Knuseprosessens påvirkning på asfalttilslag og sammenhengen mellom kornform, mekaniske egenskaper og petrografi

Abstract

Denne studien undersøker ulike produksjonsmuligheter av asfalttilslag for å bygge veier som er holdbare og miljøvennlige. Med stadig økende trafikkbelastning og klimaendringer blir det avgjørende å utvikle metoder som sikrer robuste veier som samtidig respekterer planetens begrensede ressurser. I denne oppgaven undersøkes produksjon av av tilslagsmateriale med og uten kubisatorbehandling, og sammenhengen mellom kulemølleverdi (AN), flisighetsindeks (FI) og petrografi. Sammenhengen mellom AN og FI er testet på materialer i ulike knusetrinn og for materiale av ulik kvalitet. Resultatene indikerer liten sammenheng mellom metodene, størst ved høy FI ellers ganske lav.

For å identifisere kubisatorens effekt er det testet ulike materialer fra Tau, Jelsa og Dirdal uten vertikalskaft-knuser (VSI), etter en runde i VSI og etter to runder i VSI. Resultatene viser at kubisatoren har stor effekt på materialet, størst i første ledd, mindre i andre. De petrografiske analysene kan identifisere mineralogiske strukturer og innhold som begrenser materialets ytelse. Oppsummert viser flisighet, kulemølle og petrografisk undersøkelse at det ikke er hensiktsmessig å over-bearbeide steinmaterialene for de materialene som er testet i denne oppgaven.

Samtidig indikerer resultatene fra ulike knusestadier at materialene blir kubisert i andre knusere, som kon-knuseren. Den er mer energieffektiv, produserer mindre finstoff og krever mindre vedlikehold sammenlignet med VSI-knuseren. Det ville derfor være fornuftig av pukkprodusentene å redusere VSI-bruken og heller benytte andre knusere for kubisering. For Tau-pukkverket kan det være en mulighet å erstatte VSI med en kon- knuser, eller oppgradere til en nyere MK1-knuser og fjerne VSI fra produksjonsprosessen. Dette vil sikre at Tau fortsatt produserer høykvalitets tilslagsmateriale samtidig som de optimaliserer ressursbruken.

Oppgaven er skrevet i samarbeid med Norsk Stein, og er en del av forskningsprosjektet “Asfaltdekkers levetid“.

This study examines different options of production of asphalt aggregates to create durable and environmentally friendly roads. With increasing traffic loads and climate change, it becomes crucial to develop methods that ensure robust roads while respecting the planet’s limited resources. This thesis explores how the production of aggregate material with and without VSI (Vertical Shaft Impactor) impacts the correlation between nordic abration (AN ) and flakiness index (FI). The relationship between AN and FI is studied for materials at different crushing stages, and with varying quality. The results indicate low causality between the methods, highest at high FI.

To identify the effect of grinding on different materials, materials from Tau, Jelsa, and Dirdal were tested before VSI, after one round in VSI, and after two rounds in VSI. The results show that the crusher has a significant effect on the material, most in the first step, less in the second. Petrographic thin section analyses can identify mineralogical structures and content that limit the material’s performance. In summary, flakiness, nordic abration, and petrographic examination indicate that it is not advisable to over-process aggregates.

Simultaneously, the results from different crushing stages indicate that the materials are rounded after other crushers than VSI, such as the cone crusher. It is more energy efficient, produces less fine particles, and requires less maintenance compared to the VSI crusher. Therefore, it would be beneficial for aggregate producers to limit the use of VSI and instead utilize other crushers for shaping. For the Tau quarry, it may be an option to replace VSI with a cone crusher or upgrade to a newer MK1 crusher and remove VSI from the production process. This would ensure that Tau continues to produce high-quality aggregate material while considering resource use.

This thesis was written in collaboration with Norsk Stein, and is part of the research project “Asfaltdekkers levetid“.