Advertisement

Stabilization of marginal aggregates with hydraulic and puzzolanic binders based on waste materials

  • Höbeda Peet
International Symposium on Aggregates Themes 6. Artificial and Low Quality Aggregates
  • 41 Downloads

Abstract

Natural sand deposits and waste screenings from gravel pits and quarries are abundant in parts of Sweden. Investigations have been made to stabilize such materials with binders based on waste materials. Both laboratory work and test roads have been performed. In the latter case, mainly secondary roads have been strengthened with a plant-mixed bases.

Good results have been achieved with a binder made of milled granulated blast furnace slag, activated with lime or especially with both lime and waste gypsum. Sand and screenings from gravel often contain organic material, deleterous with the binders studied. In such cases, the gypsum addition also seems to counteract the negative effect of the organic material.

Fly ash has recently been available in Sweden. Tests made with fly ash-lime, as often used for stabilization abroad, have shown too slow binding for a rather cold climate. Addition of waste gypsum, calcium chloride, alkali-salts or use of an alkali-rich cement kiln dust instead of commercial lime can improve the binding properties. Different fly ashes, however, react in different ways. It is often more suitable to use fly ash-cement as a binder, especially with poorly graded aggregates. The fly ash, added in an optimum amount, work as a filler and high immediate stabilities can be achieved at a correct water content. The puzzolanic properties of the fly ash, at the same time, makes it possible to reduce the cement content considerably in comparison with the case when only portland cement is used as a binder.

Promising laboratory work has also been done with binders consisting of condensed silica fume or ash from fluidized bed coal combustion, both in combination with lime.

Keywords

Compressive Strength Test Section Portland Cement Blast Furnace Slag Asphaltic Concrete 

Stabilisation de granulats marginaux avec des liants a base de dechets

Résumé

Les dépôts de sables naturels et les rebuts de criblage de ballastières et de carrières sont abondants en Suède. Des recherches ont été faites pour stabiliser de tels matériaux à l'aide de liants à base de déchets. On a réalisé à la fois des essais de laboratoire et des tests sur chaussées, principalement sur renforcements de routes secondaires avec des couches de base variées.

De bons résultats ont été obtenus avec un liant de laitier, de hauts fourneaux granulé et broyé, activé par de la chaux ou à la fois par de la chaux et un déchet gypseux. Les sables et les produits de criblage des gravières contiennent souvent de la matière organique, poison des liants étudiés. Dans de tels cas, l'addition de gypse semble contrecarrer l'action négative de la matière organique.

Des cendres volantes sont utilisables depuis peu en Suède. Des essais réalisés avec des cendres volantes-chaux, équivalentes à celles souvent utilisées en stabilisation à l'étranger, ont montré un durcissement trop lent pour un climat plutôt froid. L'addition de déchet de gypse, de chlorure de calcium, de sels alcalins ou l'utilisation de poussières de four à ciment riches en alcalins au lieu de chaux commerciale permet d'améliorer les propriétés des liants. Différentes cendres volantes réagissent cependant de manières variées. Il vaut souvent mieux utiliser des cendres volantes-ciment comme liant, en particulier avec les matériaux à granularité défavorable. Les cendres volantes ajoutées en pourcentage optimal se comportent comme un filler et on peut ainsi obtenir une haute stabilité immédiate avec une teneur en eau correcte. Les propriétés pouzzolaniques de la cendre volante permettent, en même temps, de réduire considérablement le pourcentage de ciment par rapport au cas où on n'utiliserait que du ciment portland comme liant.

Un travail prometteur a aussi été fait en laboratoire sur des liants obtenus à partir de fumées de silice condensées ou de cendres de construction du charbon en lits fluidisés, dans tous les cas en combinaison avec la chaux.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. [1]
    Directive pour la réalisation des assises de chaussées en graveslaitier et sable-laitier. Ministère de l'Aménagement du Territoire de l'Equipement du Logement et du tourisme (1973).Google Scholar
  2. [2]
    Utilisation du laitier granulé prébroyé et bouleté prébroyé pour le traitement des graves et des sables. Ministère des Transports. Note Technique 1980.Google Scholar
  3. [3]
    HÖBEDA P., JACOBSON T., VIMAN L.: The test Road Hissjö 1980. Construction (in Swedish). Statens Väg- och Trafikinstitut, Meddelande 286, 1982.Google Scholar
  4. [4]
    ÖRBOM B.: Field studies of long time structural performance of two-layer pavement constructions. Bearing Capacity of Roads and Airfields. Proc. Int. Symp. Trondheim, 1982.Google Scholar
  5. [5]
    PIARC: Technical Committee Report on testing of road materials, XII World Road Congress, Sydney 1983.Google Scholar
  6. [6]
    MEUSEL J.W., ROSE J.H.: Production of granulated blast furnace slag at Sparrow Point, and the workability and strength potential of concrete incorporating the slag. Proc. 1st Int. Conf. The use of fly ash, silica fume, slag and other mineral by-products in concrete. Montebello 1983. (ACI Publ. SP-79).Google Scholar
  7. [7]
    JACOBSON T., VIMAN L.: The test road Sollebrunn 1981 Construction (in Swedish) Statens Väg-och Trafikinstitut Meddelande 305, 1982.Google Scholar
  8. [8]
    JACOBSON T., HÖBEDA P.: The test road Gärdhem 1982. Construction (in Swedish). Statens Väg- och Trafikinstitut Meddelande 371.Google Scholar
  9. [9]
    JONKER C.: Sub-grade improvement and soil cement. International Symposium on Concrete Roads, London 1982.Google Scholar
  10. [10]
    National Cooperative Highway Research Program. Lime-fly ash- stabilized bases and sub-bases. Synthesis of Highway Practice 37, 1976.Google Scholar
  11. [11]
    Ministère des Transports: Recommandation pour la réalisation des assises de chaussées en graves-cendres volantes-chaux et sables-cendres volantes-chaux. Recommandation. 1978.Google Scholar
  12. [12]
    HÖBEDA P., JACOBSON T., VIMAN L.: Stabilization of sand, contaminated by humus, with hydraulic and puzzolanic binders (in Swedish). Statens Vag- och Trafikinstitut Meddelande 377, 1983.Google Scholar

Copyright information

© International Association of Engineering Geology 1984

Authors and Affiliations

  • Höbeda Peet
    • 1
  1. 1.National Swedish Road and Traffic Research Institute (VTI)LinköpingSweden

Personalised recommendations