Kalkstabilisering: Udformning af metoder
Oversat titel
Lime stabilisation: Developing methods
Forfattere
Nielsen, Michael Gärtner ; Christiansen, Brian Aagaard
Semester
10. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2009
Antal sider
86
Abstract
Kalkstabilisering (tilsætning af brændt kalk/kvik-kalk eller hydreret kalk til lerjord) bruges ofte i mange lande, men er sjælden i Danmark og nævnes ikke i de danske vejregler. Specialet beskriver de teoretiske, økonomiske og praktiske sider af kalkstabilisering i vejbyggeri. Når brændt kalk reagerer med vand, dannes hydreret kalk og der frigives varme, hvilket mindsker jordens vandindhold. Kalk øger lerjordens stivhed og modstand mod varige deformationer gennem to processer: modifikation, hvor calciumioner fra hydreret kalk straks ændrer jordens struktur og øger styrken; og solidificering, hvor en højere pH opløser silicium og aluminium fra lerpladernes kanter, så nye forbindelser krystalliserer og yderligere styrker jorden og gør den mindre plastisk over tid. For at belyse kortsigtede effekter udføres forsøg på lerjord behandlet med brændt kalk. Der indgår tests på tre lerjorder, og de mekaniske CBR-tests (California Bearing Ratio, et standardmål for bæreevne i vejbygning) er gennemført på to lertyper med 0–4 % kalk. Målet er at finde praktiske metoder til at bestemme den nødvendige kalkprocent for forskellige ler- og vandindhold. En økonomisk evalueringsmetode til at sammenligne kalkstabiliserede bærelag med ubundne bærelag tilpasses fra franske retningslinjer til danske forhold. Da danske dimensioneringsmetoder for holdbare underbundslag ikke omfatter kalkstabiliserede jordarter, beskriver specialet en kompatibel beregningsmetode baseret på eksisterende værktøjer. Resultaterne viser, at styrken øges kort efter stabilisering.
Lime stabilisation—adding quicklime or hydrated lime to clay soils—is common in many countries but is rarely used in Denmark and is not referenced in Danish road rules. This thesis explains the theoretical, economic, and practical aspects of using lime stabilisation in road construction. When quicklime reacts with water it forms hydrated lime and releases heat, which lowers the soil’s water content. Lime increases the stiffness of clay and its resistance to permanent deformation through two processes: modification, where calcium ions from hydrated lime trigger immediate changes that strengthen the soil and make its structure more granular; and solidification, where a higher pH dissolves silicon and aluminium from the edges of clay plates, leading to the crystallisation of new compounds that reduce plasticity and further increase strength over time. To examine short-term effects, tests were carried out on clay soils treated with quicklime. The programme includes tests on three clays, and the mechanical testing uses the California Bearing Ratio (CBR)—a standard road-building measure of strength—on two clay types with 0–4% lime. The aim is to identify practical ways to determine the necessary lime percentage for different clays and water contents. An economic evaluation method for comparing lime-stabilised bases with unbound aggregate bases is adapted from French practice for Danish use. Because Danish design methods for durable subgrade layers do not cover lime-stabilised soils, the thesis outlines a compatible calculation method based on existing tools. The results show increased strength shortly after stabilisation.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord
Veje ; Kalkstabilisering ; CBR ; Ler ; Vejkasse ; Roads ; lime stabilisation ; Lime stabilization ; California Bearing Ratio ; Clay ; Road base