Bachelorprojekt peger på nyt potentiale i dansk lerjord – og udfordrer den nuværende testpraksis

I dag graver vi ler op, kører det væk og henter grus ind, når der skal anlægges en ny vej. 

Det er dyrt og klimabelastende at transportere så mange tusinde tons overskudjord væk, og det bliver samtidig sværere og dyrere at skaffe råstoffer som sand og grus, der skal erstatte leret.

Derfor leder branchen efter nye måder at udnytte overskudsjorden på. 

Tre diplomingeniører fra Institut for Byggeri og Bygningsdesign har derfor undersøgt, om en del af løsningen allerede ligger i jorden.

”Hvis den eksisterende lerjord i stedet kan genbruges direkte på byggepladsen, kan vi reducere behovet for at importere råstoffer og spare CO₂,” siger Arthur Kraglund Stès.

Sammen med sine medstuderende Patrick Strandgaard Laursen og Rasmus Clement Bødtker har han set på, hvilken indvirkning stabilisering af lerjorden har på jordens frostfølsomhed.

”Vi undersøgte, om vi kan opnå den styrke, der kræves i vejens bundsikringslag – og som traditionelt opnås ved hjælp af grus og sten,” siger Patrick Strandgaard Laursen:

”Men også især, hvordan materialet klarer sig under frostvejr.”

Hvis materialet ikke er frostsikkert, kan vejkassen nemlig bevæge sig, hvilket giver revner og deformationer i vejen. 

Og selvom kalkstabilisering allerede anvendes flere steder i dag, mangler der dokumentation for, hvordan dansk moræneler opfører sig under danske frostforhold.

Derfor er der flere øjne fra branchen, der følger med, når tre studerende undersøger netop det, fortæller lektor Bent Grønskov Jensen, vejleder på projektet.

"Interesse for området er stor, fordi der er et ønske om at erstatte de traditionelle materialer i bundsikringen, men der er meget få specialister i Danmark, som arbejder med området. Derfor er det vigtig viden at få frem,” siger han.

Nye resultater udfordrer den hidtidige testmetode 

Et tidligere projekt fra COWI og Vejdirektoratet skabte tvivl om materialets frostegenskaber. De tre studerende satte sig derfor for at undersøge, hvad der sker, hvis materialet får lov til at hærde i længere tid.

”Det er jo dén egenskab, der er afgørende for, om materialet kan fungere i praksis gennem mange års vintre – og derfor det er vigtigt,” siger Patrick Strandgaard Laursen.

De tre diplomingeniører lavede flere omfattende forsøg, hvor moræneler med forskellige mængder kalk blev undersøgt over op til 140 dages hærdning. 

Forsøgene målte blandt andet materialets styrke, kemiske udvikling og opførsel under frostpåvirkning.

Deres resultater viste, at materialet fortsatte med at udvikle styrke gennem hele den fire måneder lange forsøgsperiode, samtidig med at frosthævningerne faldt markant.

”Efter 91 dages hærdning lå frosthævningen faktisk næsten på niveau med traditionel bundsikringssand,” siger Arthur Kraglund Stès.

Men forsøgene gav også et uventet resultat.

Et af projektets vigtigste resultater handler nemlig ikke om selve materialet, men om den måde, det bliver testet på.

”Vi undersøgte, om de metoder, der hidtil har været brugt til at vurdere frostsikkerhed, faktisk gav et retvisende billede,” forklarer Arthur Kraglund Stès:

”Men vi kunne ikke genskabe den data, som var belægget for de kapillære stighøjdeforsøg. Vi fik ikke nogen sammenhængende data overhovedet.”

Det peger på, at de traditionelle forsøg, man hidtil har brugt, ikke giver et tilstrækkeligt grundlag for at vurdere materialets frostsikkerhed alene.

Derfor bør egentlige frosthævningsforsøg i højere grad indgå, når materialet skal vurderes, lyder vurderingen.

Resultater, der betyder noget for branchen

Resultaterne er interessante, fordi de bidrager med ny dokumentation på et område, hvor der hidtil har været begrænset viden under danske forhold.

"Der er et stort potentiale i at gå videre med de resultater, de er kommet frem til," lyder vurderingen fra Bent Grønskov Jensen.

"Resultaterne taler både ind i materialeoptimering og ressourcebesparelse. Det betyder noget for branchen, både økonomisk og klimamæssigt.”

Det understreges, at der fortsat er behov for flere undersøgelser og fuldskalaforsøg. Alligevel peger resultaterne på, at kalkstabiliseret dansk moræneler kan blive en vigtig del af fremtidens vejbyggeri. 

"Vi tror på det som materiale og synes, det har potentiale,” siger Patrick Strandgaard Laursen.

”Men den måde, vi dokumenterer frostsikkerhed på i Danmark, kan forbedres. Vi mangler nogle nationale vejledninger for, hvordan det kan gøres bedre.”

Derfor bidrager bachelorprojektet med ny viden om kalkstabiliseret moræneler under danske forhold. Men resultaterne peger også på et behov for nationale retningslinjer og et stærkere fagligt grundlag for at dokumentere materialets frostsikkerhed.

De tre drenge var i Wien i juni for at præsentere deres resultater i en international geoteknik-konference. 

Du kan læse mere om resultaterne her: Geo - Subsurface expertise