rijkswaterstaat Beschrijving van groeven en w i n p l a a t s e n voor s t o r t s t e e n en onderzoek i n het laboratorium WKE-R-77199 r C10538 I BGA 77-08 werkgroep keuring bouwstoffen voor de waterbouw BIBLIOTHEEK BOUWDIENST RIJKSWATERSTAAT NR. Cj..t>.£.^S..R.b.U BIBLIOTHEEK Bouwdienst Rijkswaterstaat Postbus 20.000 3502 LA Utrecht B e s c h r i j v i n g van groeven en winplaatsen voor s t o r t s t e e n en onderzoek i n het laboratorium WKE-R-77199 BGA 77-08 Rapport uitgebracht door de werkgroep I "Keuring bouwstoffen voor de waterbouw" (steenmaterialen, slakken en kunststoffilters). Rapporteur: ing. G.J. Laan •• •• • ••• - - • - pn» WKE-R-77199 Bouv en tr fostous 20.000 3502 LA (jtrechr Inhoud Hoofdstuk biz 1. Inleiding 1 2. B e s c h r i j v i n g van groeven en winplaatsen 2 2.1 Porfiergroeve i n Quenast (Belgie) 2 2.2 Gresgroeve i n Y v o i r (Belgie) 2 2.3 Dolomietgroeven 5 i n Wellen (West-Duitsland) en Mertert (Luxemburg) 2.4 Kalksteengroeve i n Beez (Belgie) 6 2.5 Kalksteengroeve i n Maizeret (Belgie) 7 2.6 Kalksteengroeve 2.7 Basaltgroeve i n Mayen (West-Duitsland) 16 2.8 Graniet u i t L y s e k i l (Zweden), aangeboden door Kulgrens Enka A.3. 16 2.9 Gneis en n o r i e t u i t Stavanger 17 2.10 Noriet en gneis u i t Goteborg (Zweden) 17 2.11 Norietgroeve i n Hauge (Noorwegen) 13 2.12. Graniet u i t Larvikk (Noorwegen) *" 2.13. Graniet u i t L y s e k i l (Zweden), aangeboden door John Mattson *' i n Engis (Belgie) (Noorwegen) 14 Byggnadsaktiebolag 2.14. Basaltgroeve te Middleton i n Teesdale (Engeland) !' 3. Onderzoek i n het laboratorium 21 3.1 Inleiding 21 3.2 Visuele beoordeling 22 3.3- Kalkgehalte 26 3.4 Dichtheid en wateropname 27 3.5 Druksterkte 39 3.6 3.7 Toughness of rock De snelheid van drukgolven 46 53 3.8 Aggregate Impact Value (A.I.V.) 58 3.9 Hardheid 60 3.10- Bestendigheid 61 4. Samenvatting Literatuur en conclusies 63 r-, WKE-R-77199 - 1- {. I n l e i d i n g Door medewerkers van de Deltadienst en het Rijkswegenbouwlaboratorium z i j n i n 1976 en 1977 een aantal groeven en winplaatsen voor s t o r t s t e e n onderzocht. H i e r b i j z i j n de produktie- en leveringsmogelijkheden nagegaan en i s een indruk van de k w a l i t e i t verkregen. Stenen van deze groeven z i j n door het Rijkswegenbouwlaboratorium verder onderzocht op de volgende gebreken en eigenschappen: scheuren, h o l t e n , poreusheid, d i c h t h e i d , druksterkte, wateropname, v e r b r i j z e l b a a r h e i d , hardheid en bestendigheid tegen zout water en vorst-dooi wisselingen. Het onderzoek b e t r e f t de volgende steensoorten en herkomsten ( z i e ook f i g . 1): - p o r f i e r u i t Quenast ( B e l g i e ) ; gres u i t Yvoir ( B e l g i e ) ; dolomiet u i t Wellen (West-Duitsland) en Mertert (Luxemburg); kalksteen u i t Beez ( B e l g i e ) ; kalksteen u i t Maizeret ( B e l g i e ) ; kalksteen u i t Engis ( B e l g i e ) ; b a s a l t u i t Mayen (West-Duitsland); graniet u i t L y s e k i l (Zweden), aangeboden door Kulgrens Enka A.B.; g r a n i e t , gneis en n o r i e t u i t Stavanger (Noorwegen); gneis en n o r i e t u i t Goteborg (Zweden); n o r i e t u i t Hauge (Noorwegen); graniet u i t Larvikk (Noorwegen); graniet u i t L y s e k i l (Zweden), aangeboden door John Mattson Byggnadsaktiebol b a s a l t u i t Middleton i n Teesdale (Engeland). In het laboratorium i s van de te leveren steensoorten u i t Stavanger a l l e e n gneis (3 stenen) en n o r i e t (1 steen) onderzocht. Deze stenen z i j n k e n n e l i j k afkomstig u i t de afvalbergen d i e na winning van zand en grind u i t morene-materiaal o v e r b l i j v e n ( z i e 2.9.). Van de u i t Goteborg te leveren n o r i e t en gneis i s a l l e e n de n o r i e t i n het laboratorium onderzocht. De kalksteen u i t Engis, de graniet u i t Larvikk en L y s e k i l (John Mattson) en de b a s a l t u i t Middleton z i j n a l l e e n t e r plaatse of i n de groeve beoordeeld. WKE-R-77199 - 2- 2. B e s c h r i j v i n g van groeven en winplaatsen 2.1 ?2lfi£ISI2£YS_i2_2H£2SS£_l§Slsil2 Op 27 mei 1977 werd door enkele medewerkers van de Rijkswaterstaat een bezoek gebracht aan de porfiergroeve te Quenast. De groeve i s gelegen nabij Quenast ten zuidwesten van B r u s s e l . De groeve i s ruim aangelegd, het ontgonnen of i n ontginning z i j n d e gedeelte heeft een oppervlakte van c i r c a 1000 x 800 m^. De opperv l a k t e van het aanwezige te ontginnen steenpakket i s c i r c a 8000 x 5000 m^. De ontginning v i n d t p l a a t s i n 4 boven elkaar gelegen terrassen. - 2.2 ; De groeve l e v e r t steenslag en s p l i t i n diverse afmetingen. Het i s echter ook mogelijk om na het springen van een rotsgedeelte eerst diverse stortsteensorteringen u i t de steen te verwijderen, voordat de steen naar de b r e k e r i n s t a l l a t i e wordt afgevoerd. Op deze manier i s het mogelijk om b i j een dagproduktie van 15.000 ton ongeveer 1.200 ton s t o r t s t e e n 1.000-3.000 kg u i t te sorteren. Deze hoeveelheid s t o r t s t e e n kon d e s t i j d s per dag naar Hoek van Holland worden afgevoerd voor de aanleg van de havenmonden aldaar. In de groeve kan elke gewenste storsteensortering worden geproduceerd t o t een maximum van s t o r t s t e e n met een gewicht van c i r c a 6 ton. De steen kan rechtstreeks v i a het i n de n a b i j h e i d van Quenast aanwezige kanaal B r u s s e l - C h a r l e r o i per schip worden afgevoerd, of eerst per t r e i n bijvoorbeeld Quenast-Terneuzen en vervolgens per schip. Gr e sgr oeye_ in_Yyo i r__( Be l g i e ) . In Y v o i r wordt gres gewonnen door de "Nouvelles Carrieres D'Yvoir S.A. (Anciennes Carrieres Dapsens ' ... 5190 Y v o i r Belgique) waarvan de f a . Savelkouls te Rotterdam mede-eigenaar i s . Gres werd a l i n de 17e eeuw gebruikt voor de c o n s t r u c t i e van gebouwen. Vooral i n de 19e en het begin van de 20e eeuw z i j n v e e l s t r a t e n van steden i n Europa en z e l f s daarbuiten geplaveid met Belgische gres. Momenteel wordt voornamelijk gebroken materiaal geproduceerd voor de wegen- en u t i l i t e i t s b o u w , en steen voor de waterbouw. Voor de u t i l i t e i t s b o u w wordt gres a l s s i e r s t e e n toegepast. Gres i s een sedimentgesteente dat u i t zand en een aluinaarde bevattend bindmiddel i s ontstaan. Het Si02~gehalte bedraagt volgens opgave 60 tot 65%. Het gesteente wordt beschreven a l s hard, drukvast, duurzaam en s l i j t v a s t . De k l e u r van het gesteente i s i n het algemeen grijsrblauw. Er komen echter v e e l k l e u r v a r i a t i e s en kleurovergangen voor. De groeve werd i n mei 1977 door enkele medewerkers van de Rijkswaterstaat bezocht, waarbij de hierna beschreven gegevens werden verkregen. Het gesteente i s gelaagd. De lagen l i g g e n onder een h e l l i n g van c i r c a 45 (figuur 2). De laagdikte v a r i e e r t van enkele centimeters tot 1 a 2 meter. Een grotere laagdikte dan 1 m komt s l e c h t s weinig voor. De laagdikte bepaalt de d i k t e van de te winnen steen. De steen wordt met springstof los gemaakt. Hiervoor worden h.o.h. 4 t o t 5 meter v e r t i k a l e gaten geboord. Per keer wordt een wanddiepte van c i r c a 6 m gesprongen. De grootste steenbrokken die te groot z i j n voor de breker, worden v e r f i j n d met een pneumatische hamer, gemonteerd aan een k r a a n t j e . Voor de waterbouw wordt de s o r t e r i n g 10-80 kg gemaakt. Er kan echter ook zwaardere steen geproduceerd worden, t o t maximaal 1000-3000 kg (stortsteen). De afstand van de groeve tot de laadplaats aan de Maas i s 4 km. De vrachtwagens storten hun lading op de oever i n een s t a l e n bak. De bak wordt met een kraan opgehesen en i n het te laden schip geleegd. De maximale scheepslading i s 1500 ton. 2f=_5°I t££i5S_I2l80_kg De gesprongen steen wordt met een w i e l l a d e r i n een trechter gestort (figuur 3). Het f i j n e materiaal wordt met een s t i l staande zeef g e d e e l t e l i j k uitgezeefd. Met een p r i m i t i e v e zeef, d i e ook n i e t wordt g e t r i l d , worden stenen t o t een maximaal gewicht van c i r c a 80 kg uitgezeefd. Het zwaardere materiaal wordt met enkele brekers verder v e r f i j n d en daarna i n diverse f r a c t i e s uitgezeefd. Indien geen 10-80 kg wordt geproduceerd, wordt a l l e steen door de brekers v e r f i j n d . De steen l i c h t e r dan c i r c a 80 kg wordt via-een band naar een zeef g e l e i d . Met deze t r i l l e n d e zeef wordt de f r a c t i e van 0 tot c i r c a 10 kg uitgezeefd. De beide grenzen van de s o r t e r i n g 10-80 kg worden dus door zeving bepaald. De--zeef• waarmee het f i j n e materiaal wordt verwijderd, bestaat u i t s t a l e n p r o f i e l e n waartussen de spleetvormige openingen over de lengte van de zeef i e t s toenemen om v a s t klemmen van de steen tussen de p r o f i e l e n te voorkomen. De lengte van de zeef i s 1200 mm. De s o r t e r i n g wordt bepaald door zeefopeningen van c i r c a 180 mm (ondergrens) en 300 mm (bovengrens). : .rr : r . Volgens de firma Savelkouls i s de met 10-80 kg aangeduide s o r t e r i n g i n w e r k e l i j k h e i d ongeveer 5-60 kg. Aan de Maas-oever werd een k l e i n e hoeveelheid stortsteen b e z i c h t i g d . Er kwam nogal v e e l f i j n m a t e r i a a l ( l i c h t e r dan 10 kg) i n d i t p a r t i j t j e voor en ook v e e l p l a t t e stenen. Het r e l a t i e f hoge gehalte aan f i j n materiaal wordt veroorzaakt door de p r i m i t i e v e u i t v o e r i n g van de zeef en door de p l a t h e i d van de steen. B i j een groot aanbod van steen op de zeef passeert te l i c h t materiaal gemakkelijk de zeef. Te l i c h t e p l a t t e stenen passeren de zeef ook gemakkelijk doordat ze met de p l a t t e z i j d e over de ribben van de zeef glijden. -- Het gehalte te f i j n materiaal i s w a a r s c h i j n l i j k minder groot dan van de stortsteen 10-60 kg u i t de kalksteengroeve i n Beez. D i t wordt ongetwijfeld veroorzaakt door de:grotere breukvastheid van de gressteen. Het aantal p l a t t e stenen, met een grotere verhouding tussen lengte en d i k t e dan 4, bedraagt naar ruwe s c h a t t i n g 5 t o t 10%. Th het- beoordeelde p a r t i j t j e kwamen ook enkele zwaardere stenen voor dan 80 kg. De produktiecapaciteit van stortsteen 3 0-80 kg i s ongeveer 1000 ton per dag. - 4- WKE-R-77199 §tortsteen_J_000-3000_kg V e e l a l wordt stortsteen i n steengroeven min of meer a l s b i j p r o d u k t geproduceerd. De hoofdproduktie wordt gevormd door f i j n gebroken m a t e r i a a l i n diverse sorteringen. De hoofdproduktie bepaalt de maximaal te produceren hoeveelheid stortsteen. D i t maximum v o l g t u i t de economische voorwaarde dat ook a l het m a t e r i a a l f i j n e r dan s t o r t s t e e n afgezet moet kunnen worden. De produktie van s t o r t s t e e n i s a a n t r e k k e l i j k , omdat voor de produktie van f i j n mater i a a l dan minder hoeft te worden gebroken. V o o r a l de produktie van s t o r t s t e e n die zwaarder i s dan d i e , welke d i r e c t door de breker gebroken kan worden i s a a n t r e k k e l i j k omdat anders deze steenbrokken met springstof of een hamer v e r f i j n d -moet worden voor het verdere breekproces. In de gresgroeve i n Y v o i r kan per dag ongeveer 200 ton s t o r t s t e e n J000-3000 kg geproduceerd worden. Deze steen wordt op de g e b r u i k e l i j k e wijze-met poliepkranen door -middel van een v i s u e l e beoordeling op gewicht geselecteerd. De r e l a t i e f k l e i n e produktie behoeft geen bezwaar te z i j n , wanneer het t i j d s t i p van de levering van een p a r t i j t i j d i g t i j het b e d r i j f wordt bekendgemaakt, aangezien voorraadvorming tot de mogelijkheden behoort. Op het t i j d s t i p van b e z i c h t i g i n g van de groeve waren s l e c h t s weinig stenen van deze zwaarte t e r beoordeling aanwezig. Ten aanzien van de k w a l i t e i t van de s o r t e r i n g 1000-3000 kg kan het volgende worden opgemerkt: - door de gelaagdheid van het steenvoorkomen l i j k t het w a a r s c h i j n l i j k dat ook i n het grove materiaal zeer p l a t t e stenen voorkomen. B i j de v i s u e l e s e l e c t i e op / gewicht kunnen de p l a t t e stenen gemakkelijk buiten de p a r t i j gehouden worden. - de gressteen heeft voor zover d i t beoordeeld kon worden een betere breukvastheid dan kalksteen u i t Beez. Het i s echter mogelijk dat de gelaagdheid i n de steen aanleiding kan z i j n t o t breuk op de grensvlakken van de lagen. - omdat de sortering 1000-3000 kg de zwaarste s o r t e r i n g i s d i e i n Y v o i r geproduceerd kan worden, vanwege de beperkte laagdikten i n de formatie, zou i n de te produceren s o r t e r i n g 1000-3000 kg het gemiddelde gewicht van de stenen r e l a t i e f laag kunnen z i j n . De l a a t s t e twee opmerkingen z i j n s p e c u l a t i e f . Zekerheid kan slechts door ervaring en onderzoek verkregen worden. O^erige_sorteringen In de groeve zou ook stortsteen i n de sorteringen tussen 10-80 kg en 1000-3000 kg geproduceerd kunnen worden. Voor de sortering 60-300 kg (of 80-200 kg) zou de i n s t a l l a t i e aangepast moeten worden, t e n z i j s e l e c t i e van het steenmateriaal zou geschieden door middel van een v i s u e l e beoordeling. - 5 - 2.3 WKE-R-77199 Dolomietgroeven i n Wfel len ffiest.-Duitsland) en Iter ter t j(L^ettAurg^ Aan weerszijden van de Moezel wordt, i n een groeve i n Wellen op West-Duits gebied en i n een groeve i n Mertert i n Luxemburg, dolomietsteen gewonnen door de " T r i e r e r Kalk-, Dolomit- und Zementwerke GmbH (5511 Wellen/Obermosel). In mei 1977 i s door enkele medewerkers van de Rijkswaterstaat een bezoek gebracht aan de beide groeven. Dolomiet onderscheidt z i c h van kalksteen doordat het voornamel i j k bestaat u i t CaCO^ (calciumcarbonaat) en een a a n z i e n l i j k gehalte MgCO- (magnesiumcarbonaat), t e r w i j l kalksteen grotendeels CaCO^ bevat en zeer weinig MgCO... Beide gesteenten z i j n sedimenten. Het gesteente wordt gebroken t o t f i j n materiaal voor diverse doeleinden, zoals toeslagmateriaal voor beton. Het wordt a l s grondstof voor de produktie van cement gebruikt. Een b i j z o n dere toepassing i s het gebruik van het materiaal i n de s t a a l i n d u s t r i e , waar kalk een r o l speelt i n de b e r e i d i n g van s t a a l . Het gesteente wordt i n beide groeven ondergronds ontgonnen op 2 niveaux. Per niveau wordt over een hoogte van 5-7 meter het materiaal gewonnen. H i e r b i j b l i j v e n op regelmatige afstanden van elkaar kolommen staan van ongeveer 4 x 4 m die t o t a a l ongeveer 20% van het oppervlak innemen. Tussen de beide winniveaux b l i j f t een laag van c i r c a 15 m gesteente z i t t e n . Het gesteente i s gelaagd. B i j de winning wordt de r i c h t i n g van de lagen gevolgd. D i t wordt gedaan omdat de "plafonds" . dan nagenoeg n i e t verankerd hoeven te worden en de winning het gemakkelijkst verloopt. Het gesteente i s n i e t geplooid. • In Mettert liggen de lagen onder een h e l l i n g van c i r c a 12°, i n Wellen nagenoeg h o r i z o n t a a l . De laagdikten v a r i e r e n van enkele centimeters tot maximaal ongeveer 1 meter. De lagen b l i j v e n zowel qua dikte a l s k w a l i t e i t v i s u e e l beoordeeld overwrote afstand constant, zoals bleek b i j b e z i c h t i g i n g van de z i c h over diverse kilometers uitstrekkende groeven. Het gesteente wordt met springstof losgemaakt. B i j deze ondergrondse winning moet hiervoor v e e l geboord worden. Hiervoor worden met perslucht aangedreven boormachines gebruikt. De boorsnelheid i s 180 cm per minuut. Het los gesprongen materiaal wordt met tractoren met speciale aanhangwagens naar de brekers vervoerd, die z i c h ook ondergronds bevinden. Het gebroken materiaal wordt met een transportband bovengronds gebracht. Er i s tot nu toe slechts i n c i d e n t e e l een k l e i n e p a r t i j s t o r t s t e e n 10-80 kg geproduceerd. Deze steen i s op het oog gesorteerd omdat een breek- en z e e f i n s t a l l a t i e h i e r voor ontbreekt. B i j beide groeven was een k l e i n e hoeveelheid stortsteen aanwezig. Het materiaal zag er qua sorter i n g en steenvorm goed u i t . B i j de gevolgde w i j z e van sorteren mocht d i t ook verwacht worden. - 6- WKE-R-77199 Er wordt overwogen een z e e f i n s t a l l a t i e voor l i c h t e s t o r t s t e e n (10-60 kg, 10-80 kg) aan te leggen. Zwaardere s t o r t s t e e n kan u i t de groeven n i e t geleverd worden i n verband met de gelaagdheid van de dolomiet en de wijze van winnen. De lagen liggen v e e l a l min of meer los op e l k a a r . Het i s n i e t ondenkbaar dat d i t de steenvorm ongunstig beinvloed, zodat er v e e l r e l a t i e f p l a t t e stenen i n de s o r t e r i n g voor zouden kunnen komen. D i t kan voorkomen worden door dunne lagen voor de prod u k t i e van stortsteen te vermijden. In Wellen z i j n op het bovenste win-niveau de laagdikten gering, v e e l a l k l e i n e r dan 10 cm. Op het onderste win-niveau komt slechts een enkel dun laagje voor. In het algemeen z i j n de laagdikten daar 30 t o t 50 cm. D i t i s ook het geval i n Mertert op het l a a g ste win-niveau. Het hoogste niveau i s daar n i e t b i j het bezoek beoordeeld. _ De steen u i t Mertert i s l i c h t g e e l - g r i j s t o t donker blauw-grijs van k l e u r . Volgens de b e d r i j f s l e i d e r v a r i e e r t de chemische samenstelling nagenoeg n i e t met de k l e u r . Op het laagste winniveau komt een c i r c a 30 cm dikke laag voor (met een v i s u e e l beoordeeld) hoog poriengehalte. Deze laag vertegenwoordigt c i r c a 5% van de hoogte waarover op d i t niveau steen wordt gewonnen. De k l e u r van de dolomietsteen u i t Wellen i s l i c h t g e e l - g r i j s tot g r i j s zoals i n Mertert. De blauw-grijze steen ontbreekt daar echter. ..... : Voor onderzoek i n het laboratorium z i j n per. groeve d r i e stenen meegenomen die zo goed mogelijk de diverse kleuren vertegenwoordigen. Van de steen u i t Mertert is.bovendien een steen van de s t e r k poreuze laag genomen. • De p r o d u k t i e c a p a c i t e i t van de l i c h t e s t o r t s t e e n i s , wanneer , een z e e f i n s t a l l a t i e i s g e l n s t a l l e e r d , ongeveer 150.000 ton per j a a r . Deze hoeveelheid wordt gelimiteerd door de grootte van de produktie voor andere doeleinden. De aanschaf van een z e e f i n s t a l l a t i e hangt af van de zekerheid d i e over de a f z e t mogelijkheden van s t o r t s t e e n kan worden verkregen. De bouwt i j d i s ongeveer een £ j a a r . ... . . -. De afstand van de groeven tot een laadplaats voor schepen i s ongeveer 4 km. :.2.4 ^ l k s t e e n g r o e v e i n Beez_(Belgie) Nabij de n o o r d e l i j k e oever van de Maas b i j Namen wordt i n dagbouw kalksteen gewonnen voor de produktie van s t o r t s t e e n t o t een stukgewicht van ten hoogste enkele honderden kilogrammen, alsmede steenslag van v e r s c h i l l e n d e afmetingen. De winning geschiedt etage gewijs. In de wanden van de groeve i s een laagstructuur d u i d e l i j k waarneembaar. De produktie van s t o r t s t e e n gaat a l s v o l g t i n haar werk ( z i e ook f i g . 4): ::a. Met springstof wordt een deel van de wand losgemaakt. b. Met een laadwerktuig wordt de steen tout-venant, behalve de door de breker n i e t te verwerken grootste stukken, op vrachtwagens geladen. c. De steen wordt over een afstand van ten hoogste 800 m vervoerd naar de b r e k e r i j . 1 WKE-R-77199 - 7 - d. De steen wordt i n een trechter gestort waaronder z i c h een d o s e e r i n s t a l l a t i e bevindt. e. De steen wordt toegevoerd aan een zeef die het materiaal van 0-100 mm u i t het aangeboden mengsel v e r w i j d e r t . De zeef be. staat u i t I - p r o f i e l e n die onder een h e l l i n g en wijkend z i j n bevestigd; op het eind van de zeef i s de opening tussen twee p r o f i e l e n c i r c a 100 mm. f. Het materiaal groter dan 100 mm komt terecht i n de breker waarvan het bewegende blad een slag maakt van c i r c a 40 mm; de bladafstand oftewel de brekeropening i s i n s t e l b a a r . g. De gebroken steen en de steen die de breker passeert doordat een afmeting k l e i n e r i s dan de brekeropening, komen terecht i n een d o s e e r i n s t a l l a t i e die wederom de f i j n s t e f r a c t i e onttrekt. h. Het overblijvende materiaal komt op een transportband terecht die de steen i n een trechter voert, waaronder z i c h een doseeri n s t a l l a t i e bevindt. i . Deze d o s e e r i n s t a l l a t i e voedt een z e e f i n s t a l l a t i e die u i t v i e r gedeelten bestaat. Drie stukken hebben een grootste opening . van 190 mm tussen de I - p r o f i e l e n , de l a a t s t e zeef heeft een opening van c i r c a 300 mm. j . Het l a a t s t e deel i s h o r i z o n t a a l beweegbaar waardoor het mogel i j i c i s de steen wel of n i e t over deze zeef te l a t e n gaan. k. Deze z e e f i n s t a l l a t i e maakt onderscheid i n steen 0-10_kg, steen 10-60 kg en steen 60-200 kg en zwaarder. 1.. Door middel van goten met schuiven worden vrachtwagens geladen met het gewenste steenmengsel, danwel wordt de steen toegevoerd -.aan een volgende breker voor de produktie van steenslag. Een zeefproces i s n i e t bijzonder geschikt om een steensortering tussen bepaalde stukgewichten te r e a l i s e r e n . Zie hiervoor ook het v e r s l a g over het onderzoek i n Mayen. De heer Maassen deelde desgevraagd mede dat b i j het laden van schepen met zware steen e r i n f e i t e nog een v i suele zeef gepasseerd wordt in" de vorm van het oog van de kraanmachin i s t d i e de schepen laadt. Deze man zou de k e n n e l i j k te l i c h t e stukken n i e t laden. D i t kon i n de onderzoekperiode evenwel n i e t gecontroleerd worden, daar er geen produktie voor de handel p l a a t s vond. De s t o r t s t e e n kan worden "geleverd i n v e r s c h i l l e n d e sorteringen tussen 10 en 1000 kg. Ongeveer 4/5 van de gewonnen steen i s l i c h t e r dan 200 kg. De r e s t heeft grotere stukgewichten dan 200 kg. Volgens opgave kan per dag 1000 t o t 1200 ton 10-60 kg geproduceerd worden. Indien t e g e l i j k e r t i j d ook 60-200 kg geproduceerd wordt, dan i s de produktiecapaciteit van 10-60 kg ongeveer 900 ton per dag en van 60-200 kg ongeveer 1000 ton. In deze groeve i s een b e d r i j f s - en produktie-onderzoek uitgevoerd. De r e s u l t a t e n daarvan z i j n i n WKE-R-77089 gerapporteerd. IS^liSiiSSBSES^YJ-iB-^iSSISi-iS^isill In november 1977 hebben enkele medewerkers van de Rijkswaterstaat de groeve S.A. Transcar i n Maizeret (Belgie) bezocht. Deze groeve i s een dochterbedrijf van De Keerkring B.V. i n Utrecht, die z e l f weer een onderdeel van de groep K.W.S. i s . Het b e d r i j f l i g t _ a a n de Maas c i r c a 15 km ten Noord-oosten van Namen. WKE-R-77199 - 8- In de groeve wordt s t o r t s t e e n geproduceerd en f i j n e r gebroken materia a l . D i t f i j n e r e materiaal wordt geleverd i n de f r a c t i e 0-20 mm, 20-40 mm, 40-60 mm, 60-90 mm, 90-150 mm en 150-250 mm. Deze sorteringen worden afgezet i n B e l g i e en toegepast i n de wegen- en waterbouw. S t o r t s t e e n wordt i n de volgende sorteringen geleverd: 10-60 kg, 60-200 kg en 200-800 kg. Eventueel kan ook zwaardere s t o r t s t e e n t o t maximaal 6 ton geleverd worden. Per jaar wordt 600.000 ton materiaal verwerkt. Deze hoev e e l h e i d wordt bepaald door de c a p a c i t e i t van de breek-zeef i n s t a l l a t i e voor de produktie van s t o r t s t e e n . Van de s o r t e r i n g 10-60 kg kan c i r c a 90.000 ton per j a a r geleverd worden en van 60-200 kg c i r c a 70.000 ton. Zwaardere sorteringen worden v i s u e e l gesorteerd met gebruik making van poliepkranen. Door aanpassing van het schietproces kan de hoeveelheid grove brokken steen enigszins beinvloed worden. De s t o r t s t e e n 10-60 kg en 60-200 kg worden met een breek- en zeefi n s t a l l a t i e geproduceerd. Deze i n s t a l l a t i e komt overeen met die van de kalksteengroeve i n Beez. De indruk bestaat dat b i j S.A. Transcar de zeving zorgvuldiger wordt uitgevoerd. Produktie van 60-300 kg i s met de breek- en z e e f i n s t a l l a t i e n i e t goed mogelijk omdat de s l i j t a g e sterk toe neemt vooral b i j s t o r t s t e e n zwaarder dan 250 kg. De brekeropening kan makkelijk gevarieerd worden. Voor de produktie van 60-200 kg i s de brekeropening 450 mm. De s t o r t s t e e n wordt na het v e r l a t e n van de z e e f i n s t a l l a t i e met banden op depots gestort. Deze kegelvormige hopen 10-60 kg en 60-200 kg hebben een hoogte van c i r c a 10 m. De valhoogte wordt beperkt gehouden door de top van de kegelvormige hopen v l a k onder de band t e houden. Met een shovel wordt regelmatig materiaal van deze hopen . afgenomen en met een vrachtwagen naar de laadplaats aan de Maas gebracht of i n de groeve i n depot gehouden. _- . Ondanks de k l e i n e valhoogten vormt z i c h i n de kern van de kegelvormige hopen een concentratie van f i j n m a t e r i a a l . D i t te f i j n e materi-aal wordt weer terug gevoerd naar de b r e e k - z e e f - i n s t a l l a t i e . _ Er werd i n het zeef- en transportproces enige a f s p l i n t e r i n g en breuk van steen geconstateerd. D i t treedt op wanneer de steen op elkaar v a l t . Deze breuk v i n d t i n c i d e n t e e l a l p l a a t s b i j een valhoogte van c i r c a 1 m. De gelaagdheid van de steen speelt h i e r b i j een geringe r o l . B i j zwaardere s t o r t s t e e n neemt de invloed van de gelaagdheid op de breukgevoeligheid w a a r s c h i j n l i j k wel i e t s toe. In het laboratorium i s vastgesteld dat de steen haarscheuren vertoond. Deze haarscheuren hangen ten dele samen met de gelaagdheid van de steen. Waars c h i j n l i j k wordt de gevoeligheid voor a f s p l i n t e r i n g hierdoor vergroot. De laadplaats aan de Maas l i g t op een afstand van 2,5 km van de groeve. Per schip kan, i n verband met de waterdiepte van de Maas, maximaal 1500 ton geladen worden. De schepen worden geladen met een kraan met een bak. De bak wordt d i r e c t door een vrachtwagen geladen of met een shovel vanuit het "depot op de kade. De l a a t s t e resten van het depot worden voor v e r l a ding i n het schip gezeefd over een s t i l s t a a n d t r a l i e z e e f . De afstand tussen de t r a l i e s i s b e t r e k k e l i j k k l e i n (ongeveer 100 mm?) zodat a l lleen s p l i n t e r s , zand e.d. min of meer verwijderd worden a f h a n k e l i j k _van.de nauwkeurigheid van werken. '.; Lir Tenslotte z i j vermeld dat de vorm van de steen er goed u i t zag en dat v i s u e e l beoordeeld de s o r t e r i n g 10-60 kg overeen kwam met de opgegeven meetresultaten door S.A. Transcar. WKE-R-77199 - 9- Produktiecontrole Op i n i t i a t i e f en door bemiddeling van De Keerkring B.V. i s i n de kalksteengroeve van S.A. Transcar te Namesche (Belgie) onderzoek v e r r i c h t naar het gewicht van de daar geproduceerde s t o r t s t e e n 10-60 kg. " De-Keerkring B.V. i s g e d e e l t e l i j k eigenaar van deze groeve en verkoopt de steen. Het. onderzoek i s door personeel van de groeve uitgevoerd zonder aanwezigheid van personeel van de Rijkswaterstaat. De R i j k s waterstaat heeft z i c h beperkt t o t enige i n s t r u c t i e aan de Keerk r i n g B.V. betreffende" de wijze van u i t v o e r i n g . :-. De door De Keerkring B.V. opgegeven"meetresultaten z i j n door Werkgroep I van de groepen voor Keuring van Bouwstoffen voor de. Water bouw verder rekenkundig bewerkt en vergeleken met.de r e s u l t a t e n van de produktiekontrole i n een basaltgroeve-in Mayen en een kalksteengroeve i n Beez (WKE-R-77089). .._ _ WKE-R-77199 - 10 - Onderzoek en r e s u l t a t e n Op 3 achtereenvolgende dagen i n a p r i l en op een dag i n j u n i z i j n monsters stortsteen 10-60 kg d i r e c t na de z e e f i n s t a l l a t i e van de band genomen. De stenen van deze monsters z i j n gewogen. De meetresultaten op b i j l a g e n 1 en 2 z i j n door de Keerkring B.V. opgegeven. In de volgende tabel z i j n de r e s u l t a t e n samengevat en z i j n enkele kenmerkende waarden berekend. l i c h t e r dan 5 kg zwaarder dan 60 k datum (1977) aantal stenen n gemiddeld jewicht x kg standaardafwijking s kg 19-4 (A) 15 24,4 13,4 0 19-4 (B) 27 23,7 17,4 6 (22,2) 20-4 18 30,3 15,6 0 21-4 26 28,2 17 2-6 30 34,7 15,8 1 (' ) 86 26,6 16,4 . 116 28,7 19 t/m 21-4 . totaal. • • • ' 0 0,7 2 (7,7) 0,4 2 (6,7) 12, 8 ( 9,3) 0,7 3 (3,5) 8,) 9 ( 7,8) 0,6 9 5 (4,4) 10,1 < 7 ») 3 3 In de f i g u r e n 5 t/m 7 z i j n de histogrammen getekend voor de steengewichten en tevens de verdelingen van de onderzochte stenen over de gewichtsklassen. gew.: il,' 19,-' 2 • 1,8 1 (5,6) 7 • • aantal (%) 0 7 16,2 J aantal (%) gew.% ,, Utrecht, Eisenhowerlaan 10 Postbus 2368 De Keerkring BV Uw ref. MM Onze ref. 5 5 4 8 De Keerkring Utrecht. 2 2 - 4 - 1 977 Onderwerp Gewichtscontrole 1 0 / 6 0 k g . van S . A . T r a n s c a r . 2074 19/4 20,5 34,5 B) 24,5 15,0 45,0 12,0 33,0 12,5 7,5 43,5 38,5 36,0 26,5 62,0 4,5^ 35,5 3,0 58,0 17,5 22 0 42,5 37,0 17,5 20,5 17,5 31,5 • i,o 28,5 12,5 45,5 7,5 11,5 * 1,0 19,0 20,0 8,0 • ~ 27,0 23,0 56,5 kg. 2,5 2,5 ; 26,0 37,0 19,5 17,5 36,0 17,0 23,0 39,0 47,0 40,0 55,0 36,0 1,0 1,0 25,5 43,5 5 5 |7,5 26,0 27,0 65,5 19,0 34,0 30,5 74,0 32,5 26,0 19,5 16,5 16,0 41,5 30,5 30,0 44,5 17,5 5,5 54,0 "21,0~ 25,5 16,5 48,0 24,4 2T/4 • - 6,5 12,5 ~ - 50,5 23,7 kg. Al onze aanbiedingen en ievestiglngen zijn gebaseerd op de acnterstaance Kooo- en Verkooovoorwaard»n 1955. laatstelijk gew.j.igo in 1970, vocrzover hierboven daarvan niet is afgeweKen. 23,0 30,3 kg. I Postrekening 36 73 71 ! Bankrelatie : U—«H_.I«._...;I._.. i i » , - , . h » Handelsregister Utrecht U 4 6 2 1 27,8 kg. Amrobank Utrecht, 45 52 47 513 • cn 1, 4 - (Al _ . O * > 1 c rN §2: 92" V -- \ «> - *n o o 5 5|5 ? •>: ? CM € £2 * * «I2 — - 66 2 . k1 | 5 11I 3 pJ r. •b 12 - l a S u v * 2 « 1 — t — • i ! • 1 u11 i *1 I |- T ooo CQ __CM WKE-R-77199 T3 C 3a.i-h C TJ ID ^3 e * « ZD 3 *< » —I O M -H O S *o M •* C UJ m — O _ s-. 2 00 — ro a£ c o 0 T3 > C -X o . •> > CO H a. •« •> o 4) O 01 U —I t> 3 C •» O S> o cn c *» — o o c 02 < • u a. Q • V C •»-» LU V O «! _£ J > >1 •> 0£ ^ C 111 . O i-l •CC > rM 01 O •M i0 C O O e »Nl < «O — 4si If*. x « M O -C "3 C "O O S M O C —• •rt -C « N ~— 41 C 0£ -rt N »H C H O > c O « > *• SI > JC ? o § 5 7I ?1 * £ so o - "~ r> 0 i: 9 U 5 at3 v j 5 E to — T c u o o i o tn 3 c o > > CQ M O o * 0 i! j O E « O C a o ot r O m ur> un io un un CM CM rv co CM -*r o •» rv CO rm CM O c o un IN. — un CM un un un un un co" CM •c un — co T CO un un un un o CK — . -.»- CO — un - a2 e Q 3 O X e u o > o ro tN \ un un un es co CN — M3 CM CO WKE-R-77199 - 13 - Conclusies ~_ .... . De i n j u n i onderzochte s t o r t s t e e n 10-60 kg i s mogelijk zvaarder dan het i n a p r i l beoordeelde m a t e r i a a l . D i t kan echter s t a t i s t i s c h op basis van de onderzochte monsters n i e t met een voldoende betrouwbaarheid worden aangetoond. Het gemiddelde gewicht van het i n j u n i onderzochte mons t e r kan " t o e v a l l i g " hoger z i j n dan dat van de i n a p r i l beoordeelde monsters. Een eventueel wel bestaand s i g n i f i c a n t v e r s c h i l tussen de i n j u n i en a p r i l geproduceerde s t o r t s t e e n zou mogelijk veroorzaakt kunnen z i j n door s l i j t a g e van de zeef en/of de breker. De stortsteen voldoet v r i j goed aan de eisen d i e men voor s t o r t s t e e n 10-60 kg zou kunnen s t e l l e n t.a.v^ het gewicht van de stenen. Er komen w e l l i c h t i e t s te v e e l l i c h t e stenen i n de onderzochte p a r t i j voor ( c i r c a 16% l i c h t e r dan 10 kg) waardoor men de p a r t i j op basis van de onderzoekresultaten het beste met stortsteen 5-60 kg- aan-zou-kunnen duiden.In v e r g e l i j k i n g met de a l s 10-60 kg aangeboden s t o r t s t e e n u i t Mayen (basaltgroeve) en Beez (kalksteengroeve) w i j k t de stortsteen u i t Namesche v e e l minder af van de aan 10-60 kg te s t e l l e n eisen. Het uitgevoerde onderzoek i s nogal beperkt geweest. De aantallen onderzochte monsters en stenen z i j n k l e i n ; bovendien i s geen informatie verkregen over de vorm en breukgev o e l i g h e i d van de steen. Niettemin geeft het r e s u l t a a t van het onderzoek, vooropgesteld dat de monsters j u i s t z i j n genomen, een p o s i t i e v e indruk omtrent de gewichtsverdelihg van de a l s J0-60 kg geproduceerde s t o r t s t e e n . - WKE-R-77199 -14- 2.6 Kalksteengroeve te Engis In maart 1977 werd door medewerkers van de Rijkswaterstaat een kalksteengroeve te Engis (Belgie) bezocht (eigenaar S.A. Carmeuse te S e i l l e s ) . Deze groeve i s v o o r a l interessant omdat h i e r s t o r t s t e e n tot 300 kg wordt gesorteerd door middel van afzeven. Standaardsorteringen z i j n : 10/60 kg, 10/80 kg, 80/200 kg en 80/300 kg. In andere groeven wordt s t o r t s t e e n i n de s o r t e ringen zwaarder dan 80 kg i n het algemeen "op het oog" gesorteerd. B e s c h r i j v i n g van het b e d r i j f Nabij het p l a a t s j e Engis aan de n o o r d e l i j k e oever van de Maas wordt i n dagbouw kalksteen gewonnen. Deze kalksteen wordt deels gebroken tot stortsteen -ten behoeve van waterbouwkundige doeleinden en deels t o t steenslag voor de wegenbouw. De winning geschiedt etagegewijs. In de wanden van de groeve i s de gelaagdheid van het gesteente d u i d e l i j k waarneembaar. Produktieproces - De produktie v i n d t a l s v o l g t p l a a t s : *"• -*-'."-; a. met springstof wordt een deel van de wand, l o s gesprongen; b. door middel van een laadschop wordt de steen "tout venant" op vrachtwagens geladen en naar de b r e k e r i n s t a l l a t i e vervoerd. Deze vervoersafstand bedraagt c i r c a 500 m; c. de steen wordt i n een trechter gestort waaronder z i c h een d o s e e r i n s t a l l a t i e bevindt; d. de steen wordt daarna toegevoerd aan een zeef bestaande u i t I - p r o f i e l e n d i e onder een h e l l i n g z i j n bevestigd. Het . doorvallende f i j n e materiaal wordt v i a een band afgevoerd; e. de resterende grotere stukken worden v i a de b r e k e r i n s t a l l a t i e i n diverse graderingen gebroken. Deze i n s t a l l a t i e was t i j d e n s het bezoek nog i n aanbouw en zou i n mei 1977 v o l l e d i g i n b e d r i j f z i j n . Het meest opmerkelijke van de breker i s , dat de bladafstand oftewel de brekeropening hyd r a u l i s c h i n s t e l b a a r i s van 300 t o t 800 mm. D i t hydraul i s c h b i j s t e l l e n kan geschieden t i j d e n s het proces en i s traploos regelbaar, d i t i n t e g e n s t e l l i n g t o t b i j v o o r b e e l d de groeve te Mayen i n Duitsland waar voor deze handeling het produktieproces enkele uren moet worden onderbroken; f. de gebroken steen en de steen die de breker passeert (afmetingen k l e i n e r dan de op dat moment ingestelde brekeropening), komen terecht i n een d o s e e r i n s t a l l a t i e waarna wederom de f i j n s t e f r a c t i e wordt u i t g e z e e f d ; g. het overblijvende materiaal komt v i a een transportband i n een z e e f i n s t a l l a t i e terecht, waar de steen v i a schudzeven i n een trechter wordt gestort; h. onder deze trechter z i t een goot welke door v e r t i k a l e schotten i n compartimenten wordt verdeeld; WKE-R-77199 - 15 - i . door het optrekken van deze schotten s c h u i f t een bepaalde hoeveelheid steen i n een container welke aan de onderzijde - van de goot i s geplaatst; j . met een walkraan wordt deze container, welke voorzien i s van een scharnierende bodem, boven het schip gebracht. Op het moment dat de container de bodem van het schip b e r e i k t , wordt de bodem geopend, zodat de inhoud op een zeer r u s t i g e . e n geen schade veroorzakende menier i n het schip gelost wordt. Deze methode w i j k t af van de t o t nu toe g e b r u i k e l i j k e w i j z e van beladen door storten v i a een stortbrug of het beladen door middel van een kraan met een p o l i e p g r i j p e r . Globale indruk van het b e d r i j f Volgens informatie van de leverancier (De Hoop B.V., Terneuzen) bedraagt de c a p a c i t e i t van de groeve b i j een 50-urige werkweek 7 a 8000 t . H i e r b i j i s gerekend met een eenploegenstelsel, t e r w i j l de mogelijkheid aanwezig i s over te gaan op een twee-ploeg e n s t e l s e l . In verband met het eenvoudige b i j s t e l l i n g s p r o c e s van de breker moet de groeve i n staat worden geacht, wanneer ze v o l l e d i g i n b e d r i j f i s , een s o r t e r i n g te kunnen leveren, die wat b e t r e f t de steengewichten aan v r i j strenge eisen kan voldoen. Dit wordt bevorderd door het f e i t dat de zeven aanmerkelijk l a n ger z i j n dan g e b r u i k e l i j k i s en de h e l l i n g waaronder ze geplaatst z i j n _dermate flauw i s , dat een goede zeving veikregen wordt. Het beladingsproces veroorzaakt weinig of geen breuk ( b i j k a l k steen i n het algemeen v r i j a a n z i e n l i j k ) . De breek- en z e e f i n s t a l l a t i e maakte, hoewel ze nog g e d e e l t e l i j k i n de opbouw verkeerde, een s o l i d e indruk. . . Nadere gegevens ten aanzien van de chemische -samenstelling en enige belangrijke fysische eigenschappen van de kalksteen Samenstelling: - - - - 3 MgC0 0,8% 3 A1 0 3 1 Fe 0 3 J 2 2 Si0 _ 98,7% C a C 0 2 0,2% I 0,3% n i e t oplosbare s t o f f e n ) 3 Dichtheid : 2,6 t/m Druksterkte Wateropneming : 150 - 180 N/mm 0,14% - 2 : - 2.7 16 - WKE-R-77199 Basal t2roeye_in_Mayen_ (Wes t-Dui t s land)_ Te E t t l i n g e n i n de n a b i j h e i d van Mayen op de l i n k e r Rijnoever l i g t een grote basaltgroeve. De groeve l i g t op een afstand van c i r c a 35 km van de R i j n . Over deze afstand moet de s t o r t s t e e n per as worden vervoerd. Het verdere vervoer kan per schip plaatsvinden. Volgens verkregen i n l i c h t i n g e n van de BAG i s wat b e t r e f t de produkt i e c a p a c i t e i t en de afstand tot het Nederlandse Deltagebied deze groeve de aangewezen groeve i n Duitsland voor een eventuele lever i n g van stortsteen. De groeve i s goed u i t g e r u s t en produceert normaliter s p l i t en s t o r t steen 10-60 kg. Hiervoor i s een b r e k e r i n s t a l l a t i e aanwezig, die een c a p a c i t e i t heeft van 2500 ton per dag of c i r c a 500.000 ton per j a a r . De groeve kan s t o r t s t e e n vervaardigen van elke gewenste zwaarte t o t een maximum van c i r c a 6 ton. Stortsteensorteringen zwaarder dan 10-60 kg, worden na het l a t e n springen van een rotsgedeelte "op het oog" u i t de steenfragmenten gesorteerd. De p r o d u k t i e c a p a c i t e i t van deze zwaardere steensorteringen i s min of meer onafhankelijk van de b r e k e r c a p a c i t e i t . Min of meer omdat b i j het produceren van steensorteringen zwaarder dan 10-60 kg toch een percentage steen l i c h t e r dan 60 kg achter z a l b l i j v e n , dat wel de b r e k e r i n s t a l l a t i e moet passeren. Ook i n deze groeve z i j n van een r e l a t i e f groot aantal stenen t i j d e n s de produktie de gewichten en afmetingen (van een d r i e t a l door de f a b r i k a n t opgegeven stortsteensorteringen) gemeten. Het b e t r e f t de sorteringen 10-60 kg; 60-300 kg en 300-1000 kg. Nu volgen enige produktiegegevens (afkomstig van vermelde proef) d i e z i j n ontleend aan rapport WKE-R-77089 van de werkgroep. ; Stortsteen 10-60 kg : Ongeveer 30% van het aantal stenen of 10% van het t o t a l e gewicht i s l i c h t e r dan 10 kg. _ _ Ongeveer 1% van het aantal stenen of 3% van het t o t a l e gewicht i s zwaarder dan 60 kg. Het gemiddelde stukgewicht i s ongeveer 18 kg. Stortsteen 60-300 kg : Ongeveer 4% van het aantal stenen of 1% van het t o t a l e gewicht i s l i c h t e r dan 60 kg. Ongeveer 6% van het aantal stenen of 12% van het t o t a l e gewicht i s zwaarder dan 300 kg. Het gemiddelde stukgewicht i s ongeveer 165 kg. Stortsteen 300-1000 kg: Ongeveer 7,5% van het aantal stenen of 3% van het t o t a l e gewicht i s l i c h t e r dan 300 kg. Ongeveer 6% van het aantal stenen of 12% van het t o t a l e gewicht i s zwaarder dan 1000 kg. Het gemiddelde stukgewicht i s ongeveer 621 kg. 1 2.8 §iaBiSi_Hi£_=:Zf SlsiI_l5H£^§s2 Te L y s e k i l , ongeveer 65 km ten noorden van Goteborg i n Zweden bevinden z i c h enorme hopen graniet. Deze "afvalbergen" z i j n ontstaan doordat enige steengroeven i n de nabijheid gedurende ( w a a r s c h i j n l i j k ) lange t i j d hun " a f v a l " daar hebben "gedropped". Een van de groeven was nog i n b e d r i j f met een bezetting van c i r c a 10 man en produceerde banden (geschatte afmetingen 10 x 20 x 100 cm). W a a r s c h i j n l i j k hebben de andere groeven toen ze nog i n b e d r i j f waren g e l i j k s o o r t i g e produkten of steenslag geproduceerd. WKE-R-77199 -17- Het i s d u i d e l i j k dat het vervaardigen van bovengenoemde banden nogal wat a f v a l oplevert t e r w i j l de b r e k e r i n s t a l l a t i e s voor de s p l i t b e r e i ding wel n i e t op grote steenafmetingen berekend z u l l e n z i j n geweest. A l l e steen die z i c h n i e t leende voor het vervaardigen van banden en de te grote steen voor de steenslagbereiding l i g g e n i n grote hopen opgeslagen. Deze hopen liggen op korte afstand - 200 m tot 1000 m van een laadplaats - aan diepwater. De afmetingen van de steen z i j n m o e i l i j k te schatten. De steen wordt te koop aangeboden door Kulgrens Enka A.B. te Goteborg. Een vertegenwoordiger van d i t b e d r i j f schatte dat c i r c a 60% van de aanwezige steen binnen de stukgewichten van 1000-3000 kg zou l i g g e n . De t o t a l e hoeveelheid steen i s ook n i e t te schatten maar zou door het v e r r i c h t e n van enige metingen wel globaal kunnen worden v a s t g e s t e l d . Men denkt a l l e sorteringen die zouden kunnen worden gevraagd (genoemd i s 10-60 kg, 60-300 kg, 300-1000 kg en 1000-3000 kg) te kunnen leveren. Als mogelijke l e v e r i n g s c a p a c i t e i t i s genoemd 100-250 ton/dag. 2.9 Graniet en gneis u i t Stavanger (Noorwegen) In de omgeving van Stavanger komt op diverse plaatsen morene voor. Een b e d r i j f geheten "Singel en Grus Senteret" en gevestigd i n Sandnes even ten zuiden van Stavanger zeeft de morene u i t . H i e r b i j gaat het vooral om de winning van zand en g r i n d . De voorkomende grotere steenp a r t i k e l s worden verwijderd en l i g g e n i n grote afvalbergen i n de n a b i j heid van de z e e f i n s t a l l a t i e opgeslagen. Deze steen zou men eventueel w i l l e n leveren. Als de steenhopen n i e t voldoende steen bevatten, denkt men de te k o r t komende steen i n de n a b i j h e i d te kunnen winnen. De soorten steen z i j n graniet en gneis. Voor het eventueel transporteren van de steen z a l BrjSdene Olsen te Stavanger zorgdragen. Men denkt aan het gebruik van coasters met een laadvermogen van 3000 a 5000 ton en een diepgang van 7 a 8 m. 2.10 Nor i e t_en_gne i s_ui t_Go t eborg__( Zweden2 Nya a s f a l t AB, een groot Zweeds aannemersbedrijf, kan bovengenoemde steensoorten leveren. Men heeft momenteel n i e t zoals d e s t i j d s , toen men voor de Europoort-werken steen leverde, werken i n u i t v o e r i n g waarbij steen vrijkomt. Men heeft echter diverse andere mogelijkheden om steen te winnen onder andere i s er steen beschikbaar op het t e r r e i n van een grote scheepswerf te Goteborg. Deze steen l i g t a l s een heuvel met een grondvlak van naar schatting 10 ha op het t e r r e i n van de scheepswerf. Het verwijderen van de steen zOu voor de scheepvaartmaatschappij een a a n z i e n l i j k e t e r r e i n u i t b r e i d i n g betekenen, zodat van de z i j d e van de d i r e c t i e op a l l e medewerking kan worden gerekend. De steensoort i n het rapport aangeduid a l s "greenstone" i s de steensoort die men n o r i e t pleegt te noemen. De hoeveelheid, die op het t e r r e i n van de scheepswerf aanwezig-is, i s m o e i l i j k te schatten. Men kan denken aan een hoeveelheid van 500.000 t o t 1.000.000 ton. Op korte afstand van de noriet kan Nya a s f a l t AB ook over een andere steensoort namelijk gneis beschikken. Van deze steensoort heeft men naar s c h a t t i n g 8 a 9 m i l l i o e n ton beschikbaar. De steen - zowel de n o r i e t a l s de gneis - l i g t c i r c a 1 km verwijderd van een kade, waar de steen i n schepen zou kunnen worden overgeslagen. Men denkt om b i j een eventuele opdracht t o t l e v e r i n g van de steen voor het vervoer gebruik te maken van coasters met een laadvermogen van 5000 ton en een diepgang van c i r c a 7,5 m. WKE-R-77199 - 18 - De c y c l u s t i j d van de schepen wordt op 6 dagen geschat namelijk: laden 14 a 16 uur Goteborg - Oosterschelde lossen met 2 kranen 20 uur Oosterschelde - Goteborg 1 dag - 2 ploegen 2 dagen 1 dag - 2 ploegen 2 dagen 6 dagen N r 2.. 11 2i£tzSI2£Y.!_^S_S5ySl!_iIi22Ilf£Slr22 In Hauge, ongeveer 100 km ten zuidoosten van Stavanger l i g t de steengroeve van F j o r d s t e i n A/S. I n de groeve, welke i s gesitueerd langs een diep f j o r d , wordt steenslag gefabriceerd van diverse afmetingen. De j a a r l i j k s e produktie van steenslag i s ongeveer 1 m i l j o e n ton. Door het l a t e n springen van het gesteente v e r k r i j g t men stenen i n diverse afmetingen en gewichten, d i e i n de b r e k e r i n s t a l l a t i e verder tot steenslag worden gebroken. De grotere stenen, d i e b i j het "springen ontstaan, kunnen n i e t g e l i j k i n de b r e k e r i n s t a l l a t i e worden gebracht maar moeten eerst t o t k l e i nere p a r t i k e l s worden gespleten. Aanvankelijk was men dan ook a l l e e n geinteresseerd i n de l e v e r i n g van de grootste en k l e i n s t e steensort e r i n g e n , namelijk s t o r t s t e e n 1000-3000 kg en s t o r t a t e e n 10-60 kg. Ook zwaardere s t o r t s t e e n dan 1000-3000 kg, t o t een maximum steengewicht van 6000 kg w i l men gaarne leveren. Door overname van een z e e f i n s t a l l a t i e i s men nu echter i n staat om ook andere steensorteringen te leveren. Wat o p v i e l b i j het bezoek aan de groeve was dat de rotswand waaruit de s t o r t s t e e n wordt gewonnen n i e t overal dezelfde aanblik opleverde. Een groot gedeelte van de wand was glad en gaaf maar een bepaald deel vertoonde g r i l l i g e scheuren en barsten. Ook de grote stenen d i e v e r s p r e i d op het t e r r e i n waren achtergebleven vertoonden scheuren. H i e r • b i j moet men bedenken dat i n verband met de steenslagfabrikage men e r belang b i j heeft dat de steen b i j het springen i n zo k l e i n mogelijke stukken uiteen v a l t . Het i s waarschijnlijk,"dat"door~een zorgvuldiger manier-van springen steen zonder scheuren kan worden geproduceerd. .•. Zoals reeds i s opgemerkt i s de afstand van het wegtransport vanaf -de groeve t o t de laadplaats van de schepen gering. Men denkt b i j een eventuele steenlevering coasters i n te zetten met een laadvermogen van 2000 ton en een diepgang van 16 a 17 voet. Als hoeveelheid te leveren steen per dag i s aanvankelijk 200-1000 ton opgegeven maar d i t kan meer worden. 2.12, Graniet_uit_Larvikk__(Noorwegen2 • - - In de omgeving van L a r v i k k , ongeveer 100 km ten zuidwesten van Oslo, bevinden z i c h een a a n t a l , over het algemeen k l e i n e steengroeven. I n deze steengroeven worden blokken graniet van rechthoekige prismavorm van enkele tonnen gewicht geproduceerd. De blokken z i j n overwegend bestemd voor bouwkundige doeleinden ( s i e r platen) en worden per schip afgevoerd en geexporteerd. Het springen van rotsen en het bewerken van de graniet t o t prismavormige blokken gebeurt zeer zorgvuldig teneinde de blokken zo gaaf mogelijk te kunnen a f l e v e r e n en het percentage a f v a l zo gering mogelijk te houden. N i e t tegenstaande deze zorgvuldige bewerking i s er toch a f v a l dat evenals i n L y s e k i l i n Zweden, .in grote .afvalbergen l i g t opgestapeld. Volgens een ruwe schatting l i g t er 500.000 ton t o t 1.000.000 ton steen i n depots, waarvan ongeveer de h e l f t naar s c h a t t i n g i n de s o r t e r i n g 1000 tot 3000 kg. WKE-R-77199 - 19 - De leverancier van de steen en tevens de e x p l o i t a n t van de steengroeven i s Lunds Labradoreksport te L a r v i k k . Deze firma i s v o o r a l geinteresseerd i n een levering van de zwaardere s t o r t s t e e n s o r t e r i n g e n met name i n de levering van s t o r t s t e e n 1000-3000 kg. Men zou ook zwaardere stortsteen kunnen leveren t o t maximale stukgew i c h t e n van ongeveer 6000 kg. Van de stortsteensorteringen l i c h t e r dan 1000-3000 kg v i n d t men a l l e e n de s t o r t s t e e n 300-1000 kg nog interessant. Men heeft per j a a r ongeveer 60.000 ton steen die a f v a l t voor de fabrikage van de prismavormige blokken. Men i s er zeer i n geinteresseerd om deze j a a r l i j k s e u i t v a l r e c h t streeks t e kunnen afvoeren. Wanneer men naast deze hoeveelheid van 60.000 ton per jaar d i e rechtstreeks u i t de produktie komt ook nog 60.000 ton u i t de aanwezige voorraad zou betrekken heeft men een aanvoer van 120.000 ton per j a a r . i 2.13 Graniet u i t L y s e k i l (Zweden) I n Zweden, en misschien ook wel i n andere landen, worden grote ondergrondse o l i e r e s e r v o i r s gebouwd. In Zweden gebeurt dat door i n de r o t s a c h t i g e ondergrond reusachtige gangen te boren, 20 m breed en 30 m hoog, d i e met o l i e worden gevuld. Het t o t a l e p r o j e c t wordt volgens v e r s c h i l l e n d e deelcontracten u i t g e voerd. Het werk van een zo'n deelcontract i s onlangs gegund aan John Mattson Byggnessaktie bolag een groot Zweeds concern. B i j de u i t v o e r i n g van het werk komt c i r c a 1 a 2 m i l j o e n m3 steen v r i j . Men weet nog n i e t om welke steensoort het gaat maar men vermoedt gran i e t . Zo spoedig mogelijk, w a a r s c h i j n l i j k i n September of oktober, z a l men enige steenmonsters naar het Rijkswegenbouwlaboratorium opsturen. Het werk z a l worden uitgevoerd te L y s e k i l ongeveer 65 km ten noorden van Goteborg i n de onmiddellijke omgeving van diep vaarwater. 2.14 Basaltgroeve_ te_Middleton_ in__Teesdale (Engeland) De groeve l i g t i n Durham i n Groot-Britannie op een afstand van c i r c a 70 km landinwaarts en ten westen van Seaham Harbour. De groeve i s f r a a i g e l e g e n en ruim opgezet. De ontginning v i n d t terrasvormig p l a a t s . De bovenste wand i s 30 m hoog, de daaronder gelegen wand i s 20 m hoog op welk niveau de breek- en . z e e f i n s t a l l a t i e s z i j n neergezet. De groeve i s i n e x p l o i t a t i e b i j Hargreaves Quarries L i m i t e d . De groeve l e v e r t steenslag i n a l l e afmetingen voor de wegenbouw. De grootste stukken die n i e t door de breker verwerkt kunnen worden, l i g gen apart en hebben een stukgewicht van 1,5 t o t 6,0 ton. Deze steen h e e f t geen bestemming. De huidige voorraad van deze steen i s 100.000 ton. Een schatting i s dat ongeveer de h e l f t bestaat u i t stukken van 1 t o t 3 ton. De steenslagproduktie bedraagt 1000 ton per dag t o t een afmeting van 40 mm. Volgens de manager van de groeve i s de stortsteenproduktie van steen 1-3 ton ongelimiteerd. Men z i e t kans om de rotswand zodanig t e springen dat 60 a 80% van de gesprongen hoeveelheid binnen de gewenste s o r t e r i n g v a l t . Ook andere stortsteensorteringen dan 1-3 ton kan men leveren. De steen waarvan de afmetingen n i e t binnen de gewenste s t o r t steensorteringen v a l l e n kan voor de steenslagfabricage worden gebezigd. WKE-R-77199 - 20 - Aanwezig z i j n zeven brekers van v e r s c h i l l e n d e typen. Het grootste stukgewicht dat door een breker verwerkt kan worden i s 1500 kg. De steen heeft een mooi en gaaf voorkomen. (Haar)scheurtjes a l s een gevolg van het springen konden b i j observatie n i e t vastgesteld worden. De i n ontginning z i j n d e wanden bestaan u i t nagenoeg v e r t i k a l e zuilvormen i n varierende afmetingen en grote lengten. V i s u e e l kwam een en ander over een met de basaltgroeve i n Mayen, met dien verstande dat plaatsen waar d u i d e l i j k gasvorming plaats heeft gevonden, n i e t werden aangetroffen. Op de breuk z i e t het materiaal er anders u i t dan het basalt u i t Mayen. Is d i t l a a t s t e b e t r e k k e l i j k g e l i j k m a t i g blauwgrijs van k l e u r , dan z i e t deze b a s a l t er meer g r a n i e t a c h t i g u i t . Meegedeeld wordt dat de d i c h t h e i d van het materiaal v a r i e e r t van 2,96 t o t 3,00 t/m . Voor wateropneming wordt een waarde genoemd van 0,22. A l s volumieke massa, los ges t o r t , wordt genoemd 1,5 t/m en v e r d i c h t 1,7 t/m . 3 3 3 De steen kan a l l e e n per as naar de kust vervoerd worden. De gedachten gaan u i t naar inschakeling van z e l f s t a n d i g e vervoerders, zodat geen hinder ondervonden wordt van maatregelen van vakbonden. WS-R-77199 - 21 - 3. Onderzoek i n het laboratorium 3.1 Inleiding Door het Rijkswegenbouwlaboratorium z i j n steenmonsters onderzocht die afkomstig z i j n van een aantal groeven of winplaatsen. Het b e t r e f t de volgende steensoorten en herkomsten: - p o r f i e r u i t Quenast i n Belgie. Op 3 plaatsen i n de groeve i s door het RWL een steen van c i r c a 20 kg genomen. - gres-kwartsiet u i t Y v o i r i n Belgie. Op 3 plaatsen i n de groeve i s door het RWL een steen van c i r c a 10 kg genomen. - dolomiet u i t Wellen i n West-Duitsland. Er z i j n door het RWL 3 stenen genomen van c i r c a 10 kg. Deze 3 stenen vertegenwoordigen ongeveer de k l e u r v a r i a t i e s d i e i n de steenformatie voorkomen. - dolomiet u i t Mertert i n Luxemburg nabij Wellen. Zoals voor Wellen i s beschreven z i j n er 3 stenen genomen. Bovendien i s nog 1 sterk poreuze steen genomen. - kalksteen u i t Beez. Door het b e d r i j f z i j n k e n n e l i j k op 5 plaatsen i n de groeve 3 stenen genomen die v i s u e e l beoordeeld zoveel mogelijk v e r s c h i l d e n . Het gewicht van deze stenen varieerde van 3,2 t o t 6,3 kg - kalksteen u i t Maizeret. Door de leverancier z i j n 3 stenen van c i r c a 15 kg voor onderzoek aan het RWL aangeboden. - b a s a l t u i t Mayen. Door de producent, de Rheinische P r o v i n z i a l B a s a l t werken GmbH, z i j n 3 stenen van 10 t o t 20 kg voor onderzoek aangeboden - graniet u i t L y s e k i l . Door de producent Kulgrens Enka A.B. z i j n 3 blokvormig gehakte stenen van 14 a 18 kg aangeboden. - gneis en n o r i e t u i t Stavanger. De producent Singel en Grus Senteret heeft 4 stenen met een gewicht van 8 t o t 13 kg voor onderzoek b i j het RWL doen bezorgen. - n o r i e t u i t Goteborg. De producent Nya a s f a l t AB heeft 4 stenen van 11 tot 28 kg geleverd. Deze stenen z i j n gemerkt met GA, GB, GC en GD. Tevens z i j n 2 k l e i n e r e stenen bijgevoegd van c i r c a 2 kg (merk GE en GF). ,- n o r i e t u i t Hauge. Het b e d r i j f F j o r d s t e i n A/S heeft 3 stenen van c i r c a 30 kg per stuk voor_onderzoek aangeboden. De stenen z i j n aan een aantal onderzoeken onderworpen om een aantal voor s t o r t s t e e n relevante eigenschappen te bepalen. Deze eigenschappen zijn: - d i c h t h e i d . De dichtheid i s van belang i.v.m. de d i c h t h e i d van een gestorte laag, het gewicht onder water, de stroombestendigheid, de s t a b i l i t e i t t.a.v. golfaanvallen e.d. - wateropneming. De wateropneming beinvloedt het gewicht van de steen onder water. Ze geeft tevens een i n d i c a t i e of de steen mogelijk v o r s t g e v o e l i g zou kunnen z i j n . - s t e r k t e en breekbaarheid van de steen. V e r f i j n i n g van de steen door breuk t i j d e n s overslag en transport kan a a n z i e n l i j k z i j n . De volgende onderzoeken z i j n uitgevoerd omdat daaruit enige i n d i c a t i e van de s t e r k t e en de breekbaarheid verkregen kan worden: bepaling van de drukvastheid, de "Toughness of Rock" (dynamische s p l i j t p r o e f ) , de snelheid van drukgolven door het gesteente, de "Aggregate Impact Value" (dynamische v e r b r i j z e l i n g s p r o e f ) , de hardheid en beoordeling van het voorkomen van scheuren i n de stenen. - bestendigheid tegen de inwerking van zout water en vorst-dooi wissel i n g e n . Ter bepaling hiervan i s voor enkele steensoorten een kookproef (ijzerbestendigheidsproef) met zout water uitgevoerd en v r i e s -dooi onderzoek. UXB-ft-77199 - 22 - -Omdat de eigenschappen van het gesteente i n een bepaalde groeve min of meer v a r i e r e n en omdat slechts enkele stenen z i j n onderzocht, kunnen de gemeten eigenschappen van de onderzochte monsters n i e t meer dan een v e e l a l goede i n d i c a t i e geven van het m a t e r i a a l i n de groeve. Het voorkomen van scheuren i n de stenen i s s l e c h t s v i s u e e l beoordeeld. Voor de proeven z i j n zoveel mogelijk ongescheurde proefstukken u i t de stenen genomen. Deze v i s u e l e beoordeling kan een zeer onbetrouwbare indruk geven van de u i t de groeve of winplaats te v e r k r i j g e n steen omdat n i e t a l l e e n weinig stenen z i j n beoordeeld maar ook omdat de s e l e c t i e van de stenen mogelijk n i e t a s e l e c t geweest i s . Bovendien geeft het n i e t aanwezig z i j n van scheuren i n de onderzochte k l e i n e stenen geen zekerheid over het wel of n i e t gescheurd z i j n van grotere steenbrokken. y - 3.2 , Visuele_beoordeling De onderzochte stenen z i j n v i s u e e l beoordeeld op k l e u r , scheuren, h o l t e n , aders, gelaagdheid, porien e t c . Deze beoordeling i s vooral gemaakt t i j d e n s het zagen van blokjes t e r bepaling van de drukvastheid. De aanwezigheid van scheuren i s van belang omdat d i t mede de mate^ van v e r f i j n i n g bepaald door transport en overslag. Het gelaagd z i j n van"gesteente kan samenhangen met v e r s c h i l l e n van de gesteente- eigenschappen gemeten loodrecht op en evenwijdig aan de r i c h t i n g van de lagen. De kleur van de stenen i s aangeduid door gebruik te maken van standaard kleurenkaarten (1). De k l e u r i s bepaald van vochtige zaagvlakken. Volgens de genoemde colorcards wordt de k l e u r volgens het Munsellsysteem aangeduid met de hoofdkleur of complementaire k l e u r ( t o t a a l verdeeld i n 100 schakeringen), de "waarde" (duidt de l i c h t h e i d van de k l e u r aan i n een verdeling van 0 t o t 10) en de "chroma" (een maat voor de zuiverheid of s t e r k t e van de spectrale k l e u r , onderverdeeld van 0 tot 10). - " De notering i s a l s volgt (voorbeeld): 5 YR 7/2 wordt omschreven a l s " l i g h t brownish gray". De hoofd- c.q. complementaire kleur wordt aangegeven met 5 YR. De "waarde" i s 7/ en de "chroma" fl. P O r f i e r u i t Quenast P o r f i e r i s een stollingsgesteente (ganggesteente) ." Het i s een k r i s . t a l l i j n gesteente met f i j n e k r i s t a l l e n . In 2 van de 3 stenen (QA en QB) kwamen "scheuren" voor. Deze "scheuren" z i j n k e n n e l i j k b i j s t o l l i n g van het gesteente ontstaan. Deze "scheuren" . z i j n geen echte scheuren omdat meestal hechting tussen de scheurvlakken aanwezig was. Niettemin z i j n deze "scheuren" zwakke plekken waarlangs de steen makkelijker breekt dan door het "scheur"-loze materiaal. In de derde steen (QC) kwamen w i t t e adertjes voor, d i e a l s rechte l i j n e n i n een r i c h t i n g op de zaagvlakken zichtbaar waren. De k l e u r van QA en QB kon met de color-cards m o e i l i j k vastgesteld worden, omdat de kleur volgens een vlekkerig-gespikkeld patroon varieerde. De . k l e u r kan het beste omschreven worden a l s roodachtig-groen. De steen QC was eveneens n i e t homogeen van k l e u r ; De k l e u r varieerde tussen .dark greenish gray" (5 G 4/1) t o t " l i g h t gray" (2,5 GY 8/1). - 23 - Gres WKE-R-77199 u i t Yvoir Gres i s een u i t zand ontstaan sedimentgesteente. De gelaagdheid van het gesteente i s i n de zaagvlakken n i e t herkenbaar. In de 3 stenen kwamen geen scheuren, aders e.d. voor. De steen i s i n het algemeen g r i j s . Langs de randen komen bruin-gele verkleuringen voor. De kleuren van de 3 stenen z i j n a l s v o l g t : IA: "greenish gray - dark greenish gray" (5 G 5/1 - 10 G 4/1) IB: "greenish gray - b l u i s h gray" (10 G 6/1 - 5 BG 5/1) IC: "dark greenish gray" (10 G 4/1) Dolomiet u i t Wellen Dolomiet i s een sedimentgesteente bestaande u i t koolzure k a l k en koolzure magnesium. WA: Gelaagdheid n i e t d u i d e l i j k te onderscheiden. Scheuren: enkele. Poreusheid: l i c h t - p o r e u s ; porien t o t i c i r c a 2 mm. Kleur: " l i g h t gray - grayish yellow" (2,5 Y 7,5/2) WB: Gelaagdheid n i e t d u i d e l i j k te onderscheiden. Scheuren: j a . Poreusheid: l i c h t . Kleur: "grayish yellow" (2,5 Y 6,5/2) WC: Gelaagdheid n i e t d u i d e l i j k . Scheuren: geen. Poreusheid: enkele poreuse plekjes ( f o s s i e l e n ? ) . K l e u r : "grayish yellow - d u l l y yellow - dark grayish yellow" (2,5 Y 6/2 - 6/3 - 5/2 - 5/3) Dolomiet u i t Mertert MA: Gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: geen. Poreusheid: Enkele sterk poreuze plekken ( t o t c i r c a 300 mm ) en h o l t e n (diameter tot c i r c a 50 mm ); daarnaast i s de steen l i c h t poreus. K l e u r : "pale yellow" (2,5 Y 8/2,5) MB: Gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: enkele scheur evenw i j d i g aan lagen, haarscheuren dwars erop. Poreusheid: l i c h t , met enkele sterk poreuze plekken. K l e u r : "Light gray - grayish yellow - y e l l o w i s h gray" (2,5 Y 7/1 - 7/2 - 6/1 - 6/2) MC: Gelaagdheid: n i e t te onderscheiden. Scheuren: enkel scheurtje. Poreusheid: sterk poreus met zeer grote porien. K l e u r : " l i g h t gray - l i g h t yellow orange - d u l l yellow orange" (10 YR 8/2 - 8/3 - 7/2 - 7/3) MD: Gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: d i c h t net van scheurtjes en laagtekening i n de r i c h t i n g van de lagen. Poreusheid: Enkele porien t o t 2 a 3 mm , verder geen poreusheid te onderscheiden. K l e u r : "gray - o l i v e gray - dark o l i v e gray" (N - 2,5 GY 5/ - 5/1 - 4/ - 4/1) 2 2 - 24 - WKE-R-77199 Kalksteen u i t Beez De 15 kalkstenen u i t Beez z i j n i n 3 groepen ingedeeld. Groep I: V i s u e e l beoordeeld: donkergrijze kalksteen met f i j n e oppervlaktextuur. Dichtheid: v r i j w e l a l t i j d groter dan 2,70 t/m Groep 2: Visueel beoordeeld: g r i j z e t o t donkergrijze kalksteen met ruwe oppervlaktextuur (zand?). Dichtheid: groter dan 2,70 t/m . Groep 3: Zandige kalksteen. B i j enkele brokken kon met de duim zand los gewreven worden. Dichtheid: k l e i n e r dan 2,70 t/m . 3 3 3 Groep 1: stenen CA2, CB2, CC2, CC3, CD2, CE2. CA2: bevat een scheur. CB2: gelaagdheid: n i e t te onderscheiden. scheuren: geen. Aders: f i j n e w i t t e strepen. Kleur: " o l i v e black - black" (7,5 Y 3/1 - 2/1). CC2: gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: h o r i z o n t a l e en v e r t i c a l e . Aders: 1 witte.. I'-r.u Kleur: "gray - o l i v e black" (7,5 Y 5/1 - 4/1 - 3/1). Met sporen " d u l l y e l l o w i s h brown" (10 YR 5/3 - 4/3). CD2: gelaagdheid: n i e t te onderscheiden. Scheuren: enkel haarscheurtje. Aders: geen. Kleur: " o l i v e black - b l a c k " (7,5 Y 3/1 - 2/1). CE2: Scheuren: geen. Aders: w i t t e adertjes. Groep 2: stenen CB1, CB3, CD1, CE1, CE3. CB3: gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: geen. Aders: w i t t e strepen. Kleur: " l i g h t grav - y e l l o w i s h gray" (2,5 Y 7/1 - 6/1 - 5/1 - 4/1). CE1: gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: 2. Aders: w i t t e adertjes. Kleur: "gray - o l i v e black - black" (7,5 Y 4/1 - 3/1 - 2/1). CE3: gelaagdheid: aangegeven door 1 w i t t e ader? Scheuren: geen. Kleur: " o l i v e black - black" (7,5 Y 3/1 - 2/1). Groep 3: CA1, CA3, CC1, CD3. CA1: gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: enkele haarscheurtjes i n de r i c h t i n g van de lagen. CA3: gelaagdheid: n i e t te onderschieden. Scheuren: enkele haarscheuren. Aders: 2 w i t t e . Kleur: " o l i v e black - black" ( 5Y 3/1 - 2/1). Zand kan met de duim van de steen losgewreven worden. De b u i t e n z i j d e toont verweringsverschijnselen. CC1: gelaagdheid: n i e t te onderscheiden. Scheuren: enkele haarscheurtjes. Aders: geen. K l e u r : " y e l l o w i s h gray - grayish yellow - dark grayish yellow" (2,5 Y 6/1 - 5/1 - 6/2 - 5/2). Kalksteen u i t Maizeret NA: Gelaagdheid: n i e t te onderscheiden. Scheuren: v e e l haarscheuren. De scheuren z i j n onopvallend. Niettemin bleek de gescheurdheid van de steen d u i d e l i j k door kapot gaan van 4 kubi b i j het p o l i j s t e n . Aders: i n de steen komen l i c h t e dunne strepen voor. K l e u r : "gray - dark gray" N 4/0 NB: Gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: v e e l onderbroken haarscheurtjes i n de r i c h t i n g van de gelaagdheid. Kleur: "gray - dark gray - black" N 3/0. WKE-R-77199 - 25 - NC: Gelaagdheid: te onderscheiden. Scheuren: haarscheuren. ( B i j pol i j s t e n van kubi gingen er 2 kapot, b i j loodrecht op de gelaagdheid boren braken veel c i l i n d e r s ) Aders: een w i t t e ader door de steen. Kleur: "gray" N 6/0 - 5/0; 7,5 Y 5/1 - 4/1. Algemeen: deze kalksteen l i j k t zwak en bros. B i j boren cn zagen springen hoeken en randen af. De steen v e r s p l i n t e r t gemakkelijk. Basalt u i t Mayen Deze b a s a l t i s een jong u i t v l o e i i n g s g e s t e e n t e . HA: scheuren: k l e i n scheurtje. Kleur: "gray o l i v e black - b l a c k " 7,5 Y 4/1 - 3/1 - 2/1. HB: scheuren: geen. Kleur: " o l i v e black - b l a c k " 7,5 Y 4/1 - 3/1 - 2/1. HC: scheuren: geen. De steen bevat k l e i n e porien en h o l t e n tot een diameter van maximaal 3 mm. Kleur: " o l i v e black - black" 7,5 Y 4/1 - 3/1 - 2/1. Graniet u i t L y s e k i l Graniet i s een dieptegesteente. Het bestaat h o o f d z a k e l i j k u i t d r i e mineralen: kwarts, veldspaat en glimmer. LA, LB en LC: blokvormig gehakte stenen, zonder scheuren, aders, holten e.d. Kleur: de stenen hebben een overwegend geel - g r i j s - zwart gespikkelde l i c h t e k l e u r . In de verdere gecodeerde kleuraanduidingen z i j n de .afzonderlijke t i n t e n mede aangeduid. / LA: " l i g h t gray - yellow orange - black" 10 YR 8/1 - 8/2 8/3 - 1/7. LC: " l i g h t gray - gray - black" 5 Y 8/1 - 7/1 - 6/1 - 2/1. LB: " l i g h t reddish gray - pale reddish orange - d u l l orange - d u l l reddish brown - reddish black" 2,5 YR 7/1 - 7/4 - 6/4 - 4/4 - 1/7. Gneis en n o r i e t u i t Stavanger Gneis i s een metamorfgesteente, d.w.z. onder hoge druk en temperatuur i s de oorspronkelijke k r i s t a l v o r m omgevormd. BA: Gesteente: gneis. Steenvorm: eivormige rond geslepen steen. Scheuren: 1 scheurtje. Kleur: gemeleerd "grayish white - gray - l i g h t o l i v e gray - o l i v e gray - black" N 7/0 - 6/0 - N 1,5/0; 2,5 GY 7/1 - 6/1. BB: Gesteente: gneis. Scheuren: enkel haarscheurtjes. Kleur: gemeleerd "greenish gray - dark greenish gray" 10 GY 6/1 - 5/1 - 4/1 - 3/1. BC: Gesteente: gneis. Scheuren: 2 scheuren en haarscheurtjes. K l e u r : gemeleerd "greenish gray - o l i v e gray - l i g h t o l i v e gray - b l a c k " 10 GY 6/1 - 2,5 GY 7/1 - 6/1 - N 1,5/0. BD: Gesteente: w a a r s c h i j n l i j k n o r i e t . Scheuren: 1 scheurtje. Kleur: "gray - dark gray - greenish gray" N 6/0 - 5/0 - 4/0 - 3/0 - 10 GY 6/1. In de steen komen glinsterende rood-bruine d e e l t j e s voor. Kn-K-77199 - 26 - N o r i e t u i t Goteborg N o r i e t i s een dieptegesteente met een r e l a t i e f hoge d i c h t h e i d . GA: Scheuren: zeer s t e r k gescheurde steen. Kleur: gemeleerd " l i g h t o l i v e gray - dark greenish gray - greenish blak" 2,5 GY 7/1 - 7,5 GY 4/1 - 3/1 - 2/1. GB: Scheuren: haarscheuren. K r i s t a l l e n : de steen bestaat deels u i t zeer grove, deels u i t f i j n e k r i s t a l l e n . Kleur: z i e GA. GC: Scheuren: 1 scheur. Kleur: gemeleerd "greenish gray dark greenish gray - greenish black" 10 GY 6/1 - 5/1 - 4/1 - 2/1. GD: Scheuren: 1 scheurtje. Kleur: "dark gray - dark o l i v e gray - dark greenish gray" N 3/0 - 2,5 GY 3/1 - 7,5 GY 3/1 - 10 GY 3/1. N o r i e t u i t Hauge RA: Scheuren: 4. Kleur: "dark gray - black - dark o l i v e - black" N 3/0 - 2/0 2,5 GY 3/1 - 2/1. RB: Scheuren: geen. K l e u r : z i e RA. gray RC: Scheuren: 1 scheur + enkele haarscheurtjes. Kleur: z i e RA. • 3 Kalkgehalte Van een aantal steensoorten i s het gehalte CaC03 bepaald. Deze soorten z i j n : dolomiet u i t Mertert en Wellen, kalksteen u i t Beez en Maizeret en gres-kwartsiet u i t Y v o i r . Resultaten: . . l~ _ .. _ . ... * " -. _ _ , - ... aanduiding steen • steensoort en herkomst dolomiet Wellen (groep 1) ( z i e 3.2.) - (groep 2) : (groep 3) _ - kalksteen Maizeret Yvoir . gemiddeld 62,9 54,1 52,5 56,5 56,3 56,8 41,3 29,3 45,9 CC2 " CD 2 69,5 70,4 70,0 CE1 . CB3 64,3 60,4 62,4 CC1 -t CA3 - 56,4 MA MB MC MD kalksteen Beez gres per steen WA WB WC doTbmiet "Mertert NB - • • . IB . • gehalte CaC03 % -- 5 9 . 98,2 8,2 'J. 98,2 8,2 KSQE-R-77199 - 27 - Het gehalte CaCG*3 van de dolomiet komt ongeveer overeen met enkele voorbeelden die Rheinisch (8) noemt. De stenen MC en MD hebben een voor dolomiet laaggehalte CaCG-3. De kalksteen.van Maizeret i s v r i j w e l pure kalksteen. D i t kan n i e t van de steen u i t Beez gezegd worden. D i t materiaal bevat waarschijnl i j k v e e l Si02- D i t werd b i j de v i s u e l e beoordeling a l geconstateerd (3.2.). De i n d e l i n g i n groepen i s v i s u e e l gebeurd waarbij i n v o l g orde van groepsnummering het gehalte SiC>2 toenam. Deze v i s u e l e beoordeling i s bevestigd door de meetresultaten van het gehalte CaC03. De gres-kwartsiet bevat weinig calcium-carbonaat, wat overeen komt met de opgave door de producent en de aanduiding van de steen. .4 Dichtheid en wateropname De d i c h t h e i d i s op een aantal manieren gemeten: a. Van de hele steen of grootste deel daarvan. Beproeving volgens de "Eisen 1972", p r o e f b e s c h r i j v i n g 14.J, methode 2. D i t i s gedaan om voor aanvang van het verdere onderzoek een indruk te hebben van de gemiddelde d i c h t h e i d van de steen. b. Van een scherf van ten minste 150 g van elke steen. Beproeving: a l s voorgaand. I n a f w i j k i n g met de p r o e f b e s c h r i j v i n g i s het proefstuk ten minste 2 etmalen onder water bewaard om enige . indruk van de wateropname van de steen te v e r k r i j g e n . De grootte ." van de scherf voldoet t o t een d i c h t h e i d van 3,0 t/m aan *.*. DIN 52102 waarin een volume van de scherf van ten minste 50 cm3 wordt voorgeschreven. c. Van de kubi voor het onderzoek naar de drukvastheid. Deze kubi hebben meestal r i b l e n g t e n van -50 mm,—soms 40-mm. Beproeving: — — a l s voorgaand. De grootte van het proefstuk voldoet aan DIN 52102. Omdat per steen diverse kubi worden vervaardigd, kan -een indruk van de v a r i a t i e van de d i c h t h e i d per steen verkregen worden. d. Van-iie kubi- voor de bepaling- van—de—drukvastheid. Beproeving: door het volume te meten en het droge gewicht te bepalen. Het volume i s berekend u i t de lengte van de ribben. Deze lengten z i j n met een nauwkeurigheid van +^0,05 mm gemeten met een schuifmaat. Voor een kubus met r i b l e n g t e n van 50 mm i s de fout b i j de bepaling van het volume maximaal 0,3%. Beschadigingen van de kubus (afgebrokkelde hoeken of ribben) kunnen de fout vergroten. In dat geval wordt een te lage d i c h t h e i d berekend. e. Van c i l i n d e r s met een diameter van 25 mm en een lengte van ten minste 50 mm. Beproeving: volgens p r o e f b e s c h r i j v i n g "14.1 methode 2 van de "Eisen 1972". In a f w i j k i n g met deze eisen z i j n deze proefstukken 2 etmalen onder water bewaard b i j atmosferische druk en ten minste 12 uur onder water b i j een luchtdruk van maximaal 1,5 Torr. B i j deze werkwijze wordt i n v e r g e l i j k i n g met de eerder beschreven proefmethoden de grootste wateropname verkregen. De.proefstukken z i j n vervaardigd t e r bepaling van de snelheid van de drukgolven door het materiaal ( z i e 3.7.)— 3 j n • tt i n - 28 Proefresultaten Porfier_uit_2uenast proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m 3 p-gemiddeld t/m 3 water- gem. waopn. teropn. %(m/m) % (m/m) QA a 2,650 QB a 2,686 QC a 2,731 QA QB QC b b b 2,638 2,674 2,735 2,682 0,57 0,23 0,19 0,33 QA1 QA2 QA3 c c c 2,666 2,669 2,684 2,673 0,23 0,17 0,00 0,13 QB1 QB2 QB3 c c c 2,696 2,707 2,691 2,698 0,09 0,14 0,07 0,10 QC1 QC2 QC3 QC4 QC5 QC6 c c c c c c 2,736 2,735 2,730 2,738 2,736 2,737 2,735 0,14 0,08 0,12 0,10 0,05 0,06 0,09 QA1 QA2 QA3 d d d '2,666 2,655 2,674 2,665 QB1 QB2 QB3 d d d 2,682 2,711 2,741 2,711 QC1 QC2 QC3 QC4 . QC5 QC6 d d d d d d 2,737 2,726 2,731 2,743 2,726 2,736 2,733 QA5 e 2,647 0,58 QB4 QB5 QB6 QB7 QB8 QB9 QB10 e e e e e e e 2,694 2,692 2,669 2,680 2,687 2,677 2,667 0,82 0,87 1,30 1,10 0,84 0,82 1,07 QC4 QC5 QC6 e e e 2,708 2,709 2,707 0,25 2,689 0,34 0,21 0,05 opmerkingen deel 28 u deel 28 u deel 28 u van steen (2,4 k g ) ; onder water van steen (6,8 k g ) ; onder water van steen (7,5 k g ) ; onder water hoek i e t s beschadigd r i b l i c h t beschadigd r i b l i c h t beschadigd r i b l i c h t beschadigd hoek l i c h t beschadigd 2,681 2,708 0,66 0,78 0,82 0,97 •-• ' 0,75 MM MM! WKE-R-77199 - 29 - Gres proefstuk nr _ u i t Yyoir onderzoek methode dichtheid p t/m P~ gemiddeld t/m 3 3 water- gem. wateropn. opn. %(m/m) %(m/m) IA IB IC a a a 2,681 2,650 2,673 2,668 0,08 0,05 0,05 0,06 IA IB IC b b b 2,656 2,649 2,677 2,661 0,40 0,34 0,35 0,36 IAI IA2 IA3 IA4 c c c c 2,683 2,676 2,672 2,669 IB1 IB2 IB3 IB4 c c c c 2,658 2,661 2,661 2,658 IC1 IC2 IC3 IC4 c c c c 2,663 2,682 2,673 2,677 IAI IA2 IA3 IA4 d d d d 2,688 2,578 2,672 2,675 IB1 IB2 IB3 IB4 d d d d 2,653 2,657 2,657 2,655 IC1 IC2 IC3 IC4 d d d d 2,653 2,678 2,670 2,671 IA5 IA6 IA7 e e e 2,646 2,646 2,624 2,639 IB5 IB6 e e 2,617 2,621 2,619 0,94 0,93 IC5 IC6 IC7 e e e 2,648 2,674 2,642 - ' 1,02 1,02 1,02 2,675 ; 2,659 2,674 0,10 0,08 0,11 0,10 0,14 0,11 0,12 0,16 0,10 0,11 0,16 0,12 opmerkingen 6" uur onder water 6 uur "onder water 6 uur onder water - 0, 10 0,13 0,12 hoek i e t s beschadigd r i b i e t s beschadigd 2,653 - ... "'- -. . --- - • 2,656 hoek l i c h t beschadigd 2,668 . . . 2,655 1,23 1,19 1,25 1,22 0,94 1,02 WKE-R-77199 - 30 - De r e s u l t a t e n volgens onderzoekmethode e z i j n n i e t bevredigend. T.o.v. methode C worden dichtheden gemeten d i e 0,017 t o t 0,040 t/m (gemiddeld per steen) lager z i j n . D i t wordt v r i j w e l zeker veroorzaakt doordat de proefstukken te k l e i n en langwerpig z i j n . De w a t e r f i l m die het monster b i j het boven water wegen omhult veroorzaakt dat de dichtheid te laag wordt vastgesteld en de wateropneming te hoog. 3 Het b l i j k t dat de dichtheid zeer nauwkeurig bepaald kan worden door berekening daarvan u i t het gewicht van een kubus met r i b l e n g t e n van 50 mm en het berekende volume. De a f w i j k i n g t.o.v. het r e s u l t a a t van de normale dichtheidsbepaling (methode c) uitgevoerd voor 15 gave k u b i , was maximaal - 0,010 t/m en gemiddeld - 0,001 t/m . B i j de i e t s beschadigde kubi was het v e r s c h i l i e t s groter. 3 3 P r o e f r e s u l t a t e n volgens methoden d en e z i j n verder n i e t meer i n d i t rapport vermeld. Dglomiet u i t Wellen proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m 3 p-gemiddeld t/m 3 water- gem. waopname teropn. %(m/m) % (m/m) WA a 2,596 WB a 2,672 WC a 2,699 WA • WB WC b• b b 2,560 2,670 2,727 2,652 2,91 1,55 0,93 1,80 WA1 WA2 WA3 c c c 2,582 2,583 2,606 2,590 2,57 2,59 2,51 2,56 WB1 WB2 WB3 c c c 2,635 2,703 2,675 2,671 1,63 1,04 1,31 1,33 WC1 WC2 WC3 WC4 c c c c 2,786 2,772 2,765 2,776 2,51 2,656 0,94 1,47 0,95 2,775 0,30 0,43 0,52 0,40 0,41 opmerkingen deel van steen (3,1 k g ) ; 6 uur onder water hele steen (7,5 k g ) ; 6 uur onder water deel van steen (4,9 k g ) ; 6 uur onder water MKK-R-77199 - 31 - Dolomiet u i t Mertert proefstuk nr onderzoek methode dichtheid t/m p 3 P7 gemiddeld t/m 3 water- gem. waopname teropn. % (m/m) %(m/m) MA MB MC MD a a a a 2,652 2,736 2,295 2,764 MA MB MC MD b b b b 2,627 2,718 2,349 2,761 MAI MA2 MA3 c c c 2,645 2,666 2,674 2,662 1,90 1,68 1,75 1,20 MBI MB2 Mb3 c c c 2,789 2,754 2,691 2,745 0,36 0,63 0,90 0,33 ..MCI MC2 MC3 MC4 c c c c 2,307 2,428 2,400 2,396 MD1 MD2 MD3 c c c 2,746 2,746 2,734 2,612 2,614 2,383 2,742 1,54 0,42 4,45 0,20 2,10 0,94 4,69 0,69 4,99 3,69 4,15 4,09 0,74 0,74 0,78 1,65 opmerkingen 6 6 6 6 2,11 4,23 • 0,75 uur uur uur uur onder onder onder onder water water water water - 32 - W3-R-77139 teen_uit_Beez — - proefstuk nr CA1 CA2 CA3 CB1 CB2 CB3 onderdichtzoek heid p methode • t/m 3 p-gemiddeld t/m 3 CC2 CC3 CD1 CD 2 CD 3 CE1 CE2 CE3 a a. a a a a a a a a a a a a a 2,658 2,679 2,566 2,545 2,719 2,715 2,660 2,719 2,716 2,755 •2,746 2,635 2,738 2,639 2,739 CA3 CB2 CB3 CC1 CC2 CD 2 CE1 CE3 b b b . b b b b b 2,598 2,711 2,722 2,698 2,685 2,763 2,725 2,751 . CA3-1 CA3-2 c c 2,724 2,718 CB2-1 c 2,745 CB3-1 CB3-2 CB3-3 c c c 2,741 2,726 2,694 CC1-I CC1-2 c c 2,593 2,732 2,663 1,81 0,75 1,28 CD2-1 CD2-2 c c 2,769 2,769 2,769 0,09 0,12 0,11 CE1-I c 2,780 0,20 CE3-1 c 2,761 0,55 CC1 2,683 2,707 2,721 i ases water- j gem. waopname teropn. *(m/m) !% (m/m) 1,44 0,18 2,49 1,93 0,09 0,83 1,18 0,45 0,09 0,39 0,03 1,79 0,59 2,54 0,61 2,69 0,61 0,85 1,04 0,83 0,21 1,10 0,73 0,97 1,02 0,98 opmerkingen 16,5 uur onder water 1,01 1,00 0,18 2,720 0,67 0,77 0,92 ! 0,79 - — " r !—a - 33 - Kalksteen u i t Maizeret proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m 3 : p-gemiddeld t/m 3 water- gem. waopname"* teropn. %(m/m) % (m/m) NA a 2,691 NB NC a a n.b. 2,687 NA NB NC b b b 2,699 2,687 2,689 2,692 0,08 0,12 0,23 0,14 NA2 NA3 NA4 c c c 2,701 2,692 2,698 2,697 0,00 0,06 0,00 0,02 . NB1 NB2 NB3 NB4 c c c c 2,695 2,696 2,693 2,687 NCI NC2 NC3 NC4 c c c c 2,691 2,690 2,689 2,688 0,10 2,689 2,693 2,690 n.b. 0.26 0,09 0,06 0,06 0,06 0,21 0,18 0,30 0,24 0,18 opmerkingen gedeelte van steen (6,5 k g ) ; 112 uur onder water 112 uur onder water 112 uur onder water 0,07 0,23 Basalt_uit_Mayen proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m J p-gemiddeld t/m 3 water- gem. waopname teropn. %(m/m) % (m/m) HA a 2,866 HB a 2,869 HC a 2,876 " HA HB HC b b b 2,875 2,869 2,877 2,874 0,84 0,88 0,97 0,90 HA1 HA2 HA3 c c c 2,873 2,877 2,871 2,874 0,87 0,78 0,82 0,82 HB1 HB2 HB3 c c c 2,869 2,875 2,883 2,876 0,82 0,79 0,80 0,80 HC1 HC2 HC3 HC4 c c c c 2,883 2,879 2,879 2,868 2,877 —' 0,95 0,92 0,83 0,95 0,91 0,75 2,870 0,53 0,63 0,60 opmerkingen gedeelte van 28 uur onder gedeelte van 28 uur onder 28 uur onder steen (40 k g ) ; water steen (5,9 k g ) ; water water WS-a-77199 - 34 - Graniet u i t L y s e k i l proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m p-gemiddeld t/m 3 3 water- gem. waopname teropn. %(m/m) % (m/m) LA LB LC a a a 2,616 2,625 2,631 2,624 0,20 0,1 1 0,14 0,15 LA LB LC b b b 2,612 2,622 2,632 2,622 0,25 0,23 0,19 0,22 LAI LA2 LA3 LA4 c c c c 2,612 2,614 2,613 2,613 LB1 LB2 LB3 LB 4 c c c c 2,623 2,624 2,622 2,624 LCI LC2 LC3 LC4 c c c c 2,627 2,631 2,629 2,629 2,613 2,623 2,629 0,21 0,27 0,25 0,25 0,21 0,18 0,22 0,18 0,24 0,15 0,18 0,24 opmerkingen 18,5 uur onder water 0,25 0,20 0,20 SaLaiir- •"',•„•••','•• e&ss — : s f i ^^'<w? Sr ^-Wf rav; —r u , i * ^ . - . . . ,^ WKE-R-77199 - 35 - Gneis en n o r i e t u i t Stavanger 1 proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m 3 p-gemiddeld t/m 3 water- gem. waopname teropn. % (m/m) %(m/m) • BA BB BC BD* a a a a 2,632 2,602 2,662 2,957 BA BB BC BD b b b b 2,639 2,592 2,663 2,931 BA1 BA2 BA3 c c c 2,620 2,648 2,663 2,644 0,27 0,39 0,36 0,34 BB1 BB2 BB3 c c c 2,596 2,613 2,601 2,603 0,34 0,34 0,25 0,31 BC1 BC2 BC3 c c c 2,667 2,667 2,664 2,666 0,15 0,15 0,15 0,15 BD1 BD2 BD3 c c c 2,961 2,932 2,967 2,953 0,08 0,14 0,08 0,10 x noriet 2,713 2,706 0,21 0,24 0,13 0,07 0,32 0,29 0,19 0,17 0,16 0,24 opmerkingen 18,5 18,5 18,5 18,5 uur uur uur uur onder onder onder onder water water water water WKE-R-77199 - 36 - Noriet u i t Goteborg proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m 3 p-gemiddeld t/m 3 water- gem. wa-. opname teropn. %(m/m) %(m/m) GA a 2,966. 0,36 GB a 3,099 0,09 GC GD GE GF a a a 3,057 3,208 2,947 0,08 0,19 0,12 GA GB GC GD GE GF b b b b b b 3,056 3,117 3,095 3,066 . GA1 GA2 c c 3,046 3,056 GB1 GB2 GB3 c c c 3,116 3,140 3,133 GC1 GC2 GC3 GC4 c c c c 3,085 3,086 3,072 3,078" GDI GD2 GD3 c c c 3,065 3,061 3,071 a 3,084 0,29 0,12 0,11 0,10 deel van steen (6,6 k g ) ; 28 uur onder water deel van steen (8,0 k g ) ; 28 uur onder water 28 uur onder water 18 uur onder water 28 uur onder water 0,16 - — 3,051 3,130 3,080 3,066 0,19 0,19 0,13 0,12 0,12 0,08 0,13 0,13 0,08~ 0,08 0,05 0,08 opmerkingen 0,19 0,12 0,11 0,07 WKE-R-77199 - 37 - Noriet_uit_Hauge proefstuk nr onderzoek methode dichtheid p t/m 3 RA a 3,094 RB a 3,073 RC a 3,142 RA RB RC b b b 3,088 3,134 3,097 RA1 RA2 RA3 RA4 c c c c 3,120 3,132 3,098 3,127 RBI RB2 RB3 RB4 RB5 c c c c c 3,140 3,150 3,131 3,144 3,148 RC1 RC2 RC3 RC4 c c c c 3,134 3,111 3,180 3,125 p-gemiddeld t/m 3 water- gem. waopname teropn. %(m/m) %(m/m) 0,60 3,103 0,64 0,47 0,18 3,106 3,119 3,143 3,138 0,14 0,19 0,26 0,07 0,07 0,09 0,07 0,15 0,15 0,19 0,14 0,18 0,13 0,03 0,08 0,05 opmerkingen deel van steen (4,5 kg); 24 uur onder water deel van steen (6,6 kg); 24 uur onder water deel van steen (4,4 k g ) ; 24 uur onder water 0,20 0,08 0,16 0,07 Wateropname - ~ V e r g e l i j k i n g van de~ wateropname door de stenen en de~scherven.- Hoewel de h e l e s t e n e n i n het algemeen minder lang onder water gehouden z i j n dan de scherven van ten minste 150 g, kan u i t de meetgegevens het volgende worden geconcludeerd: + een steen met veel r e l a t i e f wijde scheuren kan meer water opnemen dan een scherf; + i n een scherf kan water r e l a t i e f dieper indringen dan i n een grote steen, waardoor de wateropname van de scherf groter i s ; + de w a t e r f i l m die aan de b u i t e n z i j d e van de steen of scherf na onderdompeling en verwijdering van het aanhangende water aanwezig i s , geeft een overschatting van de wateropname. D i t i s vooral het geval wanneer het oppervlak van de scherf ruw i s . Omdat het oppervlak t.o.v. het volume b i j een grote steen k l e i n e r i s dan b i j een scherf wordt de fout groter naarmate de scherf k l e i n e r i s . MXS-Jt-77199 - 38 - - V e r g e l i j k i n g van de wateropname door de kubi en de scherven. + door het gladde oppervlak van de kubi i s de gemeten wateropname geringer dan d i e van de scherven; — + b i j het zagen van kubi worden scheuren, h o l t e n e.d. vermeden. De wateropname z a l ook hierdoor soms k l e i n e r z i j n dan van scherven. Samenvattend kan geconcludeerd worden dat het meten van de wateropname van een scherf van ten minste 150 g de meest acceptabele meetmethode i s om een indruk van de wateropname van s t o r t s t e e n te v e r k r i j g e n . D i t wordt ingegeven door de overweging dat t.a.v. deze wateropname enkele negat i e v e en p o s i t i e v e factoren b i j bepaling van de wateropname van een scherf elkaar min of meer opheffen. Deze factoren z i j n : - i n een scherf kan water r e l a t i e f dieper indringen dan i n een grote steen (+); - de verhouding tussen oppervlak en volume i s van een scherf groter dan van een grote steen. Vooral b i j een scherf met een ruw opperv l a k geeft d i t overschatting van de wateropname (+); - s t o r t s t e e n bevindt z i c h v e e l langer onder water dan de scherf t i j d e n s de proef (-); - de scherf neemt b i j atmosferische druk water op; de steen kan aan een grote hydrostatische druk b l o o t g e s t e l d staan (-). Overigens i s de wateropname v r i j w e l n i e t van belang omdat deze waarde i n het algemeen k l e i n i s en t e r nauwernood het gewicht van de steen onder water beinvloedt. Door het meten van de wateropname kan echter een aanwijzing verkregen worden dat de steen mogelijk v o r s t g e v o e l i g i s . Dichtheid , De d i c h t h e i d van de kubi i s groter dan de d i c h t h e i d van de hele stenen. Dit wordt v r i j w e l zekgr_veroorzaakt doordat b i j het zagen van kubi h o l ten en scheuren vermeden worden. De d i c h t h e i d van de FcherVeTjPkomtf ^ e t e r overeen met d i e van de hele stenen. Slechts b i j de n o r i e t u i t Goteborg en Hauge z i j n er v e r s c h i l l e n . Er i s h i e r b i j voor de scherven een grotere — d i c h t h e i d gemeten. D i t l a a t z i c h n i e t helemaal v e r k l a r e n door het wegv a l l e n van de invloed van scheuren b i j de scherven. Samenvattend kan geconcludeerd worden dat de d i c h t h e i d van de steen v o l doende betrouwbaar met een scherf van ten minste 150 g gemeten kan worden. In het volgende overzicht worden de gemiddelde waarden van d i c h t h e i d en wateropname van de scherven gegeven en de u i t e r s t e waarden. - WKK-Jt-77199 - 39 - steensoort/herkomst porfier gres dolomiet dolomiet kalksteen kalksteen basalt graniet gneis + n o r i e t noriet noriet Quenast Yvoir Wellen Mertert Beez Maizeret Mayen Lysekil Stavanger Goteborg Hauge merk Q I w M c N H L B G R aantal onderzochte stenen 3 3 3 4 15 • 3 3 3 4 6* 3 XX wateropname % (m/m) dichtheid t/m 3 uiterste waarden 2,64-2,74 2,65-2,68 2,56-2,73 2,35-2,76 2,55-2,76 2,69-2,70 2,87-2,88 2,61-2,63 2,59-2,93 2,95-3,21 3,09-3,13 gemiddeld 2,68 2,66 2,65 2,61 2,69 2,69 2,87 2,62 2,71 3,08 3,11 uiterste waarden 0,19-0,57 0,34-0,40 0,93-2,91 0,69-4,69 0,09-2,69 0,08-0,23 0,84-0,97 0,19-0,25 0,17-0,32 0,10-0,29 0,14-0,26 gemiddeld 0,33 0,36 1,80 2,11 1,10 0,14 0,90 0,22 0,24 0,16 0,20 xx de opgegeven waarden gelden voor 7 stenen en 8 scherven x de opgegeven waarden gelden voor 2 stenen en 4 scherven 3.5 - Druksterkte J n het algemeen i s de druksterkte bepaald van 3 a 4 kubi per steen. De r i b l e n g t e n van deze kubi z i j n meestal 50 mm. Doordat soms te weinig •materiaal beschikbaar was z i j n i n enkele gevallen k l e i n e r e kubi beproefd met riblengten van ten minste 40 mm. Het onderzoek i s u i t g e .voerd volgens DIN 52105 (4). De kubi z i j n zoveel mogelijk gezaagd u i t ongescheurde delen van de , steen. Ook grote holten z i j n h i e r b i j vermeden. _. _, .Bij gelaagd gesteente z i j n , voorzover de gelaagdheid herkenbaar was, de vlakken van de kubi loodrecht op en evenwijdig aan de gelaagdheid gezaagd. De kubi z i j n i n v e r s c h i l l e n d e r i c h t i n g e n gedrukt ( f i g . 8). De b i j de r e s u l t a t e n tussen haakjes geplaatste druksterkten z i j n n i e t meegerekend voor de bepaling van de gemiddelde waarde. . - • De r i b l e n g t e n van de kubi waren 50 mm, t e n z i j anders i s vermeld. - 40 - Porfier_uit_Quenast proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm gem. druksterl^te N/mm 273,8 . 2 2 QA1 QA2 QA3 1 2 3 4,3 4,2 4,4 282,2 265,3(250,5) QB1 QB2 QB3 1 2 3 4,4 4,4 4,5 311,0 295,2 290,6 QC1 QC2 . QC3 . QC4 QC5 QC6 2 2 2 3 3 3 4,4 4,3 4,5 4,5 4,4 4,4 334,3 311,0 331,8 366,6 333,3 369,6 opmerkingen scheurtje i n de kubus 298,9 a l l e kubi bezwijkpatroon 3 (fig.9) 341,1 Gres-kwartsiet u i t Y v o i r proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm 2 2 IAI 1 3,3 263,0 IA2 IA3 IA4 1 2 3 3,2 3,3 4,5 284,0 361,5 280,4 IB1 IB2 IB3 IB4 1 2 3 1 3,3 3,4 3,4 3,3 IC1 2 4,3 263,8 IC2 IC3 IC4 1 3 2 4,3 3,3 3,3 221,0 244,4 244,4 gem. - druksterkte N/mm — opmerkingen 2 297,2 259,9 > 397,9 > 338,7 > 402,9* 294,1 243,4 J. gelaagdheid? (niet goed waarneembaar) JL gelaagdheid // gelaagdheid // gelaagdheid J. gelaagdheid // gelaagdheid // gelaagdheid A gelaagdheid // gelaagdheid? (niet goed waarneembaar) JL gelaagdheid // gelaagdheid U gelaagdheid x De c a p a c i t e i t van de pers was c i r c a 1000 kN. B i j het naderen van deze b e l a s t i n g werd de belastingssnelheid snel verlaagd t o t 0. I n deze fase of enkele seconden er na bezweken deze k u b i . WKE-R-77199 - 41 - Het bezwijk-patroon was 1 (fig.. 9 ) . De kubi bezweken e x p l o s i e f . V e e l a l b l e e f i n een van de drukvlakken een langwerpig prisma met een d r i e hoekige doorsnede i n t a c t . Dolomiet u i t Wellen proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm gem. druksterkte N/mm 2 2 opmerkingen 2 WA1 WA2 WA3 1 2 3 2,6 2,6 3,2 214,3 241,6 157,0 204,3 WB1 WB2 WB3 1 2 3 2,6 2,8 2,7 128,5 149,2 125,2 134,3 WC1 WC2 WC3 WC4 1 2 3 1 2,7 3,4 3,3 3,4 305,1 292,6 212,2 272,2 r i b l e n g t e c i r c a 40 mm 270,5 enige invloed van scheurtje enige invloed van scheurtje enige invloed van scheurtje en holten j_ // // _L gelaagdheid? gelaagdheid? gelaagdheid? gelaagdheid? Bezwijkpatroon a l l e kubi: 3 polomiet_ uit_ Mertert proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec 2 druksterkte N/mm gem. druksterkte N/mm 256,8 2 MAI MA2 MA3 3 2 1 ,7 2,6 2,6 237,5 250,6 282,3 MBI 1 3,2 267,4 ME2 1 3,2 221,0 - MB3 3 3,1 177,6 MCI 1 I.J (35,8) MC2 1 1,6 86,3 MC3 2 1,1 67,2 MC4 3 1,1 50,7 MD1 MD2 MD3 1 2 3 3,4 2,8 2,9 203,7 184,4 ' 160,4 2 Bezwijkpatroon e x c l . MC: 3 opmerkingen 2 222,0 68,1 182,8 // gelaagdheid // gelaagdheid A gelaagdheid ± gelaagdheid, r i b l e n g t e c i r c a 40 mm j . gelaagdheid, r i b l e n g t e c i r c a 40 mm // gelaagdheid, r i b l e n g t e c i r c a 40 mm bezwijkpatroon 9 ( a f s c h u i ving op scheur) bezwijkpatroon 4, r i b l e n g t e c i r c a 40 mm bezwijkpatroon 1, r i b l e n g t e c i r c a 40 mm bezwijkpatroon 1, r i b l e n g t e c i r c a 40 mm J. gelaagdheid // gelaagdheid // gelaagdheid - WKE-R-77199 42 - Kalksteen u i t Beez proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm9/sec druksterkte N/mm z gem. druksterkte N/mm opmerkingen 2 CA3-1 CA3-2 3 1 3,3 3,2 186,5 241,3 213,9. • l i c h t e beschadiging CB2-1 2 3,3 226,1 226,1 CB3-1 CB3-2 3 I 3,3 2,6 192,7 159,3 187,4 CB3-3 2 2,6 210,1 CC1-1 3 1,8 112,8 CC1-2 1 1,9 245,5 CD2-1 CD2-2 2 3 3,3 3,3 309,2 319,3 314,3 CE1-1 1 3,3 235,3 235,3 ongeveer JL gelaagdheid CE3-1 2 3,3 251,2 251,2 x . 179,2 enkele haarscheurtjes // d r u k r i c h t i n g // gelaagdheid ll gelaagdheid; bezwijkpatroon 1 J. gelaagdheid bezwijkpatroon 1; grove steenstructuur f i j n e r e structuur dan CC1—1 gelaagdheid Bezwijkpatroon t e n z i j anders i s vermeld: 3. Na het bezwijken kwam zwavelgeur v r i j ; behalve b i j stenen CB3 en CE1. WKE-R-77199 - 43 - Kalksteen u i t Maizeret proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec 2 druksterete i gem. druksterkte N/mm2 229,8 NA2 NA3 NA4 2 3 1 3,2 3,2 3,3 208,1 264,1 217,1 NB1 2 3,2 240,0 NB2 1 3,0 230,4 NB3 NB4 3 3 3,2 3,3 250,1 205,4 NCI 2 2,6 187,7 NC2 3 2,6 251,9 NC3 1 2,6 186,0 NC4 1 2,6 178,6 240,2 201,1 opmerkingen een hoek l i c h t beschadigd hoek beschadigd, scheur // gelaagdheid; l i c h t e beschadigingen J. gelaagdheid; 4 hoeken l i c h t beschadigd j . gelaagdheid // gelaagdheid; l i c h t e beschadigingen j . gelaagdheid; diverse beschadigingen U gelaagdheid; l i c h t e beschadiging, haarscheur // gelaagdheid; l i c h t e beschadiging, haarscheur 1/ gelaagdheid; l i c h t e beschadiging, haarscheur Bezwijkpatroon b i j a l l e kubi:.3. Vanaf 100 a 135 N/mm s p l i n t e r e n delen van de k u b i . Na bezwijking i s een zwavelgeur waarneembaar. 2 Basalt_uit_Mayen proefstuk richting belastingssnelheid N/mm /sec 2 druksterkte 2 gem. druksterkte HA1 HA2 HA3 2 1 3 4,1 4,2 4,2 321,3 272,5 341,3 311,7 HB1 HB2 HB3 2 1 3 4,2 4,2 4,5 329,5 324,9 356,7 337,0 HC1 HC2 HC3 HC4 2 1 3 2 4,4 4,4 4,4 3,9 353,6 370,1 338,9 (261,6) opmerkingen 354,2 Bezwijkpatroon t e n z i j anders i s vermeld: 3. breukpatroon 4 door excent r i s c h belasten WKE-K-77199 - 44 - graniet u i t _ L y s e k i l proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm gem. druksterkte N/mm 2 2 LAI LA2 LA3 LA4 2 1 3 2 3,3 3,3 3,3 3,3 251,3 270,8 266,6 212,7 250,4 LBl LB 2 LB 3 LB 4 2 1 3 2 3,3 3,3 3,3 3,3 272,6 292,1 271,1 267,4 275,8 LCI LC2 LC3 LC4 2 3. 1 2 3,3 3,3 3,3 3,3 238,3 277,5 270,4 280,2 266,6 l i c h t e beschadiging • ._ A l l e kubi bezwijkpatroon 3. .- §B2^/nor i e t _ u i t_S tavanger proefstuk nr • richting opmerkingen 2 ... - • - • belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm gem. druksterkte N/mm 3,3 3,3 3,3 240,0 166,9 176,1 194,3 scheur hoek l i c h t beschadigd l i c h t e beschadigingen - 3,3 3,3 3,3 198,4 231,0 196,6 208,7 scheur 2 scheuren, hoek beschadigd 2 2 BAl -BA2 - BA3 2 3 1 BBl BB2 BB3 2 3 _ 1 BCl BC2 BC3 2 1 3 3,3 3,3 3,3 292,7 247,4 263,3 267,9 BDl BD2 BD3 BD4 2 1 3 2 3,3 3,3 3,3 3,3 281,8 229,9 266,2 236,7 253,7 Bezwijkpatroon a l l e kubi: 3. opmerkingen 2 hoek lichtbeschadigd haarscheurtj es WJCS-fc-77199 - 45 - Noriet_uit_Goteborg proefstuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm gem. druksterkte N/mm 196,2 2 2 GA1 GA2 2 3 2,9 2,9 195,3 197,1 GB 1 GB2 GB3 2 1 3 2,6 2,5 2,5 161,1 196,7 167,4 GC1 GC2 GC3 GC4 2 1 3 2 3,3 3,3 3,3 3,3 258,4 241,6 236,2 260,3 GDI GD2 GD3 2 1 3,2 3,2 3,3 259,3 275,9 215,8 3 opmerkingen 2 r i b l e n g t e c i r c a 40 mm r i b l e n g t e c i r c a 40 mm; hoek l i c h t beschadigd 175,1 249,1 250,3 - bezwijkpatroon 9 bezwijkpatroon 9 Bezwijkpatroon t e n z i j anders i s vermeld: 3. Noriet_uit_Hauge proef. stuk nr richting belastingssnelheid N/mm /sec druksterkte N/mm 2 2 RA1 RA2 RA3 RA4 2 1 3 2 3,2 3,2 3,1 3,2 197,7 297,2 208,3 258,9 RBI RB2 RB3 RB4 RB5 2 1 3 2 1 3,3 3,3 3,2 3,2 3,3 118,6 270,4 267,1 232,5 241,1 RC1 RC2 RC3 RC4 2 1 3 2 3,3. 3,3 3,3 3,3 300,7 315,4 288,5 283,9 gem. druksterkte N/mm opmerkingen 2 bezwijkpatroon 1 240,5 scheur 225,9 297,1 Bezwijkpatroon t e n z i j anders i s vermeld: 3. WK2-*~77$99 - 46 - Overzicht druksterkte steensoort/herkomst merk aantal stenen druksterkte u i t e r s t e waarden N/mm 2 porfier gres-kwartsiet dolomiet dolomiet kalksteen kalksteen basalt graniet gneis/noriet noriet noriet 3'. 6 Quenast Yvoir Wellen Mertert Beez Maizeret Mayen Lysekil Stavanger Goteborg Hauge Q I w M C N H L B G R 3 3 3 4 7 3 3 3 4 4 3 274 243 134 68 179 201 312 250 194 175 226 - 341 339 271 257 314 240 354 267 268 250 297 gemiddelde druksterkte N/mm 2 305 293 203 182 230 224 334 264 231 218 255 Touj>hnej3s_of rock De "toughness of rock" geeft een maat voor de dynamische s p l i j t s t e r k t e van steen. Het ronde proefstuk heeft een diameter en een lengte van 25 mm. In de testmachine rust op het proefstuk een s t a l e n c i l i n d e r met een gewicht van 1000 g. Aan de onderzijde van deze c i l i n d e r bevindt z i c h een hard-stalen bolvormige afronding met een diameter van 1 cm. Het hart hiervan rust c e n t r i s c h op het proefstuk. Een val-gewicht van 2000 g v a l t met een telkens 10 mm toenemende valhoogte op de s t a l e n c i l i n d e r tot het proefstuk bezwijkt. De valhoogte waarbij het proefstuk bezwijkt i s een maat voor de "toughness" van de steen. Deze v a l hoogte wordt uitgedrukt i n centimeters. De proeven z i j n uitgevoerd volgens ASTM Designation D3-18 (5). Per steen z i j n i n diverse r i c h t i n g e n proefstukken geboord. De r i c h t i n g waarin de kernen z i j n geboord en beproefd i s b i j de r e s u l t a t e n met een c i j f e r aangegeven. Deze c i j f e r s verwijzen naar de c i j f e r s die toegepast z i j n om de r i c h t i n g van de kubi aan te duiden waarvan de druksterkte i s bepaald. De d r u k r i c h t i n g van deze kubi komt overeen met de boor- en bep r o e v i n g s r i c h t i n g van de kernen waarvan de "toughness" i s bepaald, i n dien de aangegeven r i c h t i n g g e l i j k i s . ; WKE-R-77199 - 47 - Porfier_uit_Quenast proefstuk nr 3 3 1 QB4 QB5 QB6 QB7 QB8 QB9 QBIO 1 1 3 3 2 2 3 QC4 — QC5 QC6 1 3 2 16, 18, 19, 18, 19 17, 16 12, 17 20, 21, 16, 15 20, 15, 18, 21 18, 17, 19, 18, • 18, 12 16,9 2,15 15,2 </<• * 18,6 17,7 2,77 16,4 </<- < 19,0 20,3 1,51 18,7 </<< 21,9 16 18 13, 23 20, . 19, 19 '20, 21 23 uit_Yvoir t - richting IA5 , IA6 . IA7 IA8 1 1 "1 1 22, -24 . . _ 24 22, 20 19, 28 2 1 -21, 20 33, 29, 23 3 3 2 1 11, 12, 10 12 23, 22, 18 22, 23 IC6 IC7 IC8 IC9 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde 18 proefstuk nr IB5 IB6 standaardafwijking S X QA4 QA4 QA5 Gres gem. toughness toughness cm richting - -; f gem. tougjmess x toughness cm _" --• . - _: 22,7 • - --- - - : - - •" . . _ 25,2 17,0 De rock toughness l i j k t loodrecht op de gelaagdheid hoger te z i j n dan evenwijdig aan de lagen. D i t b l i j k t u i t de hoge waarden van IB6, IC8 en IC9. De beide l a a t s t e n z i j n i n een r i c h t i n g beproefd die n i e t evenw i j d i g aan de gelaagdheid was. WKE-R-77199 - 48 - Dolomiet u i t Wellen proefstuk nr- toughness gem. toughness richting cm WA4 WA5 WA6 2 3 3* 7, 11 9 WB4 WB5 WB6 1 3 3 9 7, 7 8 — . X - standaardafwijking — S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde - - 8,3 1,25 7,5 </<-< 9,1 (WA t/m WC) WC5 WC6 WC7 2 3 3 7, 9, 9 7 9, 9 x afgeschoven Dolomiet u i t Mertert proefstuk nr richting MA4 MA5 MA6 MA7 MA11 1 1 2 3 MB4 MB5 1 3 toughness cm 12 9, 10 12, 10 10 5 5, 4 6, gem. toughness X 3 1 10, 7 6, MD5 MD6 MD7 MD8 MD9 MD10 2 2 1 2 2 1 4, 6 6 7 .7 5, 8 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde - 9 7,2 - MC6 MC8 standaardafwijking S 2,48 6,1 < M . < 8,3 5 [MA t/m MD) • • • 4, - 6 • — : . _'. WKE-R-77199 - 49 - Kalksteen u i t Beez proefstuk nr gem. toughness toughness cm richting CA1-I CA1-2 CA1-3 1 2 3 7, 6, 6 5, 5, 5, 5 6, 7 CA2-1 CA2-2 CA3-1 1 2 4 4, 5, 4 4 CB1-1 CB1-2 CB1-3 1 2 3 7, 5, 6, 4 4 4 CC3-1 CC3-2 1 2 4, 4 5, 5 CD1-1 CD 1-2 CD 1-3 CD3-1 CE2-1 CE2-2 1 2 3 1 1 2 5 8, 7, 7, 6 4, 5, 6 6,. 5 7, 5 5, 6 X standaardafwijking S 1,12 5,3 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde JK 4,9 < H< 5,7 (CA t/m CE) • Kalksteen u i t Maizeret i proefstuk nr richting toughness cm NA4 NA5 NA6 NA7 NA9 2 2 3 3 1 5, 5, 5, 5, 4, 5, 5, 5, 6, 4, NB5 NB6 NB7 NB8 NB9 NB10 1 1 1 2 2 3 5, 5, 4, 5, 5 5, 5 5, 5, 5 5 4, 5 NC5 NC6 NC9 NC10 2 2 1 1 4, 4, 5, 4, 4, 5 4 6 4 5, 4, 5, 4 4, 1 ".• gem. toughness X standaardafwijking S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde /c 5 5, 5 5 4 4,7 (NA t/m NC) 5, 5, 5 0,54 4,6 < M-< 4,9 K3CE-R-77199 - 50 - 2Ssalt_uit_Mayen proefstuk nr toughness — cm richting HA5 HA7 3 22 23, 23, 30 HB5 HB6 HB7 3 2 1 24, 26, 27, 25, 25, 26, 26, 22 24, 26, 23 gem. toughness x — standaardafwijking S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde /< 2,18 23,7 < /«•< 25,3 24,5 (HA t/m HC) proefstuk nr LA5 "~ LA7 " LA8 - LB5 LB6 I R7 1 richting 2 . . . 3 - 1 2 3 il* * LC5 LC6 LC7 23, 24, 23, 20, 23 24, 27, 27, 25 ?6, 24, 24 3 3 2 1 HC5 HC5 HC6 HC7 1 2 3 — toughness cm gem. toughness X standaardafwijking S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde /<. 10, 10, 10, 9 "7, 9, 9 8, 9, 9, 8 11, 11, 11, 10, 10 9,7 10, 11, 9, 10 (LA-t/m LC) .12,-11, 12,-139, 7, 7 8, 11, 8, 9 11, 10, 10, 11 ; 1,47 9,2 </^< 10,2 - 51 - Gneis e n n o r i e t u i t Stavanger proefstuk nr toughness cm richting BA4 BA5 BA6 BA7 2 2 3 3 BB4 BB5 BB6 BB8 BB9 1 1 2 3 3 9, 6 10, 14 5, 8 6, 8 10, 7 BC4 BC5 BC6 BC7 BC8 BC9 2 2 3 3 1 3 12, 9, 9 12, 10, 7, 13 12, 7 14, 11, 13, 12, 14 11, 8, 9 10 BD5 BD6 BD8 1 1 3 7, 9 9, 10, 9 11, 13 9, 7, 9, 7, gem. toughness X standaardafwijking S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde 7, 5 6, 10, 9 8, 9, 11 7 9,3 2,49 8,5 </<•< 10,1 1,89 7,9 </<-< 11,5 (BA t/m BC) 9,7 X x noriet Noriet_uit_Goteborg proefstuk nr richting toughness cm gem. toughness X GA5 GA6 GA7 1 2 3 13 11 16, 14, 14, 13 - GB4 GB5 GB6 2 1 3 15, 14, 9 11, 9, 9, 10 11, 9, 10, 12 GC5 GC6 GC7 GC8 1 3 1 2 11, 12, 13, 14, 12 (GA" t/m GD) 11, 12, 14 11, 13, 9, 11, 13 8 GD5 GD6 1 2 15, 8 12, 16 standaardafwijking S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde /<_ § 11,9 2,21 11,1 </<•< 12,7 - 52 - N o r i e t _ u i t_Hauge proefstuk nr richting RA5 RA6 RA7 2 3 1 RB6 RB7 RB8 2 1 3 gem. toughness toughness cm X standaardafwijking S 95%-betrouwbaarheidsgebied van het gemiddelde /* 2,50 10,0 < X. < 11,8 7, 12 8 5* 7, 10 7, 9, 11. 14, 13, 10, 7, 9 11, 10,9 12 (RA t/m RC) RC5 RC6 RC6 RC7 2 1 1 3 H , 11. 12 10, 14, 8. 13 11. 12, 10 15, 12, 16 15, 11, x scheur i n c i l i n d e r In f i g u u r 10 z i j n de waarden van de Rock Toughness en de A.I.V. met elkaar vergeleken. Er bestaat k e n n e l i j k een c o r r e l a t i e tussen beide waarden, wat ook verwacht mocht worden. Overzicht van de Rggk_Tgughness_waarden steensoort/herkomst porfier gres dolomiet dolomiet kalksteen kalksteen basalt -graniet gneis en n o r i e t noriet noriet merk Quenas t Yvoir Wellen Mertert Beez Maizeret Mayen Lysekil Stavanger Goteborg Hauge Q I w M C N H L B G R gemiddelde Rock Toughness 18,3 21,6 8,3 7,2 5,3 4,7 24,5 9,7 9,4 11,9 10,9 - 53 - WKE-R-77199 . — . — — • - 3.7 - De snelheid van drukgolven De snelheid van drukgolven door het gesteente i s gemeten met een Cawkell-tester. Met d i t apparaat worden drukgolven met een frequentie van 250 kHz door het proefstuk gezonden. Wanneer tevens de Poisson-konstante A bekend i s kan de dynamische E-modulus berekend worden u i t : F = „2 _ (1 +/c) (1 - 2*> „, 2 (1 -/c) P • massa d i c h t h e i d , kg/m v = snelheid, m/sec M. = konstante van Poisson (aangehouden: /c = 0,15) 3 Volgens J.R. "Hawkes (6) bestaat er c o r r e l a t i e tussen de Aggregate Impact Value en de snelheid van drukgolven. P o r f i e r u i t Quenast • proefstuk nr richting • • - dichtheid t/m 3 QA5 1 QB4 QB5 QB6 QB7 QB8 QB9 QBIO QC4 QC5 QC6 — - snelheid km/sec 2,65 5,28 1 1 3 3 2 2 3 1 3 2 - proefstuk nr dynamische E-modulus MN/m 2 gemiddelde E-modulus MN/m 2 5,28 70.000 70.000 2,69 5,71 5,76 5,80 5,92 5,77 5,74 5,74 5,78 83.060 84.520 85.700 89.280 84.820 83.940 83.940 85.040 2,73 5,91 5,91 5,95 5,92 90.310 90.310 91.530 90.700 - Gres gemiddelde snelheid km/sec . -• . uit_Yvoir richting dichtheid t/m 3 IA5 IA6 IA7 1 1 1 IB5 IB6 2 1 IC6 IC8 IC9 3 2 1 2,67 2,65 2,67 snelheid km/sec 5,52 5,28 5,67 5,81 5,59 5,58 5,68 5,44 gemiddelde snelheid km/sec 5,49 5,70 5,57 dynamische E-modulus MN/m 2 77.050 70.490 81.290 84.720 78.420 78.730 81.580 74.830 gemiddelde E-modulus MN/m 2 76.280 81.570 78.380 WKE-R-77199 - 54 - Dolomiet u i t Wellen proefstuk nr richting snelheid km/sec dichtheid t/m 3 gemiddelde snelheid km/ sec dynamische E-modulus MN/m 2 gemiddelde E-modulus MN/m 2 2 3 2,59 5,82 5,89 5,86 83.090 85.100 84.100 WB4 WB5 1 •3 2,67 5,70 5,69 5,70 82.160 81.870 82.020 WC5 WC6 WC7 2 3 3 6,28 100.990 105.240 99.390 - WA4 WA5 6,25 6,38 6,20 2,73 101.870 • Dolomiet u i t Mertert proefstuk richting dichtheid / 3_ r nr ro — snelheid gemiddelde -km/ sec -oUClliC-J.U km/sec dynamische gemiddelde E-modulus— -E-modulus—— MN/m MN/m 2 2 MA4 MA6 MAI 1 1 2 3 2,65 6,06 5,96. 6,15 6,06 92.170 89.150 94.920 92.080 MB5 3 2,74 5,62 5,62 81.960 81.960" 2 2 1 2,76 - 5,85 5,35 5,76 5,65 89.450 74.820" 86.720 83.660 MD5 ' MD8 MD10 • WKE-R-77199 - 55 - Kalksteen u i t Beez proefstuk nr richting dichtheid t/m 3 gemiddelde snelheid snelheid km/ sec gemiddelde E-modulus MN/m 2 4,33 3,01 4,15 CA1-1 CAJ-2 CA1-3 1 2 3 CA2-1 CA2-2 1 2 CB1-1 CBl-2 CB1-3 1 2 3 CC3-1 CC3-2 1 2 CD 1-1 CD 1-2 CD 1-3 1 2 . 3 2,76 - 5,10 5,41 . 5,19 • CD3-1 1 2,64 CE2-1 CE2-2 1 2 2,64 2,66 2,68 2,55 2,72 3,83 36.950 6,22 98.200 2,74 18.130 6,41 105.840 5,23 71.500 3,97 3,97 39.410 6,32 6,46 6,39 102.090 6,50 5,94 3,64 1,87 2,72 6,45 6,36 . Kalksteen u i t Maizeret proefstuk nr NA4 NA5 NA6 NA7 NA8 " NA9 richting dichtheid t/m 3 2 2 3 3 1 1 NB5 NB6 NB7 NB7 NB8 NB9 NB10 1 1 1 1 2 2 3 NC5 NC5 NC6 NC10 2 2 2 1 2,70 2,69 2,69 snelheid km/sec 6,45 6,47 6,51 6,50 6,42 6,42 6,44 6,48 6,38 6,48 6,34 6,38 6,48 6,78 6,49 6,57 6,58 gemiddelde snelheid km/ sec gemiddelde E-modulus MN/m 2 6,46 106.710 6,43 105.330 6,61 111.310 WKE-R-77199 - 56 - Basalt u i t Mayen proefstuk nr richting dichtheid t/m HA6 HA7 1 3 HB5 HB5 HB6 HB7 3 3 2 1 HC5 HC6 HC7 3 2 1 gemiddelde snelheid km/sec snelheid km/sec 3 2,88 5,27 5,24 5,60 5,51 5,58 5,29 2,87 5,58 5,38 5,50 2,88 gemiddelde E-modulus MN/m 2 5,26 75.460 5,50 82.220 5,49 82.210 Graniet u i t L y s e k i l proefstuk nr LA5 LA7 LA8 . LB5 LB6 LB7 richting '• dichtheid -t/m 3 2 • 3 1 2^61 2 .... ... 2,62 - - snelheid km/sec 3,37 3,65 3,69 3,97 LC5 LC6 • r 2 3,92 3,44 T Cl LiKjr •J J gemiddelde snelheid km/sec . 4,32 4,14 1 2,63 - - "X 00J , £ . £ 3,57 4,14 gemiddelde E-modulus MN/m 2 _3J.500 42.530 . -3,53 — . "31.040 „ . UES-a-77199 - 57 - Gneis/noriet Stavanger proefstuk nr richting m BA4 BA5 BA6 BA7 2 2 3 3 BB4 BB5 BB6 BB7 BB8 BB9 1 .1 2 2 3 3 BC4~ BC4 BC5 BC6 BC7 BC8 BD5 dichtheid t/ 3 3,81 3,82 3,72 3,98 2,64 4,41 4,14 3,93 3,92 3,70 3,58 2,59 _ 2 2 3 3 1 5,29 4,95 5,42 4,98 4,95 5,09 2,66 1 6,52 6,54 6,10 6,33 1 UUD BD7 BD8 2 3 . X snelheid km/ sec noriet gemiddelde snelheid km/sec gemiddelde E-modulus MN/m 2 3,83 36.680 3,95 38.270 5,14 66.560 - 6,37 112.600 — - .. Noriet u i t Goteborg - - proefstuk nr richting dichtheid t/m 3 snelheid km/sec gemiddelde snelheid km/sec gemiddelde E-modulus MN/m 2 GA5 GA6 GA7 1 2 3 3,06 6,28 5,86 6,43 6,19 111.040 GB4 GB5 GB6 2 1 3 3,12 7,05 6,53 6,62 6,73 133.830 GC5 GC6 GC7 GC8 I 3 1 2 6,38 119.500 GD5 GD6 1 2 6,56 125.120 3,10 3,07 6,57 5,85 6,59 6,51 6,74 6,37 •' >»". — ~ ~ — < > . . . . - * • -it^ni-iVni • y ,w.^:.. v ft . ..j . ......... ,— T ^ . . . r i ^ ,;. t-o ...^, f „, -„ "..„,'„.,'•..,...- .J.."~ WWS-ft-77139 Noriet_uit_Hauge proefstuk nr richting dichtheid t/m 3 RA5 RA7 2 RB6 RB7 RB8 2 1 3 3,13 RC5 RC6 RC7 2 1 3. 3,10 3,09 1 snelheid km/sec 6,05 6,22 gemiddelde snelheid km/sec gemiddelde E-modulus MN/m 2 6,14 110.320 5,99 5,78 6,24 6,00 106.710 6,12 6,05 6,44 6,20 112.860 In f i g u u r 11 z i j n de waarden van de Aggregate Impact Value en de snelheden van drukgolven met elkaar vergeleken. De v e r o n d e r s t e l l i n g dat er een c o r r e l a t i e tussen deze eigenschappen zou bestaan, wordt door deze figuur tegen gesproken. Het i s opvallend dat de onderzochte gesteenten i n 2 groepen v e r deeld kunnen worden op basis van de A.I.V. Steensoorten met een hoge A.I.V. z i j n kalksteen, graniet en gneis. De overige steensoorten hebben een lage A.I.V. Mogelijkheid bestaat er voor de eerste groep wel een c o r r e l a t i e tussen de snelheid en de A.I.V. 3.8. Aggregate_Imgact_Value (A.I.V.) / De Aggregate Impact Value i s een maat voor de v e r b r i j z e l b a a r h e i d van een monster steenslag door een s l a g - b e l a s t i n g . De dynamische b e l a s t i n g wordt uitgeoefend door een gewicht van 14 kg 15 maal vanaf een hoogte van 380 mm op het monster te l a t e n vallen.. Het monster bevindt z i c h daarbij i n een cilindervormig vat met een inwendige diameter van 102 mm en een hoogte van 50 mm. De proef i s uitgevoerd volgens BS812 (7). In a f w i j k i n g van d i t voors c h r i f t i s materiaal gebruikt van de z e e f f r a c t i e C 11,2 - C 8. D i t materiaal i s verkregen door brokken steen i n een kaakbreker te breken en te zeven. Na de v e r b r i j z e l i n g van het monster i s het materiaal op zeef 2 mm gezeefd. De A.I.V.-waarde i s berekend a l s ^ x 100%, waarin: - A : gewicht van het monster - B : gewicht van de f r a c t i e door zeef 2 mm na v e r b r i j z e l i n g . De proeven z i j n i n 2-voud uitgevoerd. ... - 59 - materiaal/herkomst porfier gres Quenast Yvoir dolomiet . dolomiet kalksteen Wellen Mertert Beez • • • . kalksteen basalt graniet gneis/noriet Maizeret Mayen Lysekil Stavanger (noriet) noriet noriet •HEP— Goteborg Hauge steen merk gewicht i n de vorm (gem.) g WKE-R-77199 door zeef 2 mm %(m/m) A.I.V. gemiddelde A.I.V. QA QB QC 299 303 292 16,7 17,6 18,4 17,0 18,0 17,5 16,9 17,8 18,0 17,6 IA IB IC 299 290 295 17,7 15,8 15,8 17> 14,7 14,8 17,4 15,3 15,3 16,0 WA WB WC 314 306 316 28,1 29,5 26,0 28,4 29,5 27,1 28,3 29,5 26,6 28,1 MA MB MC MD 312 324 286 323 29,9 25,5 36,4 24,8 29,7 26,2 35,7 25,0 29,8 25,9 36,1 24,9 CA1 CA2 CA3 CB1 CB2 CB3 CC1 CC2 CC3 CD1 CD3 CE1 CE2 CE3 314 304 302 311 316 316 302 314 298 322 282 306 317 332 35,5 28,6 37,0 35,2 22,8 31,8 32,6 21,9 27,0 24,5 39,7 26,1 20,9 22,2 35,7 35,6 28,6 37,0 35,2 22,3 31,3 31,5 21,9 27,0 24,5 40,9 26,1 22,1 22,2 NA NB NC 305 301 299 26,1 26,1 34,2 24,8 26,5 32,6 25,5 26,3 33,4 28,4 HA HB HC 309 334 320 16,3 16,0 16,9 17,1 15,4 17,8 16,7 15,7 17,4 16,7 LA LB LC 296 295 311 35,2 34,9 32,6 34,5 31,6 33,0 34,9 33,3 32,8 33,7 BA BB BC BD 287 290 300 337 37,5 32,9 26,2 19,5 37,7 33,2 26,1 18,9 37,6 33,1 26,2 19,2 29,0 GA GB GC GD 330 342 340 349 21,2 20,9 15,6 15,2 19,9 20,6 20,9 16,1 15,5 350 354 353 20,5 18,4 21,7 21,2 RA RB RC — 21,7 30,8 30,3 42,0 23,3 16,6 15,8 20,7 20,9 18,4 21,2 29,2 29,0 18,3 20,2 WKE-R-77199 - 60 - Het gewicht i n de vorm i s gemeten na v e r d i c h t i n g . D i t gewicht i s a f h a n k e l i j k van de dichtheid van de steen en de v e r b r i j z e l b a a r h e i d . De g e t a l l e n die verkregen worden door het gewicht i n de vorm t e delen door de dichtheid van de steen, c o r r e l l e r e n met de A.I.V.waarden. B i j de A.I.V.-waarden v a l l e n de lage uitkomsten voor graniet en gneis op. Deze materialen z i j n n i e t a l l e e n b e t r e k k e l i j k hard maar ..kennelijk ook bros. De sterkte i s bovendien nogal matig. 3.9 Hardheid De hardheid van de steensoorten i s uitgedrukt i n de hardheidsschaal volgens Mohs. Deze schaal i s vastgelegd met 10 steensoorten. Deze steensoorten z i j n genummerd van 1 t o t en met 10. De opeenvolgende nummers duiden een toenemende mate van hardheid aan. Deze steensoorten z i j n : 1. Talk, 2. Gips, 3. C a l c i e t , 4. F l u o r i e t , 5. A p a t i e t , 6. Veldspaat, 7. K w a r t s i e t , 8. Topaas, 9. Korund, 10. Diamant. De hardheid van de te onderzoeken steen wordt bepaald door met deze steen de stenen volgens de schaal van Mohs te bekrassen en omgekeerd. Hardheid 5/6 betekend dan dat de onderzochte steen wel i n Apatiet k r a s t maar n i e t i n Veldspaat. Hardheid volgens de schaal yanMohs steensoort/herkomst porfier gres dolomiet dolomiet kalksteen Quenast Yvoir Wellen Mertert Beez steenmerk. hardheid gemiddeld QA QB QC 5/6 6/7 6/7 6,2 IA IB IC 6/7 6/7 6/7 6,5 WA WB WC 4/5 5/6 4/5 4,8 MA MB MC MD 5/6 5/6 6/7 5/6 CA3, CB2, CB3, CCl, CC2, CD2 C E l , CE3 5/6 5/6 5/6 5,5 5,8 kalksteen Maizeret NA, NB, NC 5/6 5,5 basalt Mayen HA, HB, HC 5/6 5,5 graniet Lysekil LA, LB, LC 6/7 6,5 gneis/noriet Stavanger BA, BC BB, BD 6/7 5/6 6,0 noriet Goteborg GA, GB, GC, GD 5/6 5,5 noriet Hauge RB, RA, RC 5/6 5,5 - 61 - WKE-n-77199 "' Bestendigheid Van een aantal steensoorten i s de bestendigheid onderzocht t.a.v. v o r s t - en dooiwisselingen en t.a.v. zeewater. De bestendigheid i n zeewater i s onderzocht door van een aantal steensoorten f i j n gebroken materiaal gedurende 8 uur i n water van de Noordzee i n een stoombad te houden (ten minste 90°C). De volgende steensoorten z i j n onderzocht (tussen haakjes het merk van de steen): gres u i t Yvoir (IC), dolomiet u i t Wellen (WC) en Mertert (MC), kalksteen u i t Beez (CA3) en Maizeret (NC), b a s a l t u i t Mayen (HB). Van de z e e f f r a c t i e C 11,2 - C 8 werd 200 g onderzocht. Er trad geen v e r f i j n i n g op noch v e r l i e s van materiaal door chemische r e a c t i e s , oplossing e.d. M a t e r i a a l van 1 steen (MC) i s gedurende 8 uur i n zeewater gekookt. Er trad ook h i e r b i j geen m a t e r i a a l v e r l i e s op. Van een aantal stenen i s de bestendigheid tegen v o r s t - en dooiwisselingen bepaald volgens DIN 52104 (9). De stenen d i e hierop onderzocht z i j n , hadden een grotere wateropname ( b i j atmosferische druk) dan 0,5%(m/m). Volgens de "Technische Lieferbedingungen f u r Wasserbausteinen" (10) bestaat i n dat geval de kans op schade door i n v l o e den van v o r s t en dooi. B i j de proef i s water u i t de Noordzee gebruikt. Zoals i n de L i e f e r bedingungen staat vermeld z i j n de stenen t i j d e n s het v e r b l i j f i n de v r i e s k i s t omhuld geweest met dunne p l a s t i c f o l i e om u i t d r o g i n g te vermijden. De onderzochte steenscherven z i j n aan 25 vorst-dooiwisselingen blootgesteld. _ KKE-R~77199 - 62 De volgende r e s u l t a t e n werden verkregen: steenmerk steensoort/herkomst basalt Mayen kalksteen Beez dolomiet Mertert dolomiet Wellen gewicht van de scherven voor beproeving 8 wateropneming b i j atmosferische druk %(m/m) gewichtsverl i e s door vorst-dooiwisselingen %(m/m) vochtgehalt na de vorst] dooiwisselingen %(m/m) HA HB HC 689 343 393 0,8 0,9 . 1,0 0,0 0,0 0,0 0,9 0,8 CA3 CB2 CB3 CCl CC2 CD 2 CEl CE3 593 293 728 470 409 535 328 218 2,7 0,6 0,9 1,0 0,8 0,2 0,8 0,2 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 3,2 0,6 0,9 1,2 0,9 0,3 MA MB MC MD 463 494 198 261 2,1 0,9 4,7 0,7 0,2 0,7 0,7 WA WB WC 350 349 535 2,9 1,6 0,9 1,9 1.1 0,7 1.0 2) 1.3 0,8 2,6 1,2 6,2 1) - 3) 1) 1,2 3,5 1) uiteengevallen i n f i j n materiaal en brokken (max. 2) steen gescheurd na vorst-dooi proef 3) 1 stukje steen - 1,7 180 g) Het gewicht G van een steen na de v r i e s - d o o i proef i s berekend u i t : (k - a) c l D i t i s het gewicht van de steen e x c l u s i e f het 1 " c J zout dat na het drogen i n de steen i s achtergebleven. I n deze formule is: a. • gewicht van de droge steen i n c l u s i e f het achtergebleven zout; k = gewicht van de natte steen na koken i n zout water; c = indamprest van het gebruikte zeewater. c i s gemeten en vastgesteld op 0,02865 g per cm water. Het vochtgehalte i s uitgedrukt i n massaprocenten zoet water. Deze hoeveelheid zoet water komt overeen met het volume van het opgenomen zoute water. 3 (k - a) 100 7 ^ — r , waarin w (a - kc) w = de dichtheid van zeewater. Deze dichtheid i s i n 3-voud bepaald door met een pipet precies 100 ml water te nemen en te wegen. B i j 23°C was de d i c h t h e i d van het zeewater 1,0149 g/cm3. Tijdens de vorst-dooi proef i s het vochtgehalte i n het algemeen i e t s toegenomen. Volgens de Technische Lieferbedingungen wordt de steen met een groter gewichtsverlies dan 0,5% a l s v o r s t g e v o e l i g g e k w a l i f i c e e r d . De onderzochte b a s a l t i s n i e t vorstgevoelig; de dolomiet u i t Mertert en Wellen wel. De kalksteen u i t Beez heeft gemiddeld een k l e i n e r g e w i c h t s v e r l i e s dan 0,5%. v •BP = • • • M i - 63 - 4. Samenvatting en conclusies Door medewerkers van de Deltadienst en het Rijkswegenbouwlaboratorium z i j n i n 1976 en 1977 de produktie- en leveringsmogelijkheden van s t o r t s t e e n u i t groeven en winplaatsen i n noord-west Europa nagegaan. De r e s u l t a t e n daarvan z i j n i n hoofdstuk 2 samengevat. — ~ Door het Rijkswegenbouwlaboratorium z i j n monsters van een aantal steensoorten u i t de betreffende groeven en winplaatsen onderzocht op een aantal eigenschap pen en gebreken, zoals d i c h t h e i d , s t e r k t e , wateropname, bestendigheid tegen milieu-invloeden, scheuren, holten en poreusheid. Omdat de eigenschappen van het gesteente i n een bepaalde groeve min of meer v a r i e r e n en omdat slechts enkele stenen z i j n onderzocht, kunnen de gemeten eigenschappen van de onderzochte monsters n i e t meer dan een v e e l a l goede i n d i c a t i e geven van het materiaal i n de groeve of winplaats. Het voorkomen van scheuren i n de stenen i s slechts v i s u e e l beoordeeld. Deze v i s u e l e beoordeling kan een zeer onbetrouwbare indruk geven van de u i t de groeve te verk r i j g e n steen omdat n i e t a l l e e n weinig stenen z i j n beoordeeld maar ook omdat de s e l e c t i e van de steen mogelijk n i e t aselect geweest i s . Bovendien geeft het n i e t aanwezig z i j n van scheuren i n de onderzochte k l e i n e stenen geen zekerheid over het wel of n i e t gescheurd z i j n van grotere steenbrokken. De scheuren kunnen van nature aanwezig z i j n of door het springproces v e r oorzaakt z i j n . D i t l a a t s t e wordt soms bewust nagestreefd i n het geval dat slechts f i j n gebroken steen geproduceerd wordt. In dat geval kan door aanpassing van het springproces scheurvorming beperkt worden. Scheuren en makkelijke v e r b r i j z e l b a a r h e i d van steen kunnen door transport en-overslag tot een b e l a n g r i j k e mate van i>reuk l e i d e n . De mate van g e w e T d — die op de steen wordt uitgeoefend, bepaald door b i j v o o r b e e l d de valhoogte i n een depot of een schip, beinvloedt anderzijds de mate van v e r f i j n i n g van de steen. W e l l i c h t i s het noodzakelijk hiervoor i n de leveringsvoorwaarden regels te s t e l l e n , vooral wanneer keuring van de steen i n de groeve p l a a t s vindt. - - De weerstand tegen v e r f i j n i n g van de steen i s onderzocht door bepaling van de drukvastheid, de Aggregate Impact Value (A.I.V.) (weerstand tegen dynamische v e r b r i j z e l i n g van f i j n gebroken materiaal) en de Rock Toughness (weerstand tegen dynamische s p l i j t k r a c h t e n ) . Een poging om door bepaling van de snelheid van hoog-frequente drukgolven meer i n z i c h t te k r i j g e n i n de sterkte van de gesteenten, heeft geen bevredigend r e s u l t a a t opgeleverd. Wel heeft d i t onderzoek een indruk gegeven van de dynamische s t i j f h e i d van de steen en de mate van homogeniteit van de diverse steenmonsters die per groeve of winplaats z i j n onderzocht. De r e s u l t a t e n van de bepaling van de drukvastheid z i j n i n een tabel op biz. 46 samengevat, van de A.I.V. op biz. 59 en de Rock Toughness op biz. 52. Nogmaals wordt er op gewezen dat de genoemde c i j f e r s een i n d i c a t i e geven voor de k w a l i t e i t per groeve en geen exacte maat z i j n . Hoewel vanwege het b e t r e k k e l i j k geringe aantal onderzochte monsters s t a t i s t i s c h e bewerkingen achterwege z i j n gelaten, kan door beoordeling van de spreiding van de proefr e s u l t a t e n een indruk van de homogeniteit van het materiaal en de betrouwbaarheid van de gemiddelde waarden verkregen worden. ...... In het volgende overzicht z i j n de eigenschappen van de onderzochte steensoorten globaal g e c l a s s i f i c e e r d en gewaardeerd... • - - ...... •• . . . i ^ . . . . .- . .. ......i. ^ • j „ u i , , '. - 64 - Eigenschappen van. onderzochte steensoort/herkomst porfier gres dolomiet dolomiet kalksteen kalksteen basalt graniet gneis/noriet noriet noriet merk Quenast Yvoir Wellen Mertert Beez Maizeret Mayen Lysekil Stavanger Goteborg Hauge scheuren Q I + + w o o o - M C N H L B G R •• . - J - -T- woK*-»-Trm steenmonsters: dichtheid _ - - + + • o - o — — .+ + o • '• - • wateropname druksterkte Rock Toughness AIV hardheid sterkte + + + + + + + + + + + + - - - o + . - o o o o - oh - o + .+ + + + + + o o o o - — o + o o o + + — + o o o o - -.scheuren - : + geen t o t een enkel s c h e u r t j e , o l i c h t t o t matig gescheurd, - sterk gescheurd. dichtheid : + 3,0 - 3,2 t/m , o 2,8 - 3,0 t/m3, - 2,6 - 2,8 t / 3 . wateropname : + < 0,5%, o 0,5 - 1,0%, - > 1,0%. druksterkte : + 280-340 N/mm , o 220-280 N/mm , - 160-220 N/mm. Rock Toughness: + > 16, o 10-16, - < 10. A.I.V. : + < 22,0, o 22,0 - 28,0, - > 28,0. hardheid : + > 6,0 volgens de schaal van Mohs, o tussen 5,0 en 6,0, - < 5,0. 3 m 2 2 2 De sterkte van de steen i s gewaardeerd a l s een gemiddelde waardering voor de druksterkte, A.I.V. en Rock Toughness. H i e r b i j i s per onderzoek een volgorde (1 t/m 11) v a s t g e s t e l d naar volgorde van k w a l i t e i t . De gemiddelde waarde voor de 3 sterkte-eigenschappen l e v e r t een nieuwe k w a l i t e i t s v o l g o r d e op d i e bepalend i s geweest voor de waardering van de s t e r k t e . H i e r u i t b l i j k t dat de k a l k steensoorten het zwakst z i j n . P o r f i e r , basalt en gres z i j n de sterkste steensoorten. N o r i e t , gneis en graniet vormen de middengroep. Het onderzoek heeft i n z i c h t gegeven i n de s t e r k t e v e r s c h i l l e n tussen de steensoorten. Er kunnen geen conclusies getrokken worden over de absolute maat en de v e r s c h i l l e n i n v e r f i j n i n g die door transport en overslag z u l l e n optreden. Dit kan a l l e e n i n de p r a k t i j k nagegaan worden, z i j het met v e e l moeite. De v e r f i j n i n g en de v e r s c h i l l e n i n v e r f i j n i n g tussen zwakke en sterke steensoorten i s echter ongetwijfeld een f a c t o r van betekenis. Naar schatting z i j n v e r s c h i l l e n i n de orde van 5% i n de f r a c t i e d i e een bepaalde ondermaat van een s o r t e r i n g door v e r f i j n i n g o n d e r s c h r i j d t , zeker mogelijk. De' k w a l i t e i t van de onderzochte steensoorten wordt h i e r n a k o r t beschreven: - Porfier_uit_2uenast_(Belgie2 Onderzoek op 3 stenen. Een sterk en hard gesteente. I n de groeve komt enige v a r i a t i e voor i n d i c h t heid en s t e r k t e . Scheuren: v r i j zeker geen probleem. D i c h t h e i d : gemiddeld 2,68 t/m3, s p r e i d i n g voor 3 onderzochte stenen: 0,1 t/m3. Poreusheid en wateropname: gering. - Gres Hi£_lY°il_i5sIsil2 Onderzoek op 3 stenen. Als sediment-gesteente zeer sterk. De s t e r k t e i s zeker g e l i j k aan de p o r f i e r u i t Quenast. De sterkte wordt beinvloedt door de r i c h t i n g waarop het m a t e r i a a l i s afgezet. D i t i s met name geconcludeerd u i t het onderzoek naar de Rock Toughness. De s t e r k t e v a r i e e r t ook i n de groeve. —... . . . — — - — WKE-R-77199 - 65 - Scheuren: geen enkele i n de steenmonsters. Omdat het gesteente gelaagd i s met geen of wel binding tussen de waarneembare lagen komen r e l a t i e f v e e l p l a t t e stukken i n de stortsteen voor en bestaat voor zeer zware s t o r t s t e e n misschien het gevaar dat breuk volgens de laagscheidingen soms makkelijk t o t stand komt. Zekerheid hierover zou slechts door nader onderzoek i n de groeve v e r kregen kunnen worden. Dichtheid: gemiddeld 2,66 t/m.3, spreiding voor 3 stenen: 0,03 t/m . Poreusheid en wateropname: gering. 3 22225i££_Hi^_HsIIS2_lHSSil2HitSl§S^2_S3_^fI^fl£_iLH5£S^H£S2 Onderzoek op 3 r e s p e c t i e v e l i j k 4 stenen. Een zwak gesteente zoals de beide andere onderzochte kalksteensoorten. De dynamische s p l i j t s t e r k t e i s i e t s groter dan van de kalksteen u i t Beez en Maizeret. De k w a l i t e i t van het gesteente v a r i e e r t nogal i n a l l e opzichten. De grote k l e u r v a r i a t i e s gaven a l deze indruk. Scheuren: enkele scheur en haarscheuren mede samenhangend met de gelaagdheid. Dichtheid Wellen: gemiddeld 2,65 t/m , spreiding voor 3 onderzochte stenen: 0,17 t/m^. Dichtheid Wellen: 2,61 t/m^, spreiding voor 4 onderzochte stenen: 0,31 t/m (ongunstig beinvloed door 1 sterk poreuze steen). Poreusheid en wateropname: groot en sterk varierend. B i j atmosferische druk werd een wateropname van gemiddeld 2% gemeten. De steen i s vorstgevoelig en daarom n i e t of minder geschikt voor toepassingen boven water of op de grens van water en lucht zoals i n oeverbeschermingen. 3 3 Kalksteen u i t Beez (Belgie) Onderzoek op 15 stenen. Een r e l a t i e f zwak gesteente. I n de groeve komt grote v a r i a t i e voor i n kwal i t e i t . W e l l i c h t i s d i t beeld dat u i t het onderzoek verkregen i s enigszins gechargeerd omdat w a a r s c h i j n l i j k b i j de monstername extreem v e r s c h i l l e n d lijkende stenen z i j n genomen. Scheuren: enkele scheuren en haarscheurtjes. Een gelaagd gesteente. Er komen grote k l e u r v a r i a t i e s voor. Enkele stenen hadden l i c h t e aders en adertjes. Het kalkgehalte (CaC03) van 6 onderzochte stenen varieerde tussen 56 en 70%. De steen bevat ook Si02 ( s i l i c i u m ) . B i j enkele stenen was het mogelijk zandkorrels met de hand van de steen l o s t e wirijven! Dichtheid: gemiddeld 2,69 t/m , spreiding voor 15 onderzochte s t e nen: 0,21 t/m^. Poreusheid en wateropname: van gering t o t groot. De wateropname onder atmosferische druk varieerde tussen 0,1 en 2,7%. 3 52lkste^n_uit_Maizeret (Belgie) Onderzoek op 3 stenen. Een zwak gesteente; mogelijk nog i e t s zwakker dan de k a l k s t e e n u i t Beez. Het kalkgehalte i s zeer hoog. De v a r i a t i e tussen de 3 stenen was gering. Scheuren: v e e l haarscheuren (vooral door n a t u u r l i j k e gelaagdheid). D i c h t heid: gemiddeld 2,69 t/m^, spreiding voor 3 stenen: 0,01 t/m3. Poreusheid en wateropname: gering. 'Basalt_uit_Mayen_^West-Duit Onderzoek op 3 stenen. Een zeer sterk en t a a i gesteente. Het s t e r k s t e gesteente van de onderzochte steensoorten. In de groeve komt enige v a r i a t i e i n s t e r k t e en d i c h t h e i d voor. Scheuren: een enkele; geen aanleiding voor bezorgdheid. Dichtheid: gemiddeld 2,87 t/m , spreiding voor 3 stenen: 0,01 t/m3. Poreusheid en wateropname: gemiddeld 0,9% wateropname onder atmosferische druk. Het i s echter bekend dat deze b a s a l t ongevoelig i s voor vorst-dooi wisselingen. 3 Graniet_uit_Lysekil_^Zweden2 Onderzoek op 3 stenen. Een hard maar n i e t zo sterk gesteente. De steen i s echter sterker dan de k a l k steensoorten. De aangeboden stenen varieerden weinig i n k w a l i t e i t . Scheuren: geen. Dichtheid: gemiddeld 2,62 t/m , spreiding voor 3 stenen: 0,02 t/m3. Poreusheid en wateropname: gering. 3 -xvtath..**^ - . , i •• ..- ... •. J ,... jijjiwtoifcg.a.. . I - j il. i I _ , ,„, , i - 66 - - -,-r ,>.,.,.« „,,.,iih - WKE-R-77199 Gneis^n_noriet_uit_Stavanger Onderzoek op 4 stenen (3 gneis, 1 n o r i e t ) . De s t e r k t e van het gneis i s ongeveer g e l i j k aan de g r a n i e t u i t L y s e k i l ; de n o r i e t i s i e t s sterker. De v a r i a t i e op de winplaats, bestaande u i t grove steenbrokken u i t morenen, i s a a n z i e n l i j k . D i t b l i j k t a l u i t het f e i t dat 2 geheel v e r s c h i l l e n d e steensoorten a l s monsters van deze winplaats z i j n aangeboden. Scheuren: enkele scheuren en haarscheurtjes. Dichtheid: gneis, gemiddeld 2,63 t/m , spreiding 0,07 t/m ; n o r i e t 2,93 t/m3. Poreusheid en wateropname: gering. 3 3 - Noriet_u^_Goteborg_^Zweden) Onderzoek op 6 stenen. Een i e t s s t e r k e r gesteente dan het onderzochte g r a n i e t en gneis. Er komt :.-nogal wat v a r i a t i e voor i n de sterkte en d i c h t h e i d . Scheuren: scheuren en haarscheuren. Door een aangepast springproces kan de mate van gescheurdheid w a a r s c h i j n l i j k tot een aanvaardbaar niveau beperkt b l i j v e n . Dichtheid: gemiddeld 3,08 t/m , spreiding voor 6 stenen: 0,26 t/m . Poreusheid en wateropname: gering. 3 3 - Noriet_uit_Hauge_^Noorwegen2 Onderzoek op 3 stenen. Deze n o r i e t i s ongeveer even sterk a l s de n o r i e t u i t Goteborg. De s t e r k t e v a r i e e r t e n i g s z i n s . Scheuren: i n 2 stenen kwamen scheuren voor. Door een aangepast springproces kan de mate van gescheurdheid w a a r s c h i j n l i j k t o t een aanvaardbaar niveau gebracht worden. Dichtheid: gemiddeld 3,11 t/m , spreiding: 0,04 t/m . Poreusheid en wateropname: gering. 3 3 A l l e onderzochte steensoorten hebben een kookproef met zout water doorstaan zonder u i t e e n t e v a l l e n , op te lossen e.d., zodat de duurzaamheid van de steen i n zout water verzekerd l i j k t te z i j n . D e l f t , 1-12-1977 G.J. Laan ^ « WKE-R-77199 - 67 - Literatuur 1. M. Oyama, H. Takehara: "Revised Standard S o i l Color Charts" (gebaseerd op de "Standard S o i l Color Charts" door Munsell). Research Council f o r A g r i c u l t u r e , Forestry and F i s h e r i e s , Japan, j u l i 1970. 2. Rijkswaterstaat: "Eisen door de Rijkswaterstaat gesteld aan. bouwstoffen voor de wegenbouw, 1972" , S t a a t s u i t g e v e r i j , 's-Gravenhage. 3. DIN 52102 "Prufung von Naturstein; Bestimmung der Dichte" Entwurf DIN 52102, Dec. 1963. 4. DIN 52105 "Prufung von N a t u r s t e i n , Druckversuch" Aug. 1965. 5. ASTM: "Standard Method of Test f o r Toughness of Rock" ASTM Designation D3-18, reapproved i n 1952. 6. J.R. Hawkes en J.R. Hosking: " B r i t i s h arenaceous rocks f o r s k i d r e s i s t a n t road s u r f a c i n g s " TRRL Report LR 488 London 1972. 7. BS 812: " B r i t i s h Standard Methods f o r Sampling and t e s t i n g of mineral aggregates, sands and f i l l e r s " , Part 3 Mechanical p r o p e r t i e s , 1975. 8. R. R e i n i s c h : "Petrographisches Praktikum I I " , derde druk, B e r l i j n 9. DIN 52103 "Prufung von Naturstein; Frostbestandigkeit" Nov. herziening maart 1965. 1920. 1942, 10. Bundesminister filr Verkehr: "Technische Lieferbedingungen f u r Wasserbausteinen", ausgabe 1976. •ffl--irid h i r - • : -,'; a r , - a o a - .ii: _ . i . . • j o ^ . ^ . - ,»,..;,«, • — • - r — '• n r, . j . n r . int. r , i - WKH-R-77199 h o o g t e ca. 3 0 m. 777^7777^ aanzicht van de groevewand van de gresgroeve in Yvoir, figuur 2 WKE-R-77199 S5 s 1 s CO Z5 cn s I1 5; r 1 a II 1 f i! e 1 t S & 2 a I 1i! CS °3 5 I 1 C5 j •i N ?I s 4s \ v) 0 Os *1 fi « 05 \ i id ' .5 5>s <o <o 0 0 ii { si 3- •a tS (3 >s & 5 * S * - liU^bau. .. • . • _ i j . : --- . - - -. WKE-R-77199 STROOMSCHIiMA STORTSTEENPRODUKTIE CARRIERF.S DE BEEZ 1 tout-venant doseerder >w. 0 zeef - 100 mm breker i J p=5»» doseerder tl ^ transportband s t o r t s t e e n 60-200 zeef s t o r t s t e e n 10-60 kg 0-10 kg figuur A CJ to in o CJ o_ O) o oo LO I o I L -r i 1. 1 I — LO co O co CJ O in CO f -r— I i— i It a c a o Q. c y $ CJ cn o CD CO II C i I I 1 LO LO >3 cn 3 o CD LO LO 1 I O c o •>* r" i CD t* l L c CJ CJ LO CO a o CO CO LO CM cn O CM LO .o il 2 S> LO LO CN O CN ~r- l LO o LO J £ o i_ cn o "In in 3 D cn W1E-R-TT199 <A 10 O JSC L_ Cs> CL CO CO .LO o LO CO O CO co a (0 c a cs» CJ Q. CL£ a —o o a cn I co II LO LO . £ O I i cn LO I c*. o CO LO >4- I • 2c «? D D LO CO to r CO LO CM o cn 2 CM cn -«o -» CO LO cn LO —i— LO CM —I— —•— LO o CM • —I— o -T LO - o to £ cn CJ <0 CO a ft) Q. CO CJ CT .LO co ~ M a sS J2 CJ 32 »CJ LO CO iO co L. LO LO c- Q. — _c a CJ CD CJ CT c s* a a i .o cn JSC O CD I O LO LO .o I II c OJ .LO CO "to .O o CO to LO "CN .O cn JSC CN SZ .LO o £ 2 cn o to Ic cn •LO —I— LO CN o CN -1— LO —I— o LO cn WKE-R-77199 JUIST BEZWIJKINGS PATROON ON JUIST BEZWIJKINGS PATROON T= trekscheur f iguur 9 K1CB-R-77199 + L +B , C +M N++ % w •HQ + H -H 5 10 15 20 ~25 •— Rock Toughness r e l a t i e J u s s e n A.I.V. en Rock Toughness f i g u u r 10 WJCZ-R-77199 •hi +• B (gneis) 30-f-c -f-w 25- 4-R 20- (noriet)-f-B -f-Q A.I.V. + H 4 1 0 1 1 1 1 r 1 2 km/s relatie tussen Aggregate Impact Value en snelheid van drukgolven. f i g u u r 11 r
© Copyright 2024 ExpyDoc