Lastreduktion med Leca® letfyld er en velkendt teknik med et gennemprøvet materiale.
Konstruktionerne kræver jordbundsundersøgelser, der i omfang svarer til minimum normal funderingsklasse, fordi der ofte er tale om meget vanskelige jordbundsforhold, når der skal anvendes Leca® letfyld.
Densiteter / Densiteter i forbindelse med grundvandsspejlet
Leca® kan leveres i flere densiteter afhængig af kornstørrelse og sortering. Den regningsmæssige densitet er desuden afhængig af komprimering og vandindhold. Leca® letfyld´s densitet skal i hvert enkelt tilfælde vurderes nøje i forbindelse med indbygning over og under vandspejlet.
Ud over det naturlige vandindhold skal der tages hensyn til, om Leca® laget indbygges over eller under grundvandsspejlet. Erfaringer viser, at når Leca® indbygges over det omgivende terræn, optages maksimalt 30 % vand i de interne porer. Rumdensitet bør kun anvendes når Leca® letfyld anvendes i helt tørt miljø.
Når Leca® indbygges under det omgivende terræn, men over grundvandsspejlet, vil der i praksis maksimalt optages 45 % vand i de interne porer. Under grundvandsspejlet (GVS) vil Leca® i praksis maksimalt optage 85 % vand i de interne porer.
Specielt i forbindelse med grundvandssænkninger skal der tages hensyn til det vandindhold, der kan være i Leca® efter lang tids ophold under vandspejlet. Når Leca® har været indbygget under grundvandsspejlet i lang tid, og grundvandsspejlet derefter sænkes, anbefales det at anvende densiteten for 85 % porefyldning eksklusiv vand i eksterne porer.
|
|
Sortering |
||
|
Leca® 4-10 mm |
Leca® 10-20 mm |
||
|
Korndensitet |
470 |
400 |
|
|
Rumdensitet løst lejret (tør) |
255 |
215 |
|
|
Rumdensitet (tør) |
10 % komprimeret |
280 |
235 |
|
Over GVS 30 % porefyldt |
425 |
385 |
|
|
Over GVS 45 % porefyldt |
500 |
460 |
|
|
Over GVS 85 % porefyldt ekskl. vand i eksterne porer |
700 |
650 |
|
|
Under GVS 85 % porefyldt inkl. vand i eksterne porer |
1100 |
1070 |
|
Opdrift
Når Leca® indbygges under vand, og de eksterne porer dermed bliver vandfyldte, anbefales det at anvende rumvægten under GVS, 85 % porefyldt inkl. vand i de eksterne porer. Under vandspejlet skal rumvægten på Leca® reduceres for opdrift. I praksis kan den effektive rumvægt beregnes som rumvægten for Leca® under GVS, 85 % porefyldt inkl. vand i eksterne porer fratrukket vands rumvægt γm = 9,81 kN/m³.
Rumvægten svarende til 85 % porefyldning opnås først efter lang tid. Indtil da er rumvægten mindre, og den effektive rumvægt er negativ. Det betyder at Leca® i denne tilstand flyder på vand.
Porøsitet
Hulrumsprocenten eller den eksterne porøsitet for Leca® er et forhold mellem Leca® sorteringens densitet (rumdensiteten) og korndensiteten.
Leca® kornenes interne porøsitet er et forhold mellem pulverdensiteten og korndensiteten.
Pulverdensiteten for Leca® er den samme som for tegl 2610 kg/m³.
|
Ekstern porøsitet = |
korndensitet – rumdensitet · 100 % Korndensitet |
|
|
pulverdensitet |
|
|
Sortering |
|
|
Leca® 4 – 10 mm |
Leca® 10-20 mm |
|
|
Ekstern porøsitet |
46 % |
46 % |
|
Ekstern porøsitet |
40% |
41 % |
|
Intern porøsitet |
82 % |
85 % |
Styrke og stivhed
En Leca® letfyld konstruktions bæreevne er en kombination af faktorer som underlagets bundmodul, Leca® lagets E-modul og eventuel brudstyrke. Problemet er ofte sætninger eller differenssætninger. Sætningerne kan opstå i underlaget eller ved selve opbygningen med Leca®. Styrkeparametrene for Leca® er fastlagt ved triaksiale forsøg hos GEO og feltforsøg som pladebelastninger med GEO’s mobile rig. Feltforsøgene er udført i henhold til Statens Vejlaboratoriums »Vejledning i udførelse af statiske pladebelastningsmålinger«, juni 1976.
Knusningsmodstanden
Knusningsmodstanden af Leca® deklareres i henhold til EN 13055-1 og er et udtryk for det tryk, der skal til for at sammentrykke en vibreret 100 mm prøve med 20 mm.
Med baggrund i forsøgene kan det derfor ikke, af hensyn til deformationerne, anbefales at overstige de i tabellen angivne maksimale spændinger i Leca® laget.
|
|
Sortering |
|
|
Leca® 4 – 10 mm |
Leca® 10-20 mm |
|
|
Minimum værdi |
920 |
590 |
|
Middel værdi |
1120 |
780 |
|
Anbefalet max. spænding |
200 |
200 |
Elasticitetsmodul
Elasticitetsmodulet for Leca® er målt ved forsøg på blandt andet Teknologisk Institut og GEO for at fastlægge deformationsegenskaberne ved forskellige spændingsniveauer.
Der er udført egentlige deformationsforsøg, triaxiale trykforsøg i laboratorium og feltforsøg. Ved spændingsniveau på 20 kN/m² er E-modulet for Leca®, 10 % komprimeret, bestemt til 20 MPa.
Friktionsvinkel
Friktionsvinklen for Leca®, 10 % komprimeret, er fastlagt ud fra triaxiale trykforsøg. Ved et spændingsniveau op til 20 kN/m² er friktionsvinklen φ´tr ≥ 40°, svarende til en karakteristisk værdi φ´k,tr = 40°.
Hviletrykskoefficienten Ko bestemmes, som ved andre friktionsmaterialer, ved at anvende friktionsvinklen i udtrykket:
Ko = 1 - sin φ´tr
Kohæsion
Kohæsionen i Leca® er så lille, at der i praksis kan ses bort fra den.
Cementstabiliseret Leca®
Cementstabiliseret Leca® kan anvendes, hvor der ønskes en formstabil afslutning, f.eks. ved afslutning af et stykke vejarbejde, der senere skal fortsættes.
Fremstillingen foregår på blandeanlæg, hvor Leca®, cement og vand blandes til en jordfugtig konsistens. Til 1 m³ cementstabiliseret Leca® medgår ca. 1000 liter Leca® letklinker, 125 liter cement og 100 liter vand.
Andre anvendelser
Letfyldprincippet er kendt af alle Leca® producenterne i Europa. Der er i årenes løb udarbejdet anvisninger på adskillige sprog.
Udover anvendelse af Leca® som letfyld til geotekniske formål, anvendes princippet også til andre fyldopgaver, hvor Leca® letklinkers lave densitet udnyttes.
Leca® har været anvendt som fyld i etageadskillelser, udfyldning af hulrum mellem bygninger, udfyldning mellem tanke m.m., ligesom Leca® har været anvendt som let tilslagsmateriale for at reducere densiteten af beton og asfalt.