Det er ofte mest interessant og finne ut hvor telefarlig et materiale er. Dette gjøres for å unngå å bruke materiale som kan skade konstruksjoner. Som tidligere forklart defineres telefarlighet som oftest ved kornfordeling. Men det finnes også metoder for å måle telefarlighet i et materiale. I laboratorium gjøres dette ved å simulere de naturlige
prosessene så realistisk som mulig. I felt vil man måle faktisk telehiv på valgt område. Det er i denne delen valgt å se på hvordan man kan skape telehiv i laboratorium og med dette måle telehiv. Det er også sett på hvordan man kan måle telehiv i felt.
2.5.1 Laboratorium
Det finnes ingen internasjonal eller europeisk standard for hvordan et telehivforsøk skal se ut, eller hvordan forsøket skal gjennomføres (Lay 2005). Likevel er det mange land som gjennomfører telehivforsøk ved å utvikle sine egne metoder, blant annet Norge. Dette kan gjøre det vanskelig å sammenligne resultater på tvers av land. Chamberlain (1982) gikk gjennom flere land sine telehivforsøk og prøvde å oppsummere disse, og hvordan landene klassifiserer telefarlighet i materiale. Mange av disse testene begynner nå å bli relativ gamle, spesielt med tanke på datainnsamling. Likevel er grunnlaget for forsøkene ganske like som før.
Telehivforsøk i laboratorium skal prøve å simulere de naturlige prosessene som frost, vannopptak og overliggende last så naturlig som mulig. Dette gjøres på forskjellige måter, men forsøkene pleier å ha en sylindrisk prøve, som står med isolasjon på siden, med en varmekilde i bunn og en kuldekilde på topp. I tillegg pleier toppen av å bestå av en last, som skal simulere vegdekke. Bunnen pleier å ha et vanninntak for å simulere vannopptak i prøven, se Figur 16.
Figur 16 Skisse av elementer i et telehivforsøk.
30
Dokumentasjonene pleier å bestå av å registrere vannopptak, temperatur og vertikal forflyttingen av jordprøven (Lay 2005).
I en telehivprøve er temperaturen som blir brukt viktig. Temperaturgradienten som dannes i en prøve er avhengig av temperaturforskjell ved varm og kald side og lengden av prøven. Lay (2005) samlet temperaturparametere fra 12 ulik telehivforsøk som er vist i Tabell 5. Som man ser av tabellen er det stor variasjon av temperaturer og prøvestørrelser som blir benyttet, derfor også en variasjon i temperaturgradient i prøven.
Tabell 5 Temperaturer, prøvestørrelser og temperaturgradient i ulike test apparater. Gjengitt med omgjøring av benevninger etter Lay (2005).
Forsker eller
Det er viktig å danne en frysefront som står relativt stabilt i prøven, hvis dette ikke skjer kan prøven fryse tvers gjennom og dannelse av telehiv vil ikke finne sted.
I de 12 ulike telehivforsøkene som Lay (2005) undersøkte ble det benyttet ulike måter for å skape temperaturgradienten, disse var:
- Kaldt rom for å kjøle ned toppen av prøven.
- En topplate med sirkulerende kjølevæske som ligger rett på prøven.
- En elektrisk kjølplate på toppen av prøven.
For å samle data benyttes det også forskjellige metoder. Det er i dag vanlig med elektronisk datainnsamling. Temperaturer måles ofte med termoelementer i jordprøven. For å måle telehiv benyttes LVDT (Linear variable differential transformer). Før var det vanlig å benytte kvikksølvtermometer og måleur. For å måle vannoppsug har veiing før og etter forsøk blitt mest benyttet.
31 Materialprøven blir som oftest plassert i en sylindrisk form som kan bestå av: Frittstående ringer, en membran eller et rør smurt med glidemiddel. Dette gjøres for at prøven kan bevege seg fritt i vertikal retning når den fryser. Prøven blir komprimert ved mekanisk komprimering, som regel etter normer fra hvilke land prøven blir testet. Prøven blir tilsatt optimalt vanninnhold med vanninntak i bunn av prøven. Optimalt vanninnhold er det
vanninnhold som ved komprimering gir høyeste tørrdensitet i materiale. Prøven kan også bli utført mettet med vann, vanninntaket er fortsatt i bunn, men med et vannspeil på høyde med toppen av prøven. Det er også viktig at man kan kjøre flere prøver samtidig, da er det viktig å minske variasjoner i parameterne for ikke å få forskjellige resultater i prøvene (Lay 2005).
2.5.2 Felt
Kontroll av faktorer for dannelse av telehiv i felt kan gjøres på mange ulike måter blant annet ved: Måle temperatur i bakken, kontroll av værdata, oppgraving av materiale for videre kontroll i laboratorium, kontroll av fuktighet i materiale, måling av vertikale spenninger osv.
Videre blir det forklart hvordan en kan måle vertikale forskyvninger i felt, forhøyning i jorden, på grunn av telehiv.
Før benyttet man seg av nivellementer og teodolitter for å måle vertikale forskyvninger i felt.
Disse metodene er enkle og gir nøyaktige resultater, men krever at man fysisk må ut å måle inn hvert punkt og gir ikke en kontinuerlig måling over tid. Disse metodene blir derfor mindre benyttet i dag. Det har også blitt prøvd benyttet forskjellige metoder av LVDT festet på rammer, Figur 17 (Matthews 1967).
Figur 17 LVDT festet på ramme for kontinuerlig måling av telehiv. Hentet fra Matthews (1967).
Problemet med LVDT festet på ramme er at den er unøyaktig ved vibreringer og plasskrevende. Dette skaper problemer hvis man vil teste grunnen rett under en veg.
32
Nyere metoder for måling av telehiv i felt er metoder som: Laser, frostpinner, og DGPS. Ved bruk av laser kan man måle IRI (international roughness index) som er et mål på jevnhet av vegen. Dette kan derfor fungere godt som et mål på telehiv, da et av problemene ved telehiv er nedsatt kjørehastighet og komfort på grunn av ujevnheter i vegen. Likevel kan ikke
metoden være sikker på at ujevnheten er et resultat av telehiv. Laser har heller ikke vært brukt kun for å undersøke telehiv, men brukes aktivt for å måle jevnhet.
En metode for å sjekke vertikal forskyvning er utplassering av frostpinner (eng: Frost pins).
Frostpinner ser ut som store spikere som blir slått ned i asfalten. Frostpinner er vist i Figur 18.
Figur 18 Frostpinne som blir slått ned i veg. Hentet fra Forestry suppliers (2012)
Ved å ha et referansepunkt kan man måle inn pinnene, noe som kan gjøres ved manuelle måling med elektronisk teodolitt eller ved bruk av nærfotogrammetri. Ved hjelp av pinnene og referansepunkt kan man nå lese ut forskyvning i vegen (MnRoad 2012).
Det har blitt prøvd å bruke DGPS (Differential global positioning system) for å måle telehiv (Little et al. 2003). DGPS er en mer nøyaktig enn GPS, og kan derfor brukes til å finne små vertikale forskyvninger i bakken. Ved å sette en pinne ned i jorden og feste en DGPS
antenne på toppen av pinnen er det mulig, ved hjelp av en totalstasjon, å måle den vertikale forskyvningen i bakken. Dette gjør at man kan få en kontinuerlig måling av den vertikale forskyvningen, i tillegg til koordinatene der målingen blir utført. Dette gjør at DGPS er bedre enn tradisjonelle målemetoder ved at det er tidssparende og at en dermed også har
mulighet til å gjøre flere målinger. DGPS har derfor også potensialet til å måle større områder. Ulempen med DGPS er at pinnen og antenne må stå over jorden, dette gjør at DGPS blant annet ikke kan brukes i vegbanen. I tillegg er metoden ikke helt utprøvd og relativ dyr (Little et al. 2003).
33