/m3] 17,9…18,4 1) SFS-EN 13286-2 Optimal vattenhalt, [%] 7,0…10,5 1) SFS-EN 13286-2 Struktur RTR vikt [t/m3] 1,65…1,80 1) För Okto-stenkross har inte här fastställts största torrvolymvikt och optimal vattenhalt eftersom dess huvudsakliga användningsområde är beläggningsstenmaterial. Tabell 3. Kompaktdensitet, skrymdensitet, högsta torrvolymvikt och optimala vattenhalt hos OKTO-isolering och OKTO-stenkross (/ 15/, / 16/, / 19/). Egenskap, standard Packningsutrustning OKTO-isolering OKTO-stenkross Vibratorplatta 150 kg 4 3 Vibratorplatta 455 kg 2…3 2 Vibratorvält 5…8 tn 3…4 3 Vibratorvält > 8 tn 2…3 2 Gummihjulsvält < 15 tn 5…7 4 Gummihjulsvält > 15 tn 5…6 4 Tabell 4. Riktgivande packningsvolym för OKTO-isolering och OKTO-stenkross. 7 koefficient och tjälbenägenhet med tjällyft. Korrelationskoefficienten för sand är 1 för isolering och övriga material jämförs med sand. OKTO-isoleringens är 1,5 och OKTO-stenkrossets 1,0. Figur 6 visar motiveringen för ovanstående korrelationskoefficienter. Den korrelationskoefficient som används i mätningen för tjäle har i Figur 6 fastställts med hjälp av den värmeledning som tillmätts för materialen då de används. 3.3.2 Värmetekniska egenskaper och tjälbenägenhet 3.3.2.1 Värmetekniska egenskaper OKTO-isolering är ett poröst material, vilket gör att det har en bra värmeisoleringsförmåga. I de värmeledningstest som gjorts i laboratorium varierade OKTOisoleringens värmeledning i optimal fuktighet mellan 0,55–0,56 W/Km i smält tillstånd och mellan 0,66– 0,69 W/Km i fryst tillstånd. I mättat tillstånd varierade OKTO-isoleringens värmeledning i smält tillstånd mellan 0,91–0,95 W/Km och i fruset tillstånd mellan 1,88–1,89 W/Km (Tabell 5). OKTO-isoleringens värmeledningstester utfördes enligt standarden ASTM D 5334-92 / 10/. OKTO-isoleringens värmetekniska egenskaper har också undersökts med hjälp av värmeledningssonder som placerats ut under provbyggnad och resultaten har varit kongruenta med laboratorieresultaten. I tidigare undersökningar har OKTO-stenkrosset i smält tillstånd haft en värmeledningsförmåga på ca 1,2 W/Km i optimal fuktighet. Mätningen för tjäle enligt Trafikverkets direktiv baserar sig på det kalkylerade tjällyftet, då materialets värmetekniska egenskaper beskriver isoleringens korrelations- 3.3.2.2 Frostbeständighet Utifrån tjällyftstester som gjorts i laboratorium samt på basis av kornstorleksfördelning och kapillaritet är OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrosset tjälfria material. OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets tjälkoefficient (segregationspotential) är 0 mm2/Kh och tjällyften är 0 %. 3.3.3 Hydrauliska egenskaper OKTO-isoleringens kapillariska stighöjd är under 20 cm (Bilaga 2, Tabell 6) och OKTO-stenkrossets under 5 cm, vilket betyder att det inte sker något anmärkningsvärt med materialen då vattnet stiger kapillariskt. På basen av den kapillariska stighöjden är OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrosset tjälfria material. Tjälfria material har Temperatur vid mätning Vattenhalt Volymvikt Torrvolymvikt Värmeledningsförmåga [°C] [%] [kN/m3] [kN/m3] [W/Km] +18 9,0 17,38 15,94 0,55…0,56 -13 9,0 17,38 15,94 0,66…0,69 +18 mättad 17,38 15,94 0,91…0,95 -13 mättad 17,38 15,94 1,88…1,89 Tabell 5. OKTO-isoleringens värmeledning i smält och fryst tillstånd i optimal fuktighet och i mättat tillstånd (medelvärde av 2 parallella provserier). Korrelationskoefficient Korrelationskoefficient OKTO-isolering OKTO-stenkross Stenkross Värmeledningsförmåga [W/Km] Figur 6. OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets korrelationskoefficienter. 8 Egenskap OKTO-isolering OKTO-stenkross Vattenabsorption [%] 0,3 Vattnets adsorptionstal [%] 1,6 1,1 PANK 2108 Specifik yta [m2/g] 1,1 2,2 PANK 2401 5,0 PANK 2108 0,10…0,20 ≤ 0,05 SAHI- och Bescowkapillarmeter 225 125 SFS-EN 1097-10 Absorptionshöjd för vatten [mm] Vattenpermeabilitet [m/s] 10-3…10-4 10-0,5…10-4 Frys- och töbeständighet [%] 1) SFS-EN 1097-6 14,5 Vattnets adsorptionsförmåga [mg/m2] Kapillaritet [m] 0,4…1,0 Standard 1) 1) CEN ISO/TS 17892-11 0,2 SFS-EN 1367-6 Beroende av OKTO-krossets korngrupp. Tabell 6. OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets hydrauliska egenskaper (/ 16/, / 18/), / 22/, / 23/, / 24/) en kapillarisk stighöjd på under 1 m. För OKTO-isoleringen är sughöjden för vatten 225 mm och för OKTO-stenkrosset 125 mm, vilket gör att materialen även lämpar sig väl som kapillärbrytare under byggnader. OKTO-isoleringens egenskapsyta är 1,1 m2/g och OKTO-stenkrossets 2,2 m2/g. OKTO-isoleringen har en vattenabsorption på 1,6 % och OKTO-stenkrosset på 1,1 %. OKTO-isoleringen har en vattenabsorptionsförmåga på 14,5 mg/m2 och OKTO-stenkrosset på 5,0 mg/m2. OKTO-stenkross lämpar sig för alla slags beläggningar. OKTO-stenkrossets frys-tö-beständighet är god (klass F1). Man tillämpar inte frys-tö-testet på mycket porösa konststenmaterial, därför har det inte fastställts något värde för OKTO-isoleringen. Materialens vattenabsorptionsförmåga rör sig inom tillåtna gränsvärden, då gränsen vanligtvis är ≤1,0 %. OKTO-isoleringen och jämförelsesanden uppnådde i det fuktiga (wOKTO=8 %, wHk=5 %) provet nästan exakt samma modulvärden. I de nya modulbestämmelser som gjordes efter att provet mättats, var OKTOisoleringens modulvärden bara en aning mindre än i det fuktiga (wOKTO=8 %) provet. Jämförelsesanden uppnådde däremot då den var mättad på de lägsta spännings-/belastningsnivåerna klart lägre modulvärden än då den var fuktig och då belastningsnivån steg gick det mättade provet sönder helt. OKTO-isoleringen behöll sina belastningsegenskaper bättre än sanden då vattenhalten steg. 3.3.4.2 Elasticitetsmodul i dimensionering enligt Odemark Tabell 7 visar Odemark-metodens bakåträknade elasicitetsmoduler för OKTO-isoleringen i OKTO-isoleringskonstruktionen på Maukuntie. Bakåträkningen utfördes så att man genom att ändra de elasticitetsmoduler som användes i Odemark-metoden fick den uppmätta (medelvärde) och beräknade bärigheten att motsvara varandra. I bakåträkningarna beräknades OKTO-isoleringens elasticitetsmodul vara 100 MN/m2, vilket man har beslutat rekommendera för dimensionering. Parallella resultat har man även fått på andra objekt man följt upp. Figur 7 visar bakåträkningen för OKTOisoleringskonstruktionen på Maukuntie. För OKTO-stenkrosset används dimensioneringsmoduler beroende på kornstorleksfördelning på fördelande och bärande skikt på samma sätt som för naturstenkross. 3.3.4 Mekaniska egenskaper 3.3.4.1 Elasticitetsmodul vid analytisk mätning På Tammerfors tekniska universitet utreddes OKTOisoleringens moduler. För att fastställa materialmodulerna gjordes statiska och cykliska triaxialtest. De statiska triaxialtesterna gjordes som prov på flera nivåer, då samma prov testades med olika celltrycksvärden. Som jämförelsematerial användes sand, som på basis av dess kornstorleksfördelning har ett elasticitetsmodulvärde på 70 MN/m2. Objekt Datum Mätningspunkt, konstruktionens ålder Uppmätt bärighet [MN/m2] Tillbakaräknad E-modul för OKTO-isolering [MN/m2] Maukuntie 03.09.2007 Ovanifrån AB skiktet, 2 år 216 100 Maukuntie 24.10.2008 Ovanifrån AB skiktet, 3 år 217 100 Tabell 7. Bakåträknade elasticitetsmoduler för OKTO-isoleringen med Odemark-metoden 9 E-moduler Namn på material Tjocklek (m) angett (MN/m2) Max 6x använd (MN/m2) Bärighet (MN/m2) AB Bärande krossmaterial KaM Fördelande KaM OKTO-isolering OKTO-isolering 0.05 0.20 0.20 0.25 0.20 0.90 2500 280 280 100 100 0 1 1 1 1 2500 280 280 100 100 215 174 119 64 39 20 ~ o Figur 7. OKTO-isoleringens bakåträknade E-modul med Odemark-metoden i OKTO-isoleringskonstruktionen på Maukuntie. Ovanpå beläggningen har en bärighet på cirka 215 MN/m2 uppmätts. För OKTO-isolering och OKTO-stenkross används 6 × regeln för moduler från Odemarks dimensionering (n-koefficient enligt Information för vägplanering 71), på samma sätt som för naturstenmaterial. 3.3.4.5 Flisighetstal Det flisighetstal som beskriver formegenskaperna hos OKTO-stenkrossets korn är 4/11 mm för sorten 8–15, 10/16 mm för sorten 6–9 och 16/22 för sorten 2–6. OKTO-krossorterna 10/16 mm och 16/22 mm hör till klass FI 10 (flisighetstal ≤ 10) och 4/11 FI 15. Standard SFS-EN 933-3+A1 har följts då flisighetstalet har fastställts / 13/. 3.3.4.3 Stöthållfasthet och slitstyrka Kulkvarnsvärdet varierar för OKTO-stenkrosset mellan 6,5–7,1 (AN 7) och det lämpar sig som råvara i alla asfaltbeläggningar. OKTO-stenkrossets Los Angeles-tal varierar mellan 13–15 (LA20), vilket uppfyller kvalitetskravet för obundna bärande skikt i Finland (Tabell). Eftersom produktionsprocessen är jämn varierar inte produktens fasthetsegenskaper anmärkningsvärt. Kulkvarnsvärdet fastslogs med standarden SFS-EN 1097-9 och Los Angeles-värdet enligt standarden 1097-2. 3.3.4.6 Sammanfattning av OKTO-isoleringen och -stenkrossets mekaniska egenskaper En sammanfattning av OKTO-isoleringen och -stenkrossets mekaniska egenskaper presenteras i tabell 8. SHRP P-46 –bestämningarna gjordes vid Tammerfors tekniska universitet. 3.3.4.4 Friktionsvinkel och kohesion OKTO-isoleringens friktionsvinkel och kohesion bestämdes med hjälp av ett statiskt triaxialtest. Triaxialtestet genomfördes i det geotekniska laboratoriet på Tammerfors tekniska universitet. OKTO-isoleringens friktionsvinkel varierade mellan 39–42° och kohesionen var 27 kN/m3. Egenskap Friktionsvinkel [°] Kohesion [kPa] OKTO-isolering 39…42 OKTO-stenkross > 40 1,2) 27 1,2) Standard SHRP P-46 SHRP P-46 Los Angeles-värde – 13…15 SFS-EN 1097-2 Kulkvarnsvärde – 6,5…7,1 SFS-EN 1097-9 100 100…280 3) E-modulrekommendation i Odemarks beräkning [MN/m2] Flisighetsindex 1) Vid 2…15 mätning får man inte samtidigt använda en stor friktionsvinkel och kohesionsvärde 2) Statiskt treaxialtest 3) E-modulen för OKTO-stenkross är beroende av fördelningen av kornstorleken, såsom är fallet även vad gäller naturmaterial Tabell 8.OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets mekaniska egenskaper 10 SFS-EN 933-3+A1 3.4 Dimensioneringsparametrar I tabell 9 presenteras rekommendationerna för OKTOisoleringen och OKTO-stenkrossets materialparametrar som dimensioneringsvärden. Egenskap Enhet OKTO-isolering OKTO-stenkross Kompaktdensitet [Mg/m3] 3,0 3,1 Torr skrymdensitet [Mg/m3] 1,20 1,5 Största torrvolymdensitet [kN/m3] 18,0 [%] 10,5 Värmeledningsförmåga, ofrusen, optimal fuktighet [W/Km] 0,6 1,2 Värmeledningsförmåga, frusen, optimal fuktighet [W/Km] 0,7 -- Värmeledningsförmåga, ofrusen, mättad [W/Km] 1,0 -- Värmeledningsförmåga, frusen, mättad [W/Km] 1,9 -- - 1,5 1,0 [mm2/Kh] 0 0 Optimal vattenhalt Korrelationskoefficient a 1) Tillfrysningskoefficient Svällningskoefficient [%] pH Elledningsförmåga Vattenabsorption Adsorptionstal för vatten Adsorptionsförmåga för vatten Specifik yta Frys- och töbeständighet 0 9,0 [mS/m] 9,0 10,0 [m] 0,20 0,05 [mm] 225 125 [%] 0,5 0,5 Kapillaritet Absorptionshöjd för vatten 0 9,5 [%] 1,6 1,1 [mg/m2] 14,5 5,0 [m2/g] 1,1 2,2 [%] Friktionsvinkel 2) 0,2 [°] 38 [kPa] 25 Los Angeles-värde - -- 14 Kulkvarnsvärde - -- 7,0 Flisighetsindex - -- 8 E-modulrekommendation vid Odemarks beräkning [MN/m2] 100 100…280 3) Kohesion 2) 42 1) Parameter som används i kalkylmässig tjälmätning i Trafikverkets planeringsanvisning (isoleringsförmåga i jämförelse med sand). 2) Vid mätning får man inte samtidigt använda en stor friktionsvinkel och ett stort kohesionsvärde. 3) Modulen för OKTO-stenkross fastställs utifrån kornigheten, på samma sätt som för naturstenkross. Tabell 9. Dimensioneringsvärderekommendationer för OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets materialparametrar 11 4 Uppföljning av OKTOisoleringskonstruktion 4.1 Maukuntie (Routa 1d) så att man ändrade på OKTO-isoleringsskiktets värmeledning tills det uppmätta och beräknade tjäldjupet motsvarade varandra. På så sätt beskrevs OKTO-isoleringens värmeledning i fryst tillstånd som 0,4–0,5 W/Km. Vintern 2006–2007 var köldmängden 21 400 Kh och vintern 2008–2009 18 000 Kh. Bilaga 3 innehåller närmare uppgifter om konstruktionerna. Även andra vägar och gator som byggts med OKTObyggprodukter har instrumenterats och man har gjort uppföljningsmätningar på dem. Exempel på objekt som följts upp presenteras som bilaga. Maukuntie ligger i stadsdelen Pateniemi i Uleåborg. Där byggde man år 2006 en instrumenterad OKTOisoleringskonstruktion. Figur 8 visar konstruktionens temperaturfördelning vid olika tidpunkter. I OKTOisoleringskonstruktionen på Maukuntie följde man med tjäldjupet vintrarna 2006–2007 och 2008–2009. Vintern 2006–2007 var det maximala tjäldjupet för OKTO-isoleringskonstruktionen 1,28 m och under vintern 2008–2009 1,16 m (Figur 9). Provkonstruktionen och jämförelsekonstruktionens tjäldjup beskrevs med ett värmeöverföringsprogram Sensordjup [m] OKTO-isolering konstruktionens temperatur Temperatur [°C] Sensordjup [m] OKTO-isolering konstruktionens temperatur Temperatur [°C] Figur 8. Värmefördelningen hos OKTO-isoleringskonstruktionen i provkonstruktionen på Maukuntie vintern 2006–2007 och vintern 2008–2009 12 Maukuntie, tjälens djup vintern 2006–07 OKTO-isolering struktur, uppmätt Tjälens djup [m] Beräknat tjäldjup Datum Tjälens djup [m] Maukuntie, tjälens djup vintern 2008–09 OKTO-isolering struktur, uppmätt Beräknat tjäldjup Datum Figur 9. Observerat och beräknat tjäldjup för OKTO-isoleringskonstruktionen i konstruktionen på Maukuntie vintern 2006–2007 och 2008–2009 13 5 Planering och dimensionering av överbyggnad 5.1 Grunder för planering och dimensionering tjäle vara uppmärksam och säkerställa att dräneringen utförs enligt anvisningarna. Isoleringskonstruktionen måste hållas i normal bruksfuktighet så att den kan fungera som värmeisoleringskonstruktion. Planeringen och dimensioneringen av OKTO-isoleringsoch OKTO-stenkrosskonstruktioner följer de allmänna planerings- och dimensioneringsgrunderna för väg- och gatukonstruktioner. Planeringen och dimensioneringen av byggandet baserar sig på materialens tekniska egenskaper. I dimensioneringen av konstruktionerna tas materialens värmetekniska egenskaper i beaktande i dimensioneringen för tjäle, E-modulen tas i beaktande i bärighetsdimensioneringen samt friktionsvinkeln och kohesionen tas i beaktande då man beräknar stabiliteten. I denna anvisning presenteras dimensioneringen för tjäle och bärighet för OKTO-isoleringskonstruktionen, då OKTO-isoleringen används som tjälisolering i filterlager. I stycke 3 presenterades de värden som sammanställts för OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrosset utgående från laboratorietest och uppföljningsmätningar med de materialparametrar som används i dimensionering av markbyggnationer. Det bör observeras att värdena på de presenterade materialparametrarna är uppskattningar baserade på laboratorieprov och uppföljningsmätningar. I praktiken kan det förekomma variation i materialparametrarna och planeraren måste även vid behov få bekräftelse av tillverkaren att produkten lämpar sig för användningsändamålet. 5.2 5.3 Med underbyggnaden avses komprimerad bottenjord vid schakt och bankfyllning vid banken. Även olika grundförstärkningar samt snitt- och bankslänter räknas till underbyggnaden. För planeringen av underbyggnaden används Trafikverkets aktuella planeringsanvisning / 3/. Användning av OKTO-isoleringen och OKTO-stenkross förutsätter inga speciella åtgärder i planeringen av underbyggnaden. 5.4 Överbyggnad 5.4.1 Bankar och fyllningar OKTO-isolering och OKTO-stenkross kan ersätta stenmaterial såsom morän, sand eller grus som bank- och fyllnadsmaterial. Produkterna kan även användas i sekundära fyllningar som ersättning för fin morän, silt eller lermaterial till exempel i bankar och ramper över diken samt som övertäckningsmaterial. Den stora friktionsvinkeln förbättrar rampernas stabilitet (Tabell 10). 5.4.2 Filterskikt Dränering Filterlagrets uppgift är att förhindra överbyggnadens och underbyggnadens material från att blanda sig sinsemellan samt att stänga av vattnets kapillariska stigning från underbyggnaden till övre konstruktionsskikt. Dessutom ökar filterlagret tjockleken på den tjälfria överbyggnaden, vilket minskar tjällyftet i underbyggnaden. På grund av liten kapillaritet, god värmeisolering och tillräcklig bärighet lämpar sig OKTO-isoleringen tekniskt bra för filterskikt. Vid behov kan man i filterlagrets OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrosset skiljer sig inte från andra markbyggnadsmaterial vad gäller dränering. För dränering används Trafikverkets aktuella planeringsdirektiv för dränering / 2 /. I en värmeisolerad konstruktion ökar OKTO-isoleringens värmeledning då vattenhalten ökar, på samma sätt som i naturmaterial. Därför ska man i dräneringsplaneringen av en konstruktion med dimensionering för E-modul [MN/m2] Underbyggnad w [%] d [kN/m3] Kofruset / Kfruset Motsvarighet TillfrysningsTjäl- Friktions[W/Km] koefficient [-] koefficient [mm2/Kh] svällning [%] vinkel [°] OKTO-isolering 100 8,0 18,0 0,6 / 0,7 1,50 0 0 40 OKTO-stenkross 280 3,0 19,0 1,2 / 1,8 1,10 0 0 42 Tabell 10. OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets dimensioneringsparametrar i bankkonstruktioner E-modul [MN/m2] w [%] d [kN/m3] Kofruset / Kfruset Motsvarighet Tillfrysnings[W/Km] koefficient [-] koefficient [mm2/Kh] Tjälsvällning [%] OKTO-isolering 100 10,0 18,0 0,6 / 0,7 1,50 0 0 OKTO-stenkross 100 3,0 19,0 1,2 / 1,8 1,10 0 0 Tabell 11. OKTO-isoleringens dimensioneringsparametrar i filterskikt 14 nedre del uppmärksamma en ökning i vattenhalten som leder till förändringar i de värmetekniska egenskaperna, om konstruktionen inte hålls i planerad bruksfuktighet. Sådana situationer kan uppstå t.ex. på låglänta ställen, där konstruktionerna inte alltid kan torka upp för att frånlutningen i sidodikena och täckdikena är för liten. Filterlagret ska planeras enligt planeringsbeskrivningen för vägar. Om det kan förväntas att bottenjord och filterskikt blandas, används ett filtertyg mellan bottenjorden och filterskiktet. Tabell 11 visar OKTO-isoleringens dimensioneringsparametrar i filterlagret. 5.5 5.5.1 Bärighetsmätning Med underbyggnad avses tätad bottenjord vid schakt och bankfyllning vid banken. Även olika grundförstärkningar samt schakt- och bankslänter räknas till underbyggnaden. Överbyggnaden är en konstruktion ovanpå underbyggnaden vars uppgift är att ta emot trafikens belastningar och fördela dem jämt till underbyggnaden utan att underbyggnadens bärighetsförmåga överskrids. Till överbyggnaden hör bundna och obundna konstruktionsskikt samt övergångskilar och underbyggnaden. I dimensioneringen av överbyggnaden ska man vid sidan om bärighetsmätningen även ta mätningen av tjäle i beaktande. Vägarna är indelade i överbyggnadsklasser enligt trafikmängden (gator i gatuklasser). Vid mätningen väljer man överbyggnadsklass åt vägavsnittet med hjälp av beläggningstyp och belastningsgrad (för en gata väljs gatuklass enligt mängden trafik) och motsvarande önskad bärighet. För olika överbyggnads- och gatuklasser har det föreslagits önskad bärighet för beläggning och bärande skikt. Önskad bärighet motsvarar vårbärigheterna som man får genom ett skivbelastningstest. Önskad bärighet ovanpå beläggningen ligger i första hand till grund för dimensioneringen och önskad bärighet på det bärande lagret är den bärighet som ska användas vid dimensionering av obundna konstruktionsskikt. Bärighetsdimensioneringen för överbyggnaden kan utföras med hjälp av Odemarks dimensioneringsformel (1). Dimensioneringen av bärigheten med Odemarks metod förutsätter att man känner till både bottenjordens och konstruktionslagrens E-moduler. Med hjälp av bärighetsformeln kan man räkna ut den tillgängliga bärigheten (EG-värde) då man känner till skikttjockleken h, skiktmaterialets E-modul och det undre lagrets bärighet (EA-värde). På motsvarande sätt kan man räkna ut hur mycket konstruktionens bärighet ökar då tjockleken på konstruktionen ökar. I analytisk dimensionering av belastningskapacitet (t.ex. APAS) används moduler som är beroende av spänningstillståndet. Dimensioneringskriterierna är att beläggningens undersida tänjs samt en tillåten förvandling 5.4.3 Bärande och fördelande skikt Det bärande och fördelande lagrets uppgift är att bilda ett så bärande (styvt) underlag för beläggningen att de belastningar trafikbelastningen utsätter beläggningen för inte blir för stora. Å andra sidan ska lagren fördela trafikbelastningen så att belastningen på underbyggnaderna inte bli för stor. Med det fördelande lagret försöker man även dränera det bärande lagret. Det fördelande lagrets lämplighet påverkas främst av kornstorleksfördelningen och finmaterialhalten. OKTO-stenkrosset och OKTO-isoleringens E-modul förblir liten på grund av deras kornstorleksfördelning, så de lämpar sig inte för fördelande eller bärande skikt. 5.4.4 Beläggning Med beläggning avses de översta lagren på väg-/gatukonstruktioner. Beläggningen fastställer vägens och gatans tekniska egenskaper, såsom jämnhet, friktion, slittålighet, deformationstålighet och bullrighet. Den totala tjockleken för AB-konstruktionernas beläggningar omfattar SMA-, AB-, ABT- och ABK-skikten, varav man för ABK-skiktet även använder beteckningen bundet bärande skikt. I PAB-konstruktioner omfattas beläggningarnas totala tjocklek av skiktena PAB-V och PAB-B. Tack vare god slittålighet (AN 7), låg vattenabsorption (< 1 %) och goda formegenskaper (flisighetstal 2–15) lämpar sig OKTO-stenkrosset som beläggningsstenmaterial. I proportioneringen av beläggningar bör man observera att OKTO-stenkrosset i allmänhet har en större egenskapsvikt än naturmaterial. EY = EY EA h E Dimensionering av väg- och gatukonstruktioner EA ⎛ ⎜ ⎜ 1 ⎜1 − 2 ⎜ ⎛ h ⎞ ⎜ ⎜ ⎟ 1 + 0,81 ⋅ ⎜ ⎟ ⎜ ⎝ 0,15 m ⎠ ⎝ = = = = ⎞ ⎟ ⎟ E 1 ⎟⋅ A + 2/3 2 ⎟ E ⎛ h ⎞ ⎛ E ⎞ ⎟ ⎜ ⎟ ⎟⎟ ⋅ ⎜ 1 + 0,81 ⋅ ⎜⎜ ⎟ ⎟ ⎝ 0,15 m ⎠ ⎝ E A ⎠ ⎠ Bärighet som ska uppnås ovanifrån det skikt som ska mätas [MN/m2] Bärighet som ska uppnås underifrån det skikt som ska mätas [MN/m2] tjocklek hos det skikt som ska mätas [m] E-modulen för det material som används i det skikt som ska mätas [MN/m2] 15 (1) i konstruktionslagren. Kritiska belastTLkalk = (D – a1 x R1 – a2 x R2 – afro x Rfro – osv.) x t / 100 + Rfro x tfro / 100 ningar fastställs med hjälp av en s.k. utmattTLkalk = Kalkylmässigt tjällyft [mm] ningsfunktion. UtR1 = Tjocklek på icke frostaktivt skikt [mm] Rfro = Tjocklek på frostaktivt skikt [mm] mattningsfunktionen D = Djupet på uppmätt tjäle [mm] uttrycker materialets = Materialets motsvarighet i fråga om isoleringsförmåga [-] a1 afro = Det frostaktiva skiktmaterialets motsvarighet i fråga om isoleringsförmåga [-] hållbarhet som relativ t = Tjällyft i underliggande strukturer [%] deformation i förhåltfro = Det frostaktiva skiktmaterialets tjällyft [%] lande till belastningsordningen. Om den (2) tillåtna belastningsordningen understiger den uppskatnen (Tierakenteen suunnittelu, TIEH 2100029-04). tade belastningsgraden för dimensioneringsavsnittet, ska Underbyggnadens tjällyft beror på bottenjordens unkonstruktionen förstärkas. På motsvarande sätt, om den derbyggnadsklass och den varierar beroende på bottentillåtna belastningsordningen överstiger den uppskattade jordens tjälbenägenhet mellan 0 – 16 %. belastningsordningen för dimensionseringsavsnittet, kan tjockleken på konstruktionslagret tunnas ut, förutsatt att 5.6 Exempel på dimensionering man inte understiger den minimitjocklek som dimensio5.6.1 Exempel på dimensionering enligt neringen för tjäle kräver. Beständighetsegenskaperna för Trafikverkets anvisning olika material avviker från varandra, så varje materialtyp har sin egen beständighet. Den analytiska dimensioneringen kräver att det fastställs en egen beständighet för OKTO-byggprodukterna. För att fastställa den krävs dock tilläggsundersökningar. Under dessa omständigheter baserar sig dimensioneringen av konstruktionerna tills vidare enbart på bärighetsdimensioneringen som baserar sig på modulerna (Odemark). Enligt Trafikverkets anvisning baserar sig bärighetsdimensioneringen på Odemarks formel (1) eller på analytisk dimensionering (APAS) och dimensionering av tjäle enligt tjällyftskoefficientmetoden (2). I vidstående dimensioneringsexempel dimensioneras en AB-vägkonstruktion av kravklass V2, belastningsklass 6,0 i Uleåborgsregionen så att det bärande och fördelande lagret görs av bergkross eller OKTO-stenkross och filterlagret av OKTO-isolering. Önskad bärighet för vägkonstruktionen på det bärande lagret är 160 MN/m2 och på beläggningen 285 MN/m2. Tillåtet tjällyft är 70 mm, då bottenjorden är homogen. För mätningen används ett djup på 1,9 m enligt tjäldimensioneringen i Uleåborgsområdet. För underbyggnadsklassen tF är bärighetsmätningen det bestämmande dimensioneringskriteriet och för underbyggnadsklassen tH samt tjäldimensioneringen är tI det bestämmande dimensioneringskriteriet (Figur 10). Konstruktionslagrets tjocklek varierar mellan 0,75–1,18 m beroende på underbyggnadsklass. 5.5.2 Tjäldimensionering Genom att begränsa tjälbildningen strävar man efter att minska tjällyft och ojämnheter och sprickor på vägytan. Utgångspunkten för dimensioneringen av tjäle är att välja köldmängd på dimensioneringsorten. Tjäldimensioneringen utförs i allmänhet en gång på 10 år enligt den upprepade köldmängden på dimensioneringsorten. Enligt Trafikverkets dimensioneringsanvisning använder man då dimensionering av tjäldjup. Man strävar i allmänhet inte efter att förhindra tjälbildningen helt och hållet, utan man försöker begränsa den så mycket att problem inte kan uppstå. Det tillåtna tjällyftet i konstruktioner är beroende av väg- eller gatuklass. OKTO-isoleringen har tack vare sin lägre värmeledningsförmåga än naturmaterial en bättre värmeisoleringsförmåga som kan utnyttjas vid värmeisolering av vägkonstruktioner. Med hjälp av en konstruktion som fungerar som värmeisolering begränsar man tjälen från att tränga in i materialet under den isolerade konstruktionen och hindrar på så sätt bottenjordens tjäle från att orsaka olägenheter i vägbygget. Tjäldimensioneringen kan utföras med hjälp av ett dimensioneringsprogram för tjäle (analytisk dimensionering), då konstruktions- och bottenjordmaterialens värmetekniska egenskaper och egenskaper för tjälbenägenhet är kända. Tjällyft kan beräknas med hjälp av tjälkoefficienten (segregationspotentialen) för bottenjorden och tjällagrets temperaturgradient. I de planeringsobjekt som förvaltas av Trafikverket görs tjäldimensioneringen genom tillämpning av de dimensioneringsförfaranden som presenteras i publikatio- 5.6.2 Dimensioneringsexempel, kommuner och städer I kommuner och städer baserar sig bärighetsdimensioneringen på Odemarks formel (1) eller på analytisk dimensionering (t.ex. APAS) och tjäldimensioneringen på analytisk dimensionering, då bottenjordens tjälbenägenhet beskrivs med hjälp av tjälkoefficienten (segregationspotentialen). I vidstående dimensioneringsexempel dimensioneras gatukonstruktionen för gatuklass 3 så att filterlagret görs av OKTO-isolering. Det bärande och fördelande lagret görs av OKTO-stenkross eller bergkross. Gatukonstruktionens önskade bärighet ovanpå det bärande lagret är 160 MN/m2 och det tillåtna tjällyftet är 50 mm. Bottenjorden är av silt, vars bärighet är 10 MN/m2 och tjälkoefficient är 6 mm2/Kh. För dimensioneringen används den köldmängd som upprepas vart 10:e år, vilken för Uleåborgsområdet är F10 = 43000 Kh. I exemplet är tjäldimensioneringen dominerande och konstruktionslagrens tjocklek blir 1,23 m (Figur 41, Figur 52). 16 Beräkning av tjällyft genom Trafikverkets svällningskoefficientmetod Mätning av belastningshållbarhet med hjälp av Odemarks formel Projekt: Objekt: OBS: OKTO-isolering struktur Exempel Beräknare: TH Upphandlare: Trafikverket Datum 24.9.2009 Djup av uppmätt tjäle S (m): Motsvarighetsklass Belastningsklass: Underliggande strukturklass: Struktur (typtvärsnitt.): Struktur (längdsnitt): Pålintervall: Skikt Material Material Material Material Beläggning Bärande Fördelande Filter Bottenjordens tjällyftskoefficient/bärighet TLkalk Tjocklek på konstruktionsskikt Bärighet ovanifrån beläggning Bärighet ovanifrån det bärande skiktet TLsall TLsall TLsall Figur 10. Exempel på bärighets- och tjäldimensionering i OKTO-isoleringskonstruktion enligt Trafikverkets dimensioneringsförfarande. E-moduler Namn på material Tjocklek (m) angett (MN/m2) Max 6x använd (MN/m2) Bärighet (MN/m2) AB Bärande krossmaterial KaM Fördelande KaM OKTO-isolering OKTO-isolering OKTO-isolering OKTO-isolering 0.05 0.20 0.30 0.20 0.20 0.15 0.15 1.25 2500 280 200 100 100 100 100 0 1 1 1 1 1 1 2500 280 200 100 100 100 60 223 182 128 69 51 31 18 10 ~ o Figur 41. Exempel på bärighetsdimensionering av OKTO-isoleringskonstruktioner enligt Odemarks metod. Önskad bärighet ovanpå det bärande skiktet 160 MN/m². Tjällyft [mm] Frostmängd [Kh] Projektets namn: OKTO-isoleringskonstruktion Vägnummer: Vägklass 3 Vägavsnitt 1 Avstånd från början av vägavsnittet 1 Beläggning Bärande Fördelande Filter Filter Tjälens djup [m] Bottenjord Sep Okt Nov Dec Jan Feb *****KÄLLUPPGIFTER***** Skikt Material Beläggning AB Bärande KaM Fördelande KaM Filter OKTO-isolering Filter OKTO-isolering Bottenjord Si K (fruset) Mar Apr Maj Jun Jul Aug *****RESULTAT***** K (ofruset) C (fruset) C (ofruset) Årets frostmängd [Kh] Maximalt tjäldjup [m] Maximal tjällyft [mm] Figur 52. Exempel på tjäldimensionering i OKTO-isoleringskonstruktioner. 17 6 Arbetsbeskrivning för byggande 6.1 Tillämpning av anvisningen naturmaterial. Om man bygger på frusen mark kan följden bli ojämn sättning och bärigheten kan försvagas då bottenjorden smälter. Allmänna kvalitetskrav och arbetsbeskrivningar följs då man gör underbyggnader, såsom snitt- och avsatsarbeten samt utformar underlaget. Denna arbetsbeskrivning tillämpas då man använder OKTO-byggprodukter från Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromfabrik i konstruktionslagren i väg-, gatu- och markbyggnad. Då man bygger följer man den aktuella InfraRYL-anvisningens kvalitetskrav och arbetsbeskrivningar / 4/ samt vid behov andra planeringsdokument. Då OKTO-stenkrosset används i beläggningar tillämpas dessutom de aktuella Asfaltnormerna som publiceras av PANK rf / 20/. 6.2 6.4 OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrossets egenskaper gör det möjligt att trafikera på lagret så fort det tätats. Konstruktionerna byggs i allmänhet i skikt på cirka 20 – 40 cm och tätas omedelbart. OKTO-stenkrossets stora friktionsvinkel gör det i allmänhet möjligt att köra även på ett okomprimerat skikt med lastbil. Trafikering ovanpå skikten påverkar inte OKTO-stenkrossets kornstorleksfördelning så mycket, men naturligtvis är det alltid skäl att minimera trafiken. Tack vare stor vattenledningsförmåga och liten vattenhållningsförmåga är tätbarheten av materialen inte känsligt för vattenmängden. Lagring, hantering och transport OKTO-byggprodukter måste ofta förvaras i mellanlager på grund av tillverkningssätt och leveranssätt. OKTObyggprodukterna kan förvaras utan skydd på samma sätt som naturmaterial av motsvarande kornstorleksfördelning. Vid lagring ska de anvisningar och normer som allmänt används för väg- och gatubyggnad efterföljas. Om produkterna lagras på byggnadsplatsen ska man uppmärksamma att lagerhögen eventuellt kan frysa. På vintern måste man se till att det inte blir kvar snö i mellanrum på en stor lagerhög. På grund av att materialet leder värme dåligt kan det hända att högen med OKTO-isolering inte hinner smälta ordentligt under sommaren, om den har lagrats på hösten eller vintern och lagerhögen är stor. Då finns det risk att det kommer med frusen materia i konstruktionerna även då man tar från lagerhögen sommartid. Det förmånligaste sättet att lagra materialet är i stora torra högar som görs på sommaren, eller i mindre, 1-2 m höga högar om man lagrar fuktigt material. I båda fallen ska man ordna dräneringen under högarna så att fuktigheten som rinner ur högen kan ta sig bort obehindrat. Lagringen ska göras så att stenmaterialet inte kan segregeras, utan att materialet är av så jämn kvalitet som möjligt för användningsändamålet. För att förhindra segregation görs lagringen i skikt, på samma sätt som för naturstenmaterial. Det förmånligaste är om materialet kan köras direkt från processen till byggobjektet. 6.3 Överbyggnad 6.4.1 Bankar och fyllningar Materialen kan vid behov användas i bankkonstruktioner och i fyllningar på samma sätt som naturmaterial med motsvarande kornstorleksfördelning. Vid byggande iakttas gällande kvalitetskrav enligt InfraRYL-direktivet / 4/. 6.4.2 Filterskikt Filterlagret byggs enligt gällande InfraRYL-direktiv / 4/. Då man bygger på svagt bärande grundmarker såsom mjuk lera och silt, rekommenderas användning av filtreringstyg mellan filterskiktet och bottenjorden för att förhindra att bottenjorden och konstruktionsskiktet blandas. 6.4.3 Bärande och fördelande skikt Ett fördelande skikt byggs enligt gällande InfraRYL-direktiv / 4/. Av processtekniska och ekonomiska skäl används OKTO-stenkrosset i allmänhet inte i bärande och fördelande skikt. Dränering och underbyggnad 6.4.4 Beläggning Beläggningen görs genom att iaktta gällande Asfaltnormer / 20/. För dränering följs kvalitetskrav och arbetsbeskrivningar i enlighet med det ikraftvarande InfraRYL-direktivet / 4/. I byggnadsskedet bör man se till att det inte blir kvar några svackor i vägens underbyggnader eller konstruktionsskikt som samlar vatten och inga hinder som kan hindra vattnet från att avlägsna sig från konstruktionslagren och på så sätt försvaga konstruktionen. En OKTO-isoleringskonstruktion får inte göras på frusen mark, vilket även gäller konstruktioner gjorda av 6.5 Husbygge Man har en lång erfarenhet på cirka 40 år av att använda OKTO-isoleringen i jordarbeten vid husbyggnationer. OKTO-isoleringens lämplighet för husbyggnationer presenteras i diplomarbetet ”Hannu Siira: Masuunihiekka ja OKTO-eriste talonrakennuksessa” / 21/. 18 OKTO-isoleringens vattenpermeabilitet är i samma storleksklass som sand och det är ett material som lagrar vatten dåligt vatten, vilket gör att materialet lämpar sig bra för täckdikesfyllningar. Vattenstighöjden för OKTO-isoleringen och OKTO-stenkrosset är låg och därför passar de som kapillärbrytare i konstruktioner som byggs under olika byggnader. I samband med framställningen silas vattnet från OKTO-stenkrosset, vilket förbättrar dess lämplighet som kapillärbrytare. OKTO-isoleringen har god värmeisoleringsförmåga och kan utnyttjas för tjälisolering av gårdsbyggnader. Med hjälp av konstruktionen som fungerar som värmeisolering begränsar man tjälen från att tränga in i den isolerande konstruktionens undre material och förhindrar på så sätt skador som tjälbildningen annars kan orsaka på vägkonstruktioner. Samtidigt fungerar OKTOisoleringen även som dräneringsskikt i gårdsbyggnader. Man kan även dra nytta av OKTO-isoleringens värmeisoleringsegenskaper i de undre konstruktionerna och sidofyllningarna. 7 Slutsatser Outokumpu Chrome Oy producerar årligen cirka 300 000 ton OKTO-byggprodukter för nyttobruk. Produkterna är säkra för miljön och utmärkta alternativ till de naturstenmaterial som finns. Tack vare produktifieringsprocessen kan man planera säkra och hållbara vägoch gatukonstruktioner med OKTO-byggprodukterna. I produktifieringen har man följt produktifieringsprocessen i Trafikverkets guide ”Sivutuotteiden käyttö tierakenteissa” som publicerades år 2007 / 8/. På basis av laboratorieundersökningar och byggande har man tillförlitligt kunnat konstatera att materialet har goda markbyggnadsegenskaper. God värmeisoleringsförmåga är OKTO-isoleringens viktigaste materialtekniska egenskap och den är en fördel vi markbyggnad i Finlands kalla förhållanden. Tack vare OKTO-isoleringens goda värmeisoleringsförmåga blir konstruktionerna tunnare än vanligt. Tack vare det minskar mängden material och schaktmassa på byggplatsen. Genom att använda sig av OKTO-byggpro- dukter sparar man också på de sinande naturresurserna. God slittålighet är den viktigaste materialtekniska egenskapen hos OKTO-stenkrosset och det gör att det lämpar sig utmärkt som råvara i beläggningar som kräver slittålighet. OKTO-byggprodukterna klassas som produkter som inte kräver miljötillstånd (HFD:s beslut 3502/2005), och inte heller ett anmälningsförfarande enligt SRF 591/2006. Produkterna omfattas av produktansvarslagen och de kan användas som naturstenmaterial då producenten svarar för produkternas miljöduglighet. OKTO-isoleringen är CE-märkt enligt standarden SFS-EN 13242 och OKTO-stenkrosset enligt standarden SFS-EN 13043 (Bilaga 1). 19 8 / 1/ / 2/ / 3/ / 4/ / 5/ / 6/ / 7/ / 8/ / 9/ / 10/ / 11/ / 12/ / 13/ / 14/ / 15/ / 16/ / 17/ / 18/ / 19/ / 20/ / 21/ / 22/ / 23/ / 24/ / 25/ 9 Litteratur Rintala, J. 2009. Kiviaineksen kokonaiskäyttö. Suomen ympäristökeskus. Kivimieskalenteri 2009. Helsinki 2009. [Verkkodokumentti, viitattu 1.4.2010. http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=138656&lan=fi] Kuivatus. Tielaitos, kehittämiskeskus. TVL:n ohjeet, Helsinki. Kansio B Teiden suunnittelu, osa IV. Tien rakenne 4. Tierakenteen suunnittelu. Suunnitteluvaiheen ohjaus. TIEH 2100029-04. Tiehallinto. 69 s. Helsinki 2004. InfraRyl 2006, Infrarakentamisen yleiset laatuvaatimukset, Osa 1 Väylät ja alueet. Rakennustietosäätiö RTS. Rakennustieto Oy. 622 s. Hämeenlinna 2006. Kunnallisteknisten töiden yleinen työselitys 02, KT02. Suomen kuntaliitto. Helsinki 2002. Katu 2002. Katusuunnittelun ja –rakentamisen ohjeet. Suomen kuntatekniikan yhdistys. Jyväskylä 2003. SFS 5904. 2004. Terästeollisuuden kuonatuotteet maa- ja tienrakennuskäyttöön. Sitomattomat seokset. Suomen Standardisoimisliitto (SFS). 6 s. Tiehallinto. 2007. Sivutuotteiden käyttö tierakenteissa. Tiehallinto. Helsinki. 67 s. Vuorimies, N. ja Varin, P. Tampereen teknillinen yliopisto. Testausselostus MPR 391/2008. Yhteenveto OKTO-eristeelle ja vertailuhiekalle tehtyjen kolmiaksiaalikokeiden tuloksista. Sisäinen raportti. Tampere, 20.01.2009. ASTM D 5334-92. Standard Test Method for Determination of Thermal Conductivity of Soil and Soft Rock by Thermal Needle Probe Procedure. SFS-EN 933-1 Kiviainesten geometristen ominaisuuksien testaus. Osa 1: Rakeisuuden määrittäminen. Seulontamenetelmä 1998-01-26. 1. painos (korjattu 2003-06-30). SS-EN 933-1 Ballast - Geometriska egenskaper - Del 1: Bestämning av kornstorleksfördelning - Siktning SFS-EN 933-2 Kiviainesten geometristen ominaisuuksien testaus. Osa 2: Rakeisuuden määrittäminen. Seulasarjat, aukkojen nimelliskoko 1996-03-11. SS-EN 933-1 Ballast - Geometriska egenskaper - Del 2: Bestämning av kornstorleksfördelning –Siktar, öppningars nominella storlek. SFS-EN 933-3 + A1 Kiviainesten geometristen ominaisuuksien testaus. Osa 3: Raemuodon määritys. Litteysluku 2003-11-10. 2. painos. 1996-03-11. SS-EN 933-1 Ballast - Geometriska egenskaper - Del 3: Bestämning av kornform – Flisighetsindex. SFS-EN 1097-2 Kiviainesten mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaus. Osa 2: Iskunkestävyyden määrittämismenetelmät 1998-08-31. 1. painos. SS-EN 1097-2 Ballast - Mekaniska och fysikaliska egenskaper - Del 2: Metoder för bestämning av motstånd mot fragmentering. SFS-EN 1097-3 Kiviainesten mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaus. Osa 3: Irtotiheyden ja tyhjätilan määrittäminen 1998-09-28. 1. painos. SS-EN 1097-3 Ballast - Mekaniska och fysikaliska egenskaper - Del 3: Bestämning av skrymdensitet och hålrumshalt hos löst lagrad ballast. SFS-EN 1097-6 Kiviainesten mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaus. Osa 6: Kiintotiheyden ja vedenimeytymisen määrittäminen 2001-01-29. 1. painos. Sisältää korjauksen 1 (2003-09-09). SS-EN 1097-6 Ballast Mekaniska och fysikaliska egenskaper - Del 6: Bestämning av korndensitet och vattenabsorption. SFS-EN 1097-9 Kiviainesten mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaus. Osa 9: Nastarengaskulutuskestävyyden määrittäminen. Pohjoismainen testi (kuulamyllymenetelmä) 1998-08-31. 1. painos. Sisältää korjauksen 1 (2003-09-09). SSEN 1097-9 Ballast - Mekaniska och fysikaliska egenskaper - Del 9: Bestämning av motstånd mot nötning av dubbdäck (Nordiska kulkvarnsmetoden). SFS-EN 1097-10 Kiviainesten mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien testaus. Osa 10: Vedenimeytymiskorkeus. 2003-02-17. 1. Painos SS-EN 1097-10 Ballast - Mekaniska och fysikaliska egenskaper - Del 10: Bestämning av kapillär stighöjd. SFS-EN 13286-2 Sitomattomat ja hydraulisesti sidotut seokset. Osa 2: Vertailutiiviyden ja vesipitoisuuden määritysmenetelmä. Proctor- tiivistys. SS-EN 13286-2 Obundna och hydrauliskt bundna vägmaterial - Del 2: Provningsmetod för laboratoriemässig bestämning av referensdensitet och vattenhalt – Proctorinstampning. Asfalttinormit 2008. Päällystealan neuvottelukunta (PANK rf). 109 s. Siira, H. Masuunihiekka ja OKTO-eriste talonrakennuksessa. Oulun yliopisto. Rakentamistekniikan osasto. Geotekniikan laboratorio. Diplomityö. 1999. PANK 2401 Ominaispinta-ala, typpiadsorptiomenetelmä. Päällystealan neuvottelukunta. 1995. SFS-EN 1367-6 Kiviainesten lämpö- ja rapautuvuusominaisuuksien testaus. Osa 6: Jäädytys- sulatuskestävyys suolarasitettuna (NaCl). 20090216. SS-EN 1367-6 Ballast - Beständighetsegenskaper - Del 6: Bestämning av frostbeständighet genom frystöprovning med saltlösning (NaCI). PANK 2108 Vattenabsorption. Päällystealan neuvottelukunta. 2009. Tietoa tiensuunnitteluun 71D. Tiehallinto 27.1.2005. Bilagor Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 CE-märken Laboratorieresultat Diagram över provbyggnadens instrumentering Bilaga 4 20 Kort för provplats - provbyggnadsbilder - tjälens djup på vintern - fördjupning - dielektricitet - bärighetsmätningar Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13242 Obundna och hydrauliskt bundna stenmaterial som används vid väg- och vattenbyggen OKTO-isolering 0/11 mm Kornstorlek Kornighet 0/11 mm GA 80 GTA10 3,15 Mg/m3 f3 S1 Godkänd, WA241 Kompaktdensitet Mängden finmaterial S-halt Frysnings-upptiningsbeständighet Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 22,4 mm 16 mm 11,2 mm 8 mm 5,6 mm 4 mm 2 mm 1 mm 0,063 mm 21 100 % 99 % 95 % 95 % 90 % 90 % 70 % 30 % 0,5 % 100 % 98–100 % 90–100 % 85 –100 % 80– 100 % 70–100 % 40– 90 % 15–60 % < 1,5 % Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13043 Stenmaterial för asfaltmassor OKTO-krossten 0/5 mm Kornstorlek Kornform Kornighet 0/5 mm FI15 Ga 85 GTC20 Kompaktdensitet 3,15 Mg/m3 Mängden finmaterial f3 Vidhäftning till bindemedel som innehåller bitumen 40 % Stöthållfasthet (Los Angeles) LA20 Frysnings-upptiningsbeständighet Godkänd, WA241 Motstånd mot nötning av dubbdäck AN 7 Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 11,2 mm 8 mm 5,6 mm 4 mm 2 mm 1 mm 0,063 mm 22 100 % 100 % 95 % 85 % 65 % 45 % 0,5 % 100 % 100 % 90–100 % 70– 100 % 45–85 % 15–85 % <3% Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13043 Stenmaterial för asfaltmassor OKTO-krossten 4/8 mm Kornstorlek Kornform Kornighet 4/8 mm FI15 GC 85/15 G25/15 Kompaktdensitet 3,15 Mg/m3 Mängden finmaterial f 0.5 Vidhäftning till bindemedel som innehåller bitumen 55% Stöthållfasthet (Los Angeles) LA20 Frysnings-upptiningsbeständighet Godkänd, WA241 Motstånd mot nötning av dubbdäck AN 7 Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 16 mm 11,2 mm 8 mm 6,3 mm 5,6 mm 4 mm 2 mm 0,063 mm 23 100 % 100 % 95 % 60 % 40 % 6% 0,5 % 0,2 % 100 % 98–100 % 85–100 % 50– 80 % 25–55 % 0–15 % 0–2 % < 0,5 % Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13043 Stenmaterial för asfaltmassor OKTO-krossten 4/11 mm Kornstorlek Kornform Kornighet Kompaktdensitet Mängden finmaterial Vidhäftning till bindemedel som innehåller bitumen Stöthållfasthet (Los Angeles) Frysnings-upptiningsbeständighet Motstånd mot nötning av dubbdäck 4/11 mm FI15 GC 85/15 G25/15 3,15 Mg/m3 f 0.5 55% LA20 Godkänd, WA241 AN 7 Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 22,4 mm 16 mm 11,2 mm 8 mm 5,6 mm 4 mm 2 mm 0,063 mm 24 100 % 100 % 95 % 65 % 30 % 5% 0,3 % 0,2 % 100 % 100 % 85–100% 45– 75 % 5–35 % 0–10 % 0–1 % < 0,5 % Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13043 Stenmaterial för asfaltmassor OKTO-krossten 8/11 mm Kornstorlek Kornform Kornighet Kompaktdensitet Mängden finmaterial Vidhäftning till bindemedel som innehåller bitumen Stöthållfasthet (Los Angeles) Frysnings-upptiningsbeständighet Motstånd mot nötning av dubbdäck 8/11 mm FI10 GC 85/15 3,15 Mg/m3 f 0.5 55% LA20 Godkänd, WA241 AN 7 Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 31,5 mm 22,4 mm 16 mm 11,2 mm 10 mm 8 mm 4 mm 0,063 mm 25 100 % 100 % 100 % 95 % 70 % 10 % 0,5 % 0,2 % 99,5–100 % 99,5–100 % 97,5–100 % 85–100 % 55 – 85 % 0–15 % 0–2 % < 0,5 % Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13043 Stenmaterial för asfaltmassor OKTO-krossten 10/16 mm Kornstorlek Kornform Kornighet Kompaktdensitet Mängden finmaterial Vidhäftning till bindemedel som innehåller bitumen Stöthållfasthet (Los Angeles) Frysnings-upptiningsbeständighet Motstånd mot nötning av dubbdäck 10/16 mm FI10 GC 85/15 3,15 Mg/m3 f 0.5 50% LA20 Godkänd, WA241 AN 7 Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 31,5 mm 22,4 mm 16 mm 11,2 mm 10 mm 5,6 mm 0,063 mm 26 100 % 100 % 90 % 10 % 5% 0,5 % 0,2 % 100 % 98–100% 85–99 % 5–25 % 0–15 % 0–2 % < 0,5 % Bilaga 1 Outokumpu Chrome Oy 95490 Torneå FINLAND 05 0416-CPD-3591 SFS-EN 13043 Stenmaterial för asfaltmassor OKTO-krossten 16/22 mm Kornstorlek Kornform Kornighet Kompaktdensitet Mängden finmaterial Vidhäftning till bindemedel som innehåller bitumen Stöthållfasthet (Los Angeles) Frysnings-upptiningsbeständighet Motstånd mot nötning av dubbdäck 16/22 mm FI10 GC 85/15 3,15 Mg/m3 f 0.5 50% LA20 Godkänd, WA241 AN 7 Mer information Vanlig kornstorlek och kornstorleksfördelning 31,5 mm 22,4 mm 16 mm 8 mm 0,063 mm 27 100 % 98 % 10 % 0,5 % 0,2 % 98–100 % 85–100 % 0–15 % 0–2 % < 0,5 % Bilaga 2 UNDERSÖKNINGSRAPPORT Laboratorietjänster Datum 18.11.2009 Diarienummer 668/2009 Upphandlare Plats för provtagning Kommun Tidpunkt för provtagning Provtagare Uppgifter om provet OKTO-isolering Identifikation Provets namn Metod Resultat Proctor-test Över 32 mm stenar % Optimal vattenhalt % Torrvolymvikt [g/cm3] Proctor-densitet g/cm3 Optimal vattenhalt % korrigerat Proctor densitet g/cm3 korrigerat Vattenhalt [w-%] Underskrifter Laborant Diplomingenjör Distribution: A. Tikkakoski Provresultatet gäller endast det prov som testats Destia Oy Infrauppgifter Laboratoriet i Uleåborg Besöksadress Postadress Telefon Telefax Typpitie 1 90650 Oulu Typpitie 1 90650 Oulu 040 949 1441 020 444 7282 28 Bilaga 2 Vägtrafi kverket Tieliikelaitos Konsultation: Geopalvelut Konsultointi, Geopalvelut Arinakatu 66–8 -8 Arinakatu 50170 Mikkeli 50170 Mikkeli LABORATORIETS UNDERSÖKNINGSRAPPORT LABORATORION TUTKIMUSSELOSTUS 0204446633, 0400 - 154787 0204446637 fax Arbetsnummer 51/2006 TYÖNO 51 / 2006 Avsändaren av provet: Näytteen lähettäjä : Antti Tikkakoski Antti Tikkakoski Ankomstdatum: 27.2.2006 Tulopvm : 27.2.2006 Objekt/kund: Morenia / OKTO Kohde / Morenia / OKTO asiakas Material: OKTO-stenkross 0/5 mm Materiaali : OKTO-murske 0/6 0/5 mm Kapillaritet hos undersökt ämne med hjälp av metoden modell TVH Tutkittu aineksen kapillaarisuus mallia TVH olevalla kapillaarimetrillä. 2 definitioner 2 määritystä. - kapillaritet i test 15 och 20 cm - kapillaarisuus testeissä 15 ja 20 cm. Mikkeli 28.2.2006 Mikkeli 28.2.2006 Kari Kolehmainen Kari Kolehmainen tutkimuspäällikkö Forskningschef Distribution: A. Tikkakoski JAKELU : Antti Tikkakoski 29 Bilaga 2 UNDERSÖKNINGSRAPPORT Laboratorietjänster Datum 10.11.08 Diarienummer 629/2008 Upphandlare Plats för provtagning Kommun Tidpunkt för provtagning Provtagare Uppgifter om provet OKTO-isolering 0/11 mm Identifikation Provets namn Metod Resultat Klass Kapillaritet Underskrifter Diplomingenjör Laborant Distribution: Provresultatet gäller endast det prov som testats Destia Oy Infrauppgifter Laboratoriet i Uleåborg Besöksadress Postadress Telefon Telefax Ollakantie 2, 90440 Kempele PL 8, 90441 Kempele 040 949 1441 020 444 7282 30 Bilaga 2 TESTRAPPORT 07.04.06 Diarienummer 112/2006 Fastställande av vattenabsorptionshöjden, SFS-EN 1097-10 Upphandlare: Typ av stenkross: Avhämtningsplats: Kornstorlek: Avhämtningstid: Avhämtare: Laboratorium som utför testerna: Morenia Stenkross med kapillaravbrott Outokumpu, FeCr-industri Tornio OKTO-isolering November 2005 Timo Kuiri Laboratoriet i Uleåborg Höjd i provet hi [m] Fuktighetshalt Höjd i provet W [%] hihi[m] Absorberat vatten [g]: Hygroskopiskt vatten Whyg[%]: Temperatur vid testning, [°C] Torr skrymdensitet hos provet, [Mg/m3]: Vattenabsorptionshöjd Hkap[mm]: 225 Provets vattenhalt Höjd [m] Hygroskopiskt vatten Fuktighetshalt [%] Kempele Provresultatet gäller endast det prov som testats Konsulting Geopalvelut Ollakantie 2 PL 8 90441 Kempele E-mail: Antti.Tikkakoski@tieliikelaitos.fi 31 Telefon 040 949 1441 Telefax 020 444 7282 Bilaga 2 TESTRAPPORT 23.01.06 Diarienummer Fastställande av vattenabsorptionshöjden, SFS-EN 1097-10 Upphandlare: Typ av stenkross: Avhämtningsplats: Kornstorlek: Avhämtningstid: Avhämtare: Laboratorium som utför testerna: Morenia Stenkross med kapillaravbrott Outokumpu, FeCr-industri Tornio OKTO-stenkross 10/22 November 2005 Timo Kuiri Laboratoriet i Uleåborg Absorberat vatten [g]: Hygroskopiskt vatten Whyg[%]: Temperatur vid testning, [°C] Torr skrymdensitet hos provet, [Mg/m3]: Vattenabsorptionshöjd Hkap[mm]: 225 Höjd i provet, hi [m] Fuktighetshalt, Whi[%] Provets vattenhalt Höjd [m] Hygroskopiskt vatten Fuktighetshalt [%] Kempele Provresultatet gäller endast det prov som testats Konsulting Geopalvelut Ollakantie 2 PL 8 90441 Kempele E-mail: Antti.Tikkakoski@tieliikelaitos.fi 32 Telefon 040 949 1441 Telefax 020 444 7282 49 Bilaga 2 BLANKETT FÖR UNDERSÖKNING AV STEN Datum 11.4.2006 Laboratorionummer 120/2006 Upphandlare Plats för provtagning Kommun Tidpunkt för provtagning Provtagare Uppgifter om provet OKTO-stenkross 8/16 Hårdhetsklasser Krav Identifikation av provet Prov Metod Kulkvarn Flisighetsindex Densitet Mg/m3 Hårdhetsklass Formklass Underskrifter Laborant Laboratoriemästare Distribution: Timo Kuiri Konsulting Geopalvelut Laboratoriet i Uleåborg Käyntiosoite: Ollakantie 2, 90440 Kempele Postiosoite: PL 8, 90441 Kempele 33 Telefon 040 949 1441 Telefax 020 444 7282 Bilaga 2 UNDERSÖKNINGSRAPPORT Laboratorietjänster Datum 10.11.08 Diarienummer 629/2008 Upphandlare Plats för provtagning Kommun Tidpunkt för provtagning Provtagare Uppgifter om provet Identifikation Provets namn isolering Metod Resultat Mg/m3 Densitet Vattenabsorption Vattenabsoptionstal Specifik yta m2/g Vattenabsoptionsförmåga mg/m stenkross 0/5.6 Densitet Mg/m3 Vattenabsorption Vattenabsoptionstal Specifik yta m2/g Vattenabsoptionsförmåga mg/m stenkross 11/16 Densitet Mg/m3 Vattenabsorption Underskrifter Laborant Diplomingenjör Distribution: Antti Tikkakoski Provresultatet gäller endast det prov som testats Destia Oy, Laboratoriet i Uleåborg Besöksadress Postadress Telefon Telefax Ollakantie 2, 90440 Kempele PL 8, 90441 Kempele 040 949 1441 020 444 7282 34 Bilaga 3 Diagram över instrumentering av provkonstruktion Trådlös dataöverföring Datainsamlingsenhet GSM-transmitter Förflyttningssensor Fuktighetssensor Yttemperatursensor Kablarna på fuktighetssensorer, värmeledningssensor, förflyttningssensor och temperatursensorer Monteringsdjup ca 30 cm Temperatursensor stavkonstruktion 12 st Pt 100-sensorer stavlängd 2,8 m Datainsamlingsenhet GSM-transmitter Förflyttningssensor Fuktighetssensor Yttemperatursensor Temperatursensor stavkonstruktion 12 st Pt 100-sensorer stavlängd 2,6 m Lätt stenkonstruktion Jämförelsekonstruktion 35 Bilaga 4 Maukuntie vägstruktur, Uleåborgs stad OKTO-KKA, konstruktion OKTO-isolering, konstruktion AB 50 mm Bärande & profilering KaM 0/56 (20) 400 mm Bärande & profilering KaM 0/56 (20) 400 mm KKA 0/6 450 mm OKTO-isolering 450 mm Filtreringstyg Bottenjord Si Figur. Konstruktionsskikt på Maukuntie. E2 temperaturkorrigerat, MPa Bärighet 2006 Bärighet 2007 OKTO-KKA OKTO-isolering Pålning Figur. Utvecklingen av bärighetsvärden på Maukuntie åren 2006-2007. 36 Bilaga 4 Tjäldjupet vid Maukuntie under vintern 2006-07 Tjälens djup [m] OKTO-KKA 1 konstruktion OKTO-KKA 2 konstruktion OKTO-isolering, konstruktion Datum Tjälens djup [m] Maukuntie, tjälensunder djup vintertid 2008-09 Tjäldjupet vid Maukuntie vintern 2008-09 OKTO-KKA 1 konstruktion OKTO-KKA 2 konstruktion OKTO-isolering, konstruktion, mättad Datum Figur. Djupet på tjälen på Maukuntie vintrarna 2006-07 och 2008-09. 37 Tjällyft [mm] Frostmängd [Kh] Bilaga 4 Beläggning Bärande Filter Tjäldjup [m] Bottenjord Sep Okt Nov Dec Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug *****KÄLLUPPGIFTER***** Skikt Material K(ofrusen) K(frusen) C(ofrusen) C(frusen) Beläggning Filter Bärande Bottenjord *****RESULTAT***** Årets frostmängd [Kh]: 23379 Maximalt tjäldjup [m]: 1.28 Maximalt tjällyft [mm]: 47.2 Projektets namn: Användning av Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromstenmaterial i väg-, gatu- och jordbyggen Vägnummer: Maukuntie Vägavsnitt: OKTO-isolering Avstånd från början av vägavsnittet: 0 Kommentar: Koordinater: Vägverket Produktion Konsultation Datum Uträknare av kalkylen: Granskare av kalkylen: Filens namn 38 Tjällyft [mm] Frostmängd [Kh] Bilaga 4 Beläggning Bärande Filter Tjäldjup [m] Bottenjord Sep Okt Nov Dec Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug *****KÄLLUPPGIFTER***** Skikt Material K(ofrusen) K(frusen) C(ofrusen) C(frusen) Beläggning Filter Bärande Bottenjord *****RESULTAT***** Årets frostmängd [Kh]: 18721 Maximalt tjäldjup [m]: 1.16 Maximalt tjällyft [mm]: 32.1 Projektets namn: Användning av Outokumpu Chrome Oy:s ferrokromstenmaterial i väg-, gatu- och jordbyggen Vägnummer: Maukuntie Vägavsnitt: Avstånd från början av vägavsnittet: Kommentar: Vägverket Produktion Konsultation Datum Koordinater: Uträknare av kalkylen: Granskare av kalkylen: Filens namn 39 Bilaga 4 Konstruktioner på Selleenkatu, Torneå stad Provkonstruktion 1 Provkonstruktion 2 Provkonstruktion 3 Provkonstruktion 4 plv 530-650 plv 650-800 plv 800-950 plv 950-1100 OKTOa-stenkross #0…32 OKTO-KKA #0…32 OKTO-KKA #0…32 OKTOa-stenkross #0…63 450 mm OKTO-KKA (CRK) #0…63 450 mm OKTO-KKA (VKU)#0…63 450 mm OKTO-isolering 450 mm OKTO-isolering 450 mm OKTO-isolering 450 mm OKTOa-stenkross #0…32 OKTOa-stenkross #0…56 200 mm OKTO-KKA (CRK) #0…90 250 mm OKTO-isolering 450 mm E2 temperaturkorrigerat, MPa Figur. Konstruktionsskikt på Selleenkatu. Bärighet 2005 Bärighet 2007 Jämförelse konstruktion OKTO-CRK OKTOsa+CRK Pålning Figur. Utvecklingen av bärighetsvärdena på Selleenkatu åren 2004-2007. 40 Bärighet 2005 Bärighet 2007 OKTOa OKTO-VKU KaM+OKTO-isolering Jämförelse 5 plv 1100-1250 KaM #0…32 KaM #0…56 450 mm OKTO-isolering 500 mm Bilaga 4 Tjäldjup [m] Tjäldjupet vis Selleenkatuunder vintern 2003-04 Tid [datum] Tjäldjup [m] Tjäldjupet vis Selleenkatuunder vintern 2005-06 Tid [datum] Tjäldjup [m] Tjäldjupet vis Selleenkatuunder vintern 2004-05 Tid [datum] Figur. Djupet på tjälen på Selleenkatu åren 2003-2006. 41 Bilaga 4 Konstruktioner på Vaakatie, OTW Jämförelse provkonstruktion Provkonstruktion 4 Provkonstruktion 5 längd 50 m längd 50 m längd 50 m Provkonstruktion 1 Provkonstruktion 2 Provkonstruktion 3 längd 50 m längd 50 m längd 50 m OKTOa 0/32 180 mm OKTOa-stenkross OKTOa-stenkross OKTOa-stenkross OKTOa-stenkross OKTOa-stenkross 0/32 450 mm 0/55 450 mm 0/55 450 mm 0/55 450 mm 0/32 450 mm OKTO-KKA 0/32 900 mm OKTO-KKA 6/32 500 mm OKTO-KKA 6/32 500 mm OKTO-isolering 500 mm filtertyg filtertyg filtertyg srHkMr srHkMr srHkMr - Temperatur (pt-100) - Temperatur (pt-100) - Fuktighet (TDR) - Fuktighet (TDR) OKTO-KKA 0/6 500 mm srHkMr - Temperatur (pt-100) srHkMr - Temperatur (pt-100) - Fuktighet (TDR) - Sättning (LVDT) Figur. Provbyggnad på Vaakatie. Bärighet 2007 Provkonstruktion 4 Provkonstruktion 3 Provkonstruktion 2 E2 temperaturkorrigerat, MPa Bärighet 2006 Provkonstruktion 5 Jämförelse Provkonstruktion 1 Pålning Pålning Figur. Utvecklingen av bärighetsvärdena på Vaakatie år 2006-07. 42 OKTO-KKA 0/6 500 mm srHkMr Försäljning och marknadsföring av OKTO-produkterna OKTO-byggprodukterna säljs och marknadsförs av Morenia Oy. Morenias huvudprodukter är stenmaterial för byggande av infrastrukturer. Till bolagets tjänster hör allt arbete och alla produkter med anknytning till produktion och leverans av sand, grus, stenkross och annat förädlat stenmaterial. I sin verksamhet betonar Morenia särskilt produktutveckling och miljövärderingar . Genom sin verksamhet främjar Morenia hållbar utveckling och erbjuder sina kunder stenmaterialprodukter som skonar åsar och berg. OKTO-byggprodukternas användningsändamål 2006 – 2010: OKTO-isolering: Haparanda, Kalix köpcentrum, grundbygge, Sverige Filterskikt på VT 4 motorväg i Kemi Gatubyggnationer i Torneå stad Outokumpu Stainless Oy:s byggnadsobjekt Uleåborg stads byggnadsobjekt Kemi stads gatubyggnadsobjekt Konstruktioner på Riukkajänkä avstjälpningsplats Konstruktioner på Raatis sportplan i Uleåborg Filterskikt på Kromvägen, Torneå Affärscentret Prisma, Torneå Kälkfabrik i Rovaniemi, grundbygge Affärscentret Kodin Terra, Rovaniemi Affärscentret Jounin kauppa, Ylläs Affärscentret Revontuli, Rovaniemi OKTO-lätt stenmaterial: Kromvägens filterskikt, Torneå OKTO-stenkross: I-klassigt asfaltmaterial, Estland I-klassigt asfaltmaterial, Uleåborg, Kemi, Torneå Croval-stommaterial: Tillverkning av ugnar och öppna spisar, Finland, Estland Outokumpu Tornio Works, betongkonstruktioner som tål hetta Försäljning av och upplysningar om OKTO-produkterna: Morenia Oy PB 81, 90101 ULEÅBORG Tlf. 0205 64 6013 Mera information om Morenias tjänster och produkter finns även på webbplatsen: www.morenia.fi 43 Jess, Joutsen Media, 2012 www.outokumpu.com
© Copyright 2024