Bedre kontroll på kvikkleira

Utbyggingsprosjekter som finner sted i områder med kvikkleire i grunnen, krever tiltak for å unngå ustabilitet. Slike tiltak kan for eksempel innebære å lage stabiliserende fyllinger i foten av skråninger, gjerne i kombinasjon med avlasting (fjerning av masser) høyere opp i skråningen.

Men slike store inngrep i terrenget er ikke alltid mulig, og ett alternativ kan da være å sette ned kalksementpeler i grunnen. Dette tiltaket brukes ofte i forbindelse med vegprosjekter og bidrar til økt fasthet og stabilitet.

Geo365.no: Kvikkleireskred kan unngås med KCl

Utfordringen er materialforbruket. Det går med store mengder kalksement til et typisk vegprosjekt, noe som også innebærer et betydelig klimaavtrykk. Statens vegvesen skriver eksempelvis at det for veiprosjektet E6 Trondheim-Melhus ble satt ned 47 000 peler og at det i dag brukes mellom 80 og 120 kg bindemiddel per kubikkmeter leire.

30 – 40 prosent av klimagassutslippene i forbindelse med vegprosjekter kommer fra kalksementpeling.

Derfor har Statens vegvesen, Bane NOR og Statsbygg tatt initiativ til innovasjonspartnerskapet KlimaGrunn.

Gjennom KlimaGrunn vil byggherrene utarbeide løsninger og metoder for å redusere overforbruket av bindemiddel. Det kan komme hele bygg- og anleggsbransjen til gode.

– Per i dag har vi ingen nøyaktig metode for å måle og predikere oppnådd styrke og homogenitet i kalksementpeler, derfor bruker vi ofte mer bindemiddel enn nødvendig i byggeprosjekter, sier Eivind Schnell Juvik i Statens vegvesen i en pressemelding.

Men ifølge Juvik har KlimaGrunn nå kommet et stort seg nærmere å utvikle en mer nøyaktig målemetode der det er installert temperatursensorer og utføres seismikk inne i pelene.

Første feltforsøk startet i august i fjor, og nå setter de ned elleve kalksementpeler på anleggsområdet til E18 Vestkorridoren ved Lysaker i Oslo.

– I forrige feltforsøk ble seismikken målt gjennom pelene fra punkter utenfor kalksementpelene, mens nå har vi videreutviklet metoden, slik at hver kalksementpel nå kan analyseres ved hjelp av seismikk fra innsiden. Målinger av skjærebølgehastigheten gir oss kunnskap om hvor sterke kalksementpelene er, sier Thorbjørn Rekdal fra Argeo.

Pelene bidrar ikke fullt og helt til stabilisering av grunnen umiddelbart. De herdes og oppnår høyere fasthet over tid.

– Ved å benytte eksisterende metoder, så måles styrken i pelen som oftest i løpet av den første uken etter installasjon. Dette er tidlig i herdeprosessen, og vi vet at styrken øker betraktelig de første fire ukene etter installasjon, forklarer Juvik.

– Med KlimaGrunns metode vil vi kunne utføre målinger på ulike tidspunkt utover i herdeforløpet, også flere måneder etter at pelene er installert. Kalksementpelene vi har satt ned i dette feltforsøket skal stå i 2-3 måneder for å få en lengst mulig tidsserie inn i korrelasjonsmodellen for å predikere styrken, fortsetter han.

Det å kunne måle grad av oppnådd stabilitet fra innsiden av hver pel er ifølge Juvik en nyvinning i norsk sammenheng, og når partnerne kan utføre tester lenger ut i herdeprosessen, vil de kunne dokumentere høyere styrke.

– Sikker dokumentasjon av oppnådd styrke vil dermed gjøre det mulig å kunne redusere bindemiddelmengden, påpeker Juvik.

De elleve pelene skal stå og herde frem til høsten. I mellomtiden skal det utføres seismikk og temperaturer skal logges. Deretter skal det gjøres en siste felttest for å kvalitetssikre metodikken.

Når testene er gjennomført og resultatene evaluert, vil den nye målemetoden kunne bli en tjeneste som blir tilgjengelig på det åpne markedet.

Kalksementpeler består i hovedsak av sement, brent kalk og andre kalsinerte mineraler.