NL8402126A

NL8402126A - Hydraulisch gebonden draaglaagmateriaal voor de wegenbouw.

Info

Publication number: NL8402126A
Application number: NL8402126A
Authority: NL
Original assignee: Ruhrkohle Ag; Schniering Alfred Ing
Priority date: 1984-07-04
Filing date: 1984-07-04
Publication date: 1986-02-03

Description

&_________..<A

VO 6351 m ~~

Hydraulisch gebonden draag!aagmateriaal voor de wegenbouw.

De uitvinding heeft betrekking op de toepassing van steenbergen in hydraulisch gebonden draaglagen voor de wegenbouw.

Het vastmaken van nevengesteente van steenkool (b.v. afvalbergen) door cement daarmee te mengen is bekend uit een voordracht van 5 A.Schniering op 8 februari 1972 in het "Haus der Technik“ in Essen, uit Glückauf, 108, (1972) Nr.10, blz.391 en 392, en het technische voorschrift en de richtlijnen voor het uitvoeren van bodemverstevigingen en bodemverbeteringen in de wegenbouw (TVV 74 resp. TVV 81), alsmede uit het Duitse octrooischrift- 2.522.851. Bij het vaststellen van 10 de nodige hoeveelheid cement volgens het informatieblad voor het uitvoeren van geschiktheidsonderzoek bij bodemversteviging met cement, blijkt voor afvalbergen waarvan het korrelgroottetrajeet 0 - 80 mm bedraagt, afhankelijk van het gehalte aan fijnkorrelvormig materiaal en van de verhouding lefaarde - zandige leisteen, het cementgehalte te 15 zijn gelegen tussen 4 en 12 gew.&. De cementgehalten die in hetzelfde gebied zijn gelegen zijn eveneens maatgevend gebleken bij eerdere proeven in Engeland, beschreven in “Roads and road Construction-Highways and public works" (1969), 47, (554), 43 - 50. In het eerder genoemde octrooischrift is 4 - 15 gew.% en bij voorkeur 5-8 gew.% cement aan-20 gegeven. Een nodige hoeveelheid bindmiddel van minder dan 6 gew.% cement komt slechts voor in uitzonderingsgevallen, en wel slechts bij steenbergen met een buitengewoon gunstige korrel verdeling met een extreem klein gehalte aan kleiminera!en. Bij andere afvalbergen is het nodige bindmiddel gehalte zo hoog, dat daardoor de efficiëntie en het 25 concurrentievermogen van de betreffende bouwstof ten opzichte van gebruikelijke draag!agenbouwstoffen aanzienlijk wordt beïnvloed. Draaglagen uit hydraulisch gebonden steenbergen hebben daarom tot dusver geen noemenswaardige praktische toepassing gevonden bij de wegenbouw.

Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag de nodige hoe-30 veelheid bindmiddel voor steenbergen te verlagen.

g 4 0 2 1 2 5 - 2 -

Dat wordt volgens de uitvinding hierdoor bereikt dat inerte vulstof- en/of zandkorrels met de steenbergen worden gemengd, waarbij de hoeveelheid van de daarmee gemengde korrels zo is afgemeten, dat de steenbergkorrels volledig zijn ingebed in de mortel uit cement en 5 d.e. toegevoegde vulstof- en/of zandkorrels, In plaats van cement kunnen ook andere hydraulisch en soortgelijk werkende bindmiddelen worden gebruikt.

De onderhavige inbedding is aanwezig, wanneer de som van de vo-lumedelen aan bindmiddel,. water en inerte zand- en vul stofkorrels het 10 poriënvolume van de· volgens Proctor verdichte steenbergen met ten hoogste 10%, bij voorkeur met 1 - 5 voi.% overschrijdt. Tenminste dient het poriënvolume te zijn opgevuld. Dat kan in de vorm van een vergelijking als volgt worden, weergegeven: VM * VBi + VH?0 + V$+F ^ VH 15 L .

Aanvullende voorwaarde: ^,10 vol.%, absoluut V^. : volume van de mortel V^j : volume van de holle ruimte tussen de steenbergkorrels bij

Proctordichtheid (zie DIN 18 127) _ 20 νβι· : vaste-s tof fen vol urne van het bindmiddel VH Q : volume van het water (vochtigheid van de vaste-stofcomponenten ^ plus toegevoegd water)

Vs+F : vaste-stofvolume van het toegevoegde inerte zand en/of de vul stof 25 vol.-ï absoluut: volume-%, betrokken op het totale volume van het proef- lichaam resp. van de verdichte laag.

In het kader van de uitvinding zijn vulstoffen inerte vaste stoffen met korrel grootteverdelingen beneden 0,09 mm; zandsoorten zijn inerte korrel vormige materialen in korrelgroottetrajeet van 0,09-2 30 mm,, eventueel ook tot 5 mm.

Het nodige bindmiddel gehalte wordt verkregen door optimalisatie-proeven met verschillende hoeveelheden bindmiddel. In de regel zijn drie proeven daarvoor voldoende.

Het nodige watergehalte wordt gelijkgemaakt aan het optimale 35 watergehalte volgens Proctor.

8402126 - 3 -

De hoeveelheden aan inert zand en vulstof worden bij het op bovenstaande wijze bepaTen van het bindmiddel gehalte zodanig ingesteld, dat de som van de mortelcomponenten voldoet aan de· hierboven weergegeven vergelijking. Het is bijzonder nuttig, wanneer de hoeveelheden zand 5 en vulstof daarbij zo op elkaar zijn afgestemd, dat de vulstof de holle ruimte in de zandkorrels zoveel mogelijk opvult.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag, dat de aanwezige hoeveelheden leiaarde - fijnkorrelig materiaal, die door de deskundigen tot dusver als hoofdoorzaak worden beschouwd voor de grotere 10 hoeveelheid bindmiddel die voor de meeste steenbergen nodig is, niet moeten worden uitgesloten, maar door toevoeging van inerte fijnkorrelige materialen in het groottetraject van vulstoffen en zandkorrels enerzijds door een verdunning van de schadelijke kleimineralen en anderzijds door vergroting van het mortel vol urne onschadelijk kunnen wor-15 den gemaakt.

Bij de toevoeging van uitsluitend cement in een economisch_y&r-antwoorde hoeveelheid wordt, weliswaar een tamelijk sterke cementsteen verkregen; in dat geval is het cementsteenvolume evenwel slechts voldoende vooreen meer of minder puntvormige binding tussen de steenberg-20 korrels. De totale samenhang bereikt daardoor geen voldoende sterkte. Bij de onderhavige toevoeging van aanvullend inert fijnkorrelig materiaal wordt weliswaar de mortelsterkte verminderd, maar het mortelvolume zodanig vergroot, dat de puntvormige bindingen overgaan in een volledige inbedding. Op deze wijze wordt reeds bij kleine hoeveelheden 25 cement (hoeveelheden bindmiddel) van 2,5 - 5 gew.%, bij voorkeur van ongeveer 3,5-5 gew.%, ook bij bergen die anders een aanzienlijk grotere hoeveelheid bindmiddel nodig hebben, een voldoende sterkte en vorstbestandheid bereikt.

De onderhavige toevoegstoffen maken het bovendien mogelijk om 30 ook zodanige steenbergen te gebruiken, die vanwege de grote hoeveelheid bindmiddel die zij nodig hadden tot dusver om redenen van economische aard niet konden worden toegepast. Daartoe behoren b.v. in het bijzonder steenbergsoorten die rijk zijn aan kleimineraal en fijnkorrelig materiaal, die meestal bij gemechaniseerde ontginningsbedrijven 35 worden verkregen.

8402126

Claims

1. Werkwijze voor het toepassen van steenbergen in hydraulisch gebonden draag!agen voor de wegenbouw, met het kenmerk, dat de nodige hoeveelheid bindmiddel door toevoeging van inerte zand- en/of vul stof-korrels wordt verminderd, waarbij de toevoegingen een mortel vol urne 5 bereiken dat het poriënvolume' tussen de steenbergkorrels opvult of overschrijdt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de steenbergen worden toegepast die een op zichzelf oneconomische hoeveelheid bindmiddel nodig hebben. 10

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het mortelvolume met ten hoogste 10 vol.%. het poriënvolume overschrijdt. Werkwijze volgens conclusies 1-3,. met het kenmerk, dat de hoe-veelheid bindmiddel 2,5 - 6 gew.% bedraagt. 8402125