Kvalitetskontroll av markstabilisering med elektrisk resistivitetstomografi

Markstabilisering blir allt vanligare för exploatering av områden med dålig bärighet då det leder till stora ekonomiska besparingar jämfört med alternativa metoder. Det är också bra ur ett miljö- och hållbarhetsperspektiv då det eliminerar deponeringsbehov, sparar natur­resurser och minimerar transporter. Det finns dock ett stort behov av bättre och volym­täckande kontrollmetoder för kvalitets­säkring.

Detta projekt har haft fokus på kvalitetskontroll av markstabilisering med elektrisk resistivitetstomografi (ERT). Syftet var att genom bättre kvalitetskontroll av markstabilisering kunna optimera mängd bindemedel och säkerställa att hela den avsedda volymen har behandlats med tillräckligt bra resultat, för ekonomiska och miljömässiga besparingar och undvikande av tekniska problem. Målet var att utveckla, anpassa och testa elektrisk resistivitetstomografi (ERT) för volymstäckande kvalitetskontroll av markstabilisering.

Viktiga resultat som projektet gav

Metodik, prototyputrustning och -programvara har utvecklats inom ramen för projektet, för mätning av resistivitet i laboratorium såväl som i fältförsök. Det finns mättekniska utmaningar som kräver väl anpassad utrustning och mätprocedur. Resultaten visar på stor potential där fältresultaten dock behöver verifieras med referensdata från andra kontrollmetoder.

ERT visar tydlig förändring i resistivitet omedelbart efter stabilisering i lakustrin lera, kvicklera, etc, medan det i marina sediment kan bli svag kontrast initialt men tydlig avgränsning av den behandlade volymen genom högre resistivitet efter bindemedlets härdning. Kombinerade laboratorietester kan ge nyckel till korrelation med mekaniska egenskaper för volymsbaserad beräkning av styvhetstillväxt. Utvecklad metodik, prototyputrustning, algoritmer och programvara för laboratorie- och fälttester skulle kunna strömlinjeformas för rutinmässig användning.

Långsiktiga effekter som förväntas

Projektet visar att ERT har stor potential för volymstäckande icke-förstörande kvalitetskontroll, både i omedelbar anslutning till inblandningen av bindemedel och efter att härdning har skett. Detta har visats genom laboratorieförsök med KC-stabilisering av lerjord och cementstabilisering av muddermassor som kombinerats med seismisk mätning och hållfasthetstest på proverna. Vidare genom fältförsök med mätning i KC-pelare och jetpelare, samt på stabiliserad yta.

Upplägg och genomförande

Upplägget består av litteraturstudie, metodutveckling, mätförsök, sammanställning och analys av resultaten. I metodutvecklingen ingår prototyputveckling av utrustning för mätning på materialprover i laboratorium och i fält i stabiliseringsprojekt. Vidare utveckling av metodik, algoritmer och programvara för hantering, bearbetning och analys av mätdata. Genomförandet försenades bl.a. av väntan på medfinansiering. Pandemin stängde av externa utvecklingsresurser och hindrade laboratorie- och fältarbete. Långtidssjukskrivning har begränsat personalresurserna.