Bottenaska som väg- och annläggningsmaterial
med dess
tekniska egenskaper i centrum
Huvudsyftet med detta examensarbete har varit att kartlägga funktionskrav för bottenaskor avsedda för väg- och anläggningsbyggnad och utföra de laborationer som behövs för att kontrollera dessa funktionskrav. Projektet behandlar enbart tekniska aspekter på askor. De mycket viktiga miljöaspekterna behandlas ej. Examensarbetet har utförts genom litteraturstudie, laboratorieförsök och försöksdimensioneringar med dataverktyg. Försöksdimensioneringarna gjordes främst för att få en helhetsbild över hur mycket den övriga konstruktionen behöver förändras då ett av lagren byts ut mot bottenaskor. Dimensioneringarna gjordes även för att visa att det överhuvudtaget var möjligt att bygga med bottenaska vid de rådande förhållandena. Litteraturstudien utfördes genom att söka bland litteratur på Internet och bibliotek. Avgränsningen gjordes så att endast svenskspråkigt material och svensk lagstiftning studerades. Information kring bottenaskor som väg- och anläggningsmaterial är mycket omfattande där mycket är publicerat genom Värmeforsk. Uppgifterna rörande ursprung, krav och regler samt dess tekniska egenskaper har eftersökts och redovisats. Laborationsförsöken har avgränsats till att endast undersöka bottenaska vars härkomst är från Ö-viks energi i Örnsköldsvik. De geotekniska egenskaperna som undersöktes var de som befarades att ge användaren av bottenaskorna problem mot uppsatta regler och krav som upptäcktes i litteraturstudien. Utöver det så valdes de parametrar som behövdes för dimensioneringsförsöken samt några ytterligare grundparametrar. De lagar och krav som ansågs ge problem för användaren av bottenaskan var den organiska halten och micro-Deval-värdet. De egenskaper som krävdes som indata till dimensioneringsförsöken var porositet, densitet, vattenkvot. Utöver dessa utfördes försök på kornstorleksfördelning, frys-tö-växlingar, permeabilitet, proctorpackning. Syftet med alla dessa försök var att jämföra resultaten mot de erhållna egenskaperna ur litteraturstudien för att studera om askorna följer någon slags norm och på så sätt kunna räkna med sig andra tekniska egenskaper från litteraturstudien. Resultaten från laboratorieförsöken visade att askorna har en kornstorleksfördelning som liknar ett sandigt grus eller en grusig sand, kornen utgörs av svaga och spröda korn som med lätthet nöts sönder. De utförda frys-tö-växlingarna visade att askorna är ytterst känsliga för tillgång till fritt vatten då försöken utfördes i två utföranden. Ett med fri tillgång till att suga upp vatten under upptining och ett utan den möjligheten, skillnaderna blev så stora som 16,8 % respektive 2,7 % i sönderfall. Detta ger en hänvisning på att bottenaskorna bör användas försiktigt om det erfaras finnas större mängder vatten i närheten av lagret av bottenaska. Densitetsförsöken visar att den aktuella bottenaskan kan vara av intresse som ett lättfyllnadsmaterial då den maximala torrdensiteten efter packning uppgick till 0,75 ton/m3 och den lösa torra skrymdensiteten till 0,34 ton/m3. Med hjälp av ovan framtagna tekniska egenskaper har dimensioneringsförsöken utförts med dataprogrammet PMS objekt som Vägverket tillhandahåller från deras hemsida. Dimensioneringsförsöken omfattar en simulering av en nybyggnation av en väg i trakterna kring Örnsköldsvik. Dimensioneringarna gjordes i två steg, ett med bottenaska som förstärkningslager och det andra med naturligt bergkross som förstärkningslager. Dessa två varianter gjordes för att kunna jämföra resultaten mellan bottenaskan och bergkross. Resultaten visade att bottenaskan efter några förändringar i bärlagret klarade såväl tjälkraven som bärighetskraven. På basis av simuleringarna och laboratorieförsöken kan slutsatsen dras att den aktuella bottenaskan kan ändvändas som ett helt vanligt förstärkningslager. Bottenaskan har även en rad positiva egenskaper som ger bottenaskan fördelar då den skall användas där det behövs ett bra isolerande lager eller som lättfyllnadsmaterial. Möjligheterna att använda bottenaskorna som ett väg- och anläggningsmaterial finns och det skulle kunna minska vårt uttag av bergmaterial som ses som ett icke förnyelsebart material.