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. Projektet har fokus på kvalitetskontroll av markstabilisering med elektrisk resistivitetstomografi (ERT). Stabilisering kan göras i form av KC-pelare, jetpelare, ytstabilisering och masstabilisering, genom inblandning av cement, kalk, slagg, flygaska eller kombinationer av dessa.

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.

Inblandning av bindemedel leder till att resistiviteten minskar, genom tillförsel av joner och genom att temperaturen ökar. Detta gör att metoden kan användas för att kontrollera resultatet av stabiliseringen i direkt anslutning till att den utförts, så att kompletterande åtgärder i zoner med otillräcklig inblandning kan vidtas medan personal och utrustning finns på plats. Kontrasten blir sämre i konduktiva jordar såsom marint avsatt lera, vilket i vissa geomiljöer kan tänkas vara begränsande för metoden. När bindemedlet härdar ökar resistiviteten på ett sätt som kan korreleras med hållfasthetstillväxten, vilket öppnar för volymstäckande icke-förstörande verifiering av styvheten.

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.

Diagram elektrisk resistivitetstomografi