Transcript
Page 1: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Uthållig produktion av finkorniga produkter från bergmaterialRebecka Stomvall

Page 2: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers
Page 3: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Syfte

3

Uthållig försörjning av samhället med ballastprodukter

Bättre slutprodukter genom maskinellt framställda material

Ersätt naturgrus och säkra Miljömål 9 & 15

Demonstrera möjligheterna på stor bredd• Testanläggning på turné

Page 5: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers
Page 6: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Flyttas med två jumbotrailers

Page 7: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Luleå November 2013

Page 8: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Turné genom Sverige

• Anläggningen har varit på turné under 49 veckor

• Den har stått uppställd på tolv olika platser

• Den har transporterats 409 mil totalt

Page 9: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Världsunik testserie

• 27 st olika material har krossats i anläggningen– Varav 21 st ingår i de analyser som utförs inom spåren.

• För varje täkt har minst 10 olika tester utförts och minst 60 stprover plockats ut.

Page 10: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

X

X

X

XXXX

X

X – Täkt vars material krossats i testanläggningen

- Täkt där anläggning har stått

uppställd

XX

XX

X

X

X

X

X

X

X

LKAB Kiruna

Skanska Luleå

Swerock Umeå

Jehander Gävle

Skanska Borlänge

Omya Sala

Nordkalk Forsby

SMA Mineral Filipstad

NCC Uddevalla

NCC Ubbarp

X

Zinkgruvan, Kristineberg

Swerock Gillstad

Skanska Gävle

NCC Gävle

X NCC Skyttorp

Jehander Bro

Jehander Enhörna

Skanska ÖssjöSwerock Önnestad

Page 11: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Maskinernas inverkan

Page 13: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

1-2 mm

0,5-1 mm

0,25-1mm

0,125-0,25 mm

V3V4

V6

V7

V8 V9

V10V12

V7_2 K3K4

K6

K7

K8K9

K10

44

49

54

59

Vo

id V

olu

me [

%]

Void volume [1-2]

V3V4 V6

V7

V8 V9

V10 V12

V7_2 K3K4

K6K7

K8K9

K10

44

49

54

59

Vo

id V

olu

me [

%]

Void volume [0,5-1]

V3V4

V6V7

V8V9

V10

V12

V7_2 K3 K4

K6K7

K8

K9K10

44

49

54

59

Vo

id V

olu

me

[%

]

Void volume [250-500]

V3V4

V6 V7V8

V9

V10

V12

V7_2 K3K4

K6 K7 K8K9

K10

44

49

54

59

Vo

id V

olu

me [

%]

Void volume [125-250]

Påverkan på kornform

Page 14: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

VindsiktDelar upp i två produkter. Skär vid 63 μm

Page 15: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Påverkan på Partikelstorleksfördelning

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.06 0.6 6

Mas

s p

roce

nt

[%]

Partikle storlek [mm]

Feed

f-2

Page 16: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Anläggningsjordar

Page 17: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Anläggningsjordar

• Krukförsök

• Fältförsök i Malmö

Page 18: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers
Page 19: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers
Page 20: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Flytspackel

Page 21: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Studie av Flytspackel

• Laboratorieprover på flytsspackel har gjorts med

– Tre natursandsreferenser

– Fyra krossballastmaterial krossat på olika hastigheter.

Page 22: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

• Målvärde 240-250 mm. Efter 20 min får det inte minska mer än 10 mm

• Utflyt okej för alla prover med ett undantag

Utflytsprov

Page 23: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

• Målvärde 10 ton/h

• Två krossballastmaterial når upp till målvärdet.

Beräknad pumpkapacitet

Page 24: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

• Målvärde 25 MPa

• Små skillnader i tryck och böjdragshållfasthet mellan krossad sand och natursand.

Hållfasthet

Page 25: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Gungsand

Page 26: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Gungsand

• Provkropp släpps från 3 resp. 2 m

• Retardationen mäts

• Max-värdet efter 3 släpp ger HIC-värde

Page 27: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Gungsand

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3

HIC-värden 3 m fallhöjd

M3

M4

M7

M9

M10

M13

M14

M15

M16

M17

M18

M190

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3

HIC-värden 2 m fallhöjd

Page 28: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

0

200

400

600

800

1000

1200

0 1 2 3 4 5

HIC-värde som funktion av P90

Fallhöjd 3 m

Fallhöjd 2 m

0

200

400

600

800

1000

1200

41 42 43 44 45 46 47

HIC-värde som funktion av flödeskona

Fallhöjd 3 m

Fallhöjd 2 m

0

200

400

600

800

1000

1200

0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0%

HIC-värde som funktion av andel 0.125-1 mm

Fallhöjd 3 m

Fallhöjd 2 m

0

200

400

600

800

1000

1200

5.0% 5.5% 6.0% 6.5% 7.0% 7.5% 8.0% 8.5%

HIC-värde som funktion av fillerhalt

Fallhöjd 3 m

Fallhöjd 2 m

gram/smm

Page 29: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Betongtillämpning

Page 30: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

V3

V4

V6

V7V8

V9V10

V12

V7_2

V20

V18

K3

K4

K6

K7

K8

K9K10

0

2

4

6

8

10

12

14

Sp

read

[cm

]

Minicone

Utbredningmått minikonStor utbredning är bra. Samma recept som vid reologi (0-0,125 mm)

V= vindsiktad, K= konkrossad

Page 31: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Yie

ldS

tress [

Pa]

Plastic Viscosity [Pa.s]

Rheograph 40%

V3

V4

V6

V7

V8

V9

V10

V12

V7_2

V20

V18

K3

K4

K5

K6

K7

K8

K9

K10

K16

Reologi, mikrobrukGrund recept: Cement 1000g, vatten 450 g.

Vid test har mängden pulver ökats med 40 volym % filler. V= vindsiktad, K= konkrossad

Page 32: Konsten att ersätta grus med berg – Ny forskning om ersättningsmaterial för naturgrus, Rebecka Stomvall, Chalmers

Unik testserie - nu sammanställer vi resultaten

Stor kartläggning över potentialen

Goda möjligheter att ersätta natursanden

Zinkgruvan Oktober2014


Recommended