Expertsystem för bedömning av bergmaterialens mekaniska ... - VTI

VTI rapport 715 

Utgivningsår 2011 

Eva Johansson 

Karel Miškovský 

Håkan Arvidsson 

www.vti.se/publikationer 

Expertsystem för bedömning av 

bergmaterialens mekaniska egenskaper

Utgivare: Publikation: 


Utgivningsår: 

2011 

Projektnummer: 

60895 

Dnr: 

2006/0715-29 

581 95 Linköping Projektnamn: 


bergmaterialens mekaniska egenskaper 

Författare: Uppdragsgivare: 

Eva Johansson, Karel Miškovský och Håkan Arvidsson Trafikverket 

Titel: 

Expertsystem för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper 

Referat (bakgrund, syfte, metod, resultat) max 200 ord: 

Projektets syfte var att utveckla ett system för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper 

baserat på bergartens petrografiska egenskaper som ballastmaterial. Genom att välja provserier efter de 

petrografiska egenskaper som enligt tidigare forskning och praktiska erfarenheter påverkar olika 

bergartsgruppers mekaniska egenskaper skapades dataunderlag för klassificeringssystemet. Projektet 

fokuserade på de i Sverige mest exploaterade bergartsgrupperna, nämligen magmatiska djup- och 

gångbergarter och deras omvandlingsprodukter, metasedimentära bergarter och metavulkaniter. 

Sammanlagt har 34 bergartstyper analyserats angående deras petrografiska och mekaniska egenskaper 

och resultaten utvärderades statistiskt. Med hjälp av erhållna data, statistik och praktisk erfarenhet 

utvecklades klassificeringssystemet för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper baserat på 

bergarternas petrografiska beskrivning. Systemet för klassificeringsnyckeln består av fyra utvalda 

bergartsgrupper, vilkas mekaniska egenskaper med varierande säkerhet kan bedömas efter europeiska 

standardiserade kategorier. Utöver klassificeringsnycklar innehåller dokumentet metoder för beskrivning 

av objektet, provtagning samt väldokumenterade datablad med resultat från petrografiska och mekaniska 

analyser. För att uppnå bättre och mer nyanserad bedömningssäkerhet rekommenderas komplettering av 

systemets dataunderlag. 

Nyckelord: 

bergmaterial, bergart, mekaniska egenskaper, petrografi, mineralogi, Los Angelesvärde, micro 

Devalvärde, kulkvarn 

ISSN: Språk: Antal sidor: 

0347-6030 Svenska 66 + 3 bilagor

Publisher: 

Publication: 

VTI Rapport 715 

Published: 

2011 

Project code: 

60895 

Dnr: 

2006/0715-29 

SE-581 95 Linköping Sweden Project: 


bergmaterialens mekaniska egenskaper 

Author: Sponsor: 

Eva Johansson, Karel Miškovský and Håkan Arvidsson the Swedish Transport Administration 

Title: 

Expert system for assessment of crushed rock aggregates mechanical properties 

Abstract (background, aim, method, result) max 200 words: 

The purpose of this project was to develop an assessment system for crushed rock aggregates mechanical 

properties based on petrographic properties and use for constructions purposes. Decisive data parameters 

were identified from research papers and empiric studies. 

Sampling focused on the most exploited types of rock in Sweden, magmatic and metamorphic rocks. In 

total 34 types of rock has been analyzed according to petrographic and mechanical properties and the 

results has been statistical evaluated. 

The assessment system takes in four selected groups of rock types. Their mechanical properties can with 

varying certainty be classified according to European standards categories (EN). Furthermore this work 

also includes explained methods for recording, descriptions and sampling of test objects. And also well 

documented datasheets with results of petrographic and mechanical analyzes. 

To improve the certainty of the classifications it is recommended to increase the existing data by testing 

of more materials. 

Keywords: 

crushed rock aggregates, petrography, mineralogy, mechanical properties, Los Angeles value, micro- 

Deval value, Nordic ball mill value 

ISSN: Language: No. of pages: 

0347-6030 Swedish 66 + 3 Appendices

Förord 

Projektet “Expertsystem för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper” 

startades på initiativ av Centrum för bergmaterialforskning vid Luleå tekniska 

universitet (LTU) och Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) år 2007. 

Projektet har finansierats av Vägverket, Banverket och Envix Nord AB (Umeå). 

Projektet har drivits av adj. professor Karel Miškovský (LTU), industridoktorand Eva 

Johansson (Envix Nord AB) och Håkan Arvidsson (VTI). 

Styrgruppen bestod av Alexander Smekal (ursprungligen Banverket), Eva-Lotta Olsson 

(ursprungligen Banverket), Klas Hermelin (ursprungligen Vägverket) och Karl-Johan 

Loorents (ursprungligen VTI, sedermera Vägverket) samtliga numera Trafikverket. 

Eva Johansson har varit huvudförfattare med gott stöd av Karel Miškovský. 

Huvuddelen av laboratorieprovningen har utförts av Håkan Arvidsson. 

Karl-Johan Loorents har översatt sammanfattningen till engelska i summary. 

Linköping april 2011 

Håkan Arvidsson 


Omslag: Håkan Arvidsson, VTI

Kvalitetsgranskning 

Ett styrgruppsmöte genomfördes på Arlanda den 30 november 2010, där rapporten 

diskuterades och styrgruppen lämnade sina granskningskommentarer. Eva Johansson, 

Envix/LTU, har sedan inarbetat samtliga kommentarer i rapporten, som färdigställdes 

2011-04-29. Projektledaren på VTI, Håkan Arvidssons närmaste chef, Gunilla Franzén, 

har sedan godkänt för publicering 9 maj. 

Quality review 

The report was discussed and the reference group gave their comments on the report at 

the reference group meeting in Arlanda 30 th of November 2010. 

Eva Johansson, Envix/LTU, has made alternations to the final manuscript of the report. 

The research director of the project manager, Gunilla Franzén, examined and approved 

the report for publication 9 nd of May 2011. 

VTI rapport 715

Innehållsförteckning 

Sammanfattning ................................................................................................. 5 

Summary ............................................................................................................ 7 

1 Inledning .................................................................................................. 9 

1.1 Projektorientering ..................................................................................... 9 

1.2 Bakgrund ................................................................................................. 9 

1.3 Syfte och mål ......................................................................................... 10 

2 Projektmetodik och resultat .................................................................... 11 

2.1 Allmänt ................................................................................................... 11 

2.2 Material och provtagning ........................................................................ 11 

2.3 Petrografiska analyser och bildanalys ................................................... 12 

2.4 Sammanfattning av utförda laboratorieförsök ........................................ 16 

2.5 Utvärdering av utredningens resultat ..................................................... 18 

2.6 Kategorier för mekaniska egenskaper ................................................... 25 

2.7 Tillämpning av resultat vid framställning av expertsystemet .................. 26 

2.8 Klassificeringsnyckel .............................................................................. 26 

3 Beskrivning av expertsystemets funktioner och användning .................. 28 

3.1 Inledning ................................................................................................ 28 

3.2 Bedömningsmodell och klassificeringsnyckel ........................................ 29 

3.3 Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper ........ 30 

3.4 Datablad ................................................................................................ 30 

4 Expertsystemets praktiska användning ................................................. 31 

4.1 Inledning ................................................................................................ 31 

4.2 Identifiering av objektet .......................................................................... 31 

4.3 Identifiering och beskrivning av bergmaterial ......................................... 32 

4.4 Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper ........ 33 

4.5 Klassificeringsnyckel .............................................................................. 37 

4.6 Bedömning av bergartens mekaniska egenskaper ................................ 38 

4.7 Databladens information ........................................................................ 44 

5 Bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper med hjälp av 

klassificeringsnyckel .............................................................................. 49 

5.1 Granitoida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) .......................................................................................... 50 

5.2 Gabbroida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) .......................................................................................... 53 

5.3 Metasediment (meta-areniter och meta-argilliter) .................................. 55 

5.4 Metavulkaniter (felsiska till mafiska) ...................................................... 58 

6 Diskussion och slutsatser ...................................................................... 61 

Referenser ........................................................................................................ 62 

Bilagor 


Omslag: Håkan Arvidsson, VTI



av Eva Johansson * , Karel Miškovský och Håkan Arvidsson 

VTI 

581 95 Linköping 

Sammanfattning 

Projektets syfte var att utveckla ett system för bedömning av bergmaterialens mekaniska 

egenskaper baserat på bergartens petrografiska egenskaper som ballastmaterial. Genom 

att välja provserier efter de petrografiska egenskaper som enligt tidigare forskning och 

praktiska erfarenheter påverkar olika bergartsgruppers mekaniska egenskaper skapades 

dataunderlag för klassificeringssystemet. Projektet fokuserade på de i Sverige mest 

exploaterade bergartsgrupperna, nämligen magmatiska djup- och gångbergarter och 

deras omvandlingsprodukter, metasedimentära bergarter och metavulkaniter. Sammanlagt 

har 34 bergartstyper analyserats angående deras petrografiska och mekaniska 

egenskaper och resultaten utvärderades statistiskt. Med hjälp av erhållna data, statistik 

och praktisk erfarenhet utvecklades klassificeringssystemet för bedömning av bergmaterialens 

mekaniska egenskaper baserat på bergarternas petrografiska beskrivning. 

Systemet för klassificeringsnyckeln består av fyra utvalda bergartsgrupper, vilkas 

mekaniska egenskaper med varierande säkerhet kan bedömas efter europeiska standardiserade 

kategorier. Utöver klassificeringsnycklar innehåller dokumentet metoder för 

beskrivning av objektet, provtagning samt väldokumenterade datablad med resultat från 

petrografiska och mekaniska analyser. För att uppnå bättre och mer nyanserad 

bedömningssäkerhet rekommenderas komplettering av systemets dataunderlag. 

* Envix Nord AB 

VTI rapport 715 5

6 VTI rapport 715

Expert system for assessment of crushed rock aggregates’ mechanical properties 

by Eva Johansson * , Karel Miškovský ** and Håkan Arvidsson 

VTI 

581 95 Linköping 

Summary 

The purpose of this project was to develop an assessment system for crushed rock 

aggregates’ mechanical properties based on petrographic properties when used for 

constructions purposes. Decisive data parameters were identified from research papers 

and empiric studies. 

Sampling is focused on the most exploited types of rock in Sweden, i.e. magmatic and 

metamorphic rocks. In total 34 types of rock have been analyzed concerning 

petrographic and mechanical properties and the results have been statistically valuated. 

The assessment system consists of four selected groups of rock types. Their mechanical 

properties can with varying certainty be classified according to European standards 

categories (EN). Furthermore this work also includes methods for object description, 

sampling as well as well-documented datasheets with results of petrographic and 

mechanical analyses. 

To improve the certainty of the classifications it is recommended to increase the 

existing data by testing of more materials. 

* Envix Nord AB 

** Luleå Tekniska Universitet (LTU) 



1 Inledning 

1.1 Projektorientering 

Föreliggande projekt omfattar två inriktningar av vitt skilda karaktärer. Den ena delen är 

inriktad mot ett arbete för praktisk användning och implementering i verksamhet inom 

området för bergmaterial. Arbetet avser att utveckla ett expertsystem för bedömning av 

bergmaterialens mekaniska egenskaper med utgångspunkt från bergarters petrografiska 

egenskaper. I korthet innebär det att utforma ett bedömningssystem som med hjälp av 

tillfredsställande, systematisk bergartsbeskrivning ger möjlighet att metodiskt och 

stegvis bedöma eller få indikation på vilka mekaniska egenskaper den petrografiskt 

beskrivna bergarten har. 

Projektets andra del inbegriper ett vetenskapligt arbete som ska ingå i en examen på 

doktorsnivå. Detta arbete sammanställs i en sammanläggningsavhandling med fem peer 

review-granskade artiklar publicerade i internationella tidsskrifter samt en sammanfattning. 

Första, andra och tredje artikeln behandlar anrikning av fri glimmer i finfraktionerna 

hos krossat bergmaterial (Free mica grains in crushed rock aggregates, 

Loorents et al., 2007), en metod att bestämma andel fri glimmer i finfraktion (A method 

for estimation of free mica particles in aggregate fine fraction by image analysis of grain 

mounts, Johansson et al., 2008) samt bedömning av bergmaterialkvalitet med hjälp av 

borrkaxanalyser (Estimation of rock aggregates quality using analyses of drill cuttings, 

Johansson et al., 2009). Den fjärde artikeln är en litteraturstudie över bergmaterialens 

petrografiska egenskaper som inverkar på bergmaterialens mekaniska egenskaper 

(Correlations between petrographic and mechanical properties of rock materials: a 

literature review, Johansson et al., submitted september 2010). Litteraturstudien 

inkluderas delvis i denna avrapportering som en förstärkning av bedömningsgrunderna 

för bergmaterialens petrografiska inverkan på de mekaniska egenskaperna. En sammanfattning 

av resultaten från litteraturstudien finns i underavsnitt 2.5.1 och referenslistan 

bifogas i bilaga A. Återstående artikel behandlar sambanden mellan bergmaterialens 

petrografiska och mekaniska egenskaper (Petrographic characteristics of granitoid and 

gabbroid intrusive rocks as a tool for evaluation of mechanical properties, Johansson et 

al., submitted mars 2011). 

1.2 Bakgrund 

Den växande infrastrukturen måste utvecklas inom ramen för ett ekologiskt hållbart 

samhälle enligt de 16 miljömål som Sveriges riksdag har ålagt de svenska myndigheterna 

att ansvara för. Balansen är särskilt känslig mellan ett långsiktigt bevarande av 

miljön och samhällets behov av tillfredsställande infrastruktur. Viktiga delar av infrastrukturen 

är järnvägar, vägar och betongkonstruktioner, vilka till stor del utgörs av 

bergmaterial såsom grus, sand och krossat berg. Varje år säljs omkring 75–80 miljoner 

ton bergmaterial på den svenska marknaden, men den årliga materialomsättningen är 

mångdubbelt större (material från väg- och järnvägslinje). 

Bergmaterial måste svara mot strikta infrastrukturella, ekonomiska och miljömässiga 

krav som förutsätter att korrekta kunskaper om bergresurser finns tillgängliga. Sådan 

materialkunskap säkerställer att naturresurser används på ett rationellt sätt och att uttag 

av bergmaterial sker så skonsamt som möjligt. Ett långsiktigt nyttjande av bergmaterial 

bör därför styras av krav ställda på slutprodukten. Kunskap om bergmaterialens 

petrografiska och mekaniska egenskaper har också stor betydelse för bergmekanik, 

borrning och sprängning vid gruvbrytning och tunneldrivning. För att kunna nå denna 


nivå av materialanvändning hos slutanvändaren borde frågor rörande uttagsplaner för 

bergmaterial (lokalt eller regionalt) baseras på solida kunskaper om bergarter och deras 

mekaniska egenskaper. 

Den pågående CE-märkningen av bergmaterial med syfte att möjliggöra fri handel av 

ballast inom Europa ökar kraftigt. Dess betydelse för framtida karaktärisering, hantering 

och syn på bergmaterial kommer att bli vägledande inte bara för entreprenörs- och 

beställarled, utan också för geologkonsulter och universitet, vilka ofta är inbegripna i 

utredningar och utlåtanden om bergmaterialens beskaffenhet. I och med detta ökar 

också behovet av detaljerade bergmaterialundersökningar. 

De “geologiska” krav som berörda myndigheter idag ställer på bergmaterial (exempelvis 

Arbetsmiljöverket 1992a; 1992b; 2000; 2005, Banverket 2004; 2007, Banverket och 

Vägverket 2009, Boverket 1994; 2000; 2002; 2004; 2010, Vägverket 2009a; 2009b; 

2009c) kan sammanfattas av en förenklad petrografisk beskrivning av den ingående 

mineralfördelningen samt en generell beskrivning av bergarten (Swedish Standards 

Institute, 1997a). Denna information används i de flesta fall som en allmän produktbeskrivning 

utan närmare koppling till bergmaterialets mekaniska egenskaper och 

tekniska användning. Undantagen är vissa “kritiska” mineral såsom kvarts och glimmer. 

Detta är inte en tillfredsställande kunskapsnivå för en hållbar materialförsörjning eller 

beredning av kommande generationers krav och normer. En sådan utveckling förutsätter 

ett systematiskt och relevant uppbyggt referensunderlag med materialkunskap i fokus. 

1.3 Syfte och mål 

Projektets syfte är att bidra till utvidgade kunskaper om optimal och rationell användning 

av tillgängligt bergmaterial inom ett objekt där en målmedveten kategorisering av 

bergkvaliteten, nära förbunden med den ingenjörsmässiga tillämpningen, är kärnan i 

arbetsuppgiften. Målsättningen är att ett expertsystem för bedömning av bergmaterialens 

mekaniska egenskaper ska vara ett värdefullt redskap som kommer att kunna 

hjälpa myndigheter, företag och konsulter när det gäller effektivt användande av våra 

naturresurser. Expertsystemet kommer att kunna användas för att höja kvaliteten vid 

projektering av väg- och järnvägskonstruktioner med rationellt utnyttjande av naturresurser 

som mål. Branschen och konsulter kan nyttja systemet vid behov av snabbedömning 

av bergmaterialens mekaniska egenskaper i samband med projektering, 

användning av bergmaterial i järnvägs- och väglinjer, tunnelbyggen, prospektering av 

nya bergtäkter etc. 

Expertsystemet syftar till att stärka hanteringen av materialförsörjningsfrågan och det 

kommer vara särskilt lämpligt i frågor som rör materials användbarhet. Frågeställningen 

är viktig för ett byggnadsprojekts material- och massbalans, vilken berör såväl tekniska 

som ekonomiska och miljömässiga frågor. 


2 Projektmetodik och resultat 

2.1 Allmänt 

Arbetet med expertsystemet inleddes med en litteraturstudie för att identifiera redan 

tidigare kända forskningsresultat med avseende på petrografiska parametrar som 

inverkar på bergmaterialens mekaniska egenskaper. 

En modell för systematisk okulär (fältmässig) och laborativ bedömning samt bestämning 

av bergart grundad på makro- respektive mikroperspektiv utarbetades. 

Ett urval av magmatiska och metamorfa bergartsgrupper, främst fokuserat på de mest 

använda bergarterna för väg- och järnvägsbyggande och på de i litteraturen fastställda 

petrografiska egenskaperna provtogs, analyserades med avseende på petrografiska 

egenskaper och provades beträffande mekaniska egenskaper. Analysmetodernas tyngdpunkt 

låg på mekaniska egenskaper som vanligtvis bestäms vid bergmaterialens 

användning till väg- och järnvägsbyggande såsom motstånd mot fragmentering och 

nötning, men även traditionella bergmekaniska egenskaper (tryck- och draghållfasthet) 

provades på borrkärnor från bergarterna. I syfte att närmare beskriva de undersökta 

bergarterna användes petrografisk analys av tunnslip och analys av fri glimmer i 

finfraktion. Alla bergarter fotograferades och dokumenterades med avseende på 

handstycke, tunnslip av bergart och fri glimmer samt mikrofoton av bergarten. Totalt 

har 34 bergarter analyserats inom ramarna för projektet. 

Resultaten från de petrografiska och mekaniska analyserna sammanställdes och 

utvärderades statistiskt och empiriskt med inriktning på att utreda vilka petrografiska 

parametrar som påverkar mekaniska egenskaper hos de utvalda bergartsgrupperna. 

Med den statistiska utvärderingen som grund bedömdes olika bergartstypers mekaniska 

egenskaper utifrån kategorierna som anges i de europeiska produktstandarderna för 

makadamballast för järnväg, ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar för vägar, 

flygfält och andra trafikerade ytor samt ballast för obundna och hydrauliskt bundna 

material till väg och anläggningsbyggande (Swedish Standards Institute 2002a; 2002b; 

2002c). 

Genomfört arbete och framkomna resultat ligger till grund för expertsystemet. Alla 

resultat från mekaniska och petrografiska analyser bifogas som en serie av datablad, ett 

datablad för varje provtagen bergart (bilaga C). Databladen innehåller detaljerad 

information om varje bergartstyp framtagen genom petrografiska studier med polarisationsmikroskopi, 

bildanalys, bestämning av andel fri glimmer i finfraktion och 

mekaniska analyser innefattande provningsmetoder för både väg och järnväg. Utöver 

den information som behövdes för framställning av expertsystemet innehåller databladen 

även information om bergmaterialens egenskaper behövliga vid forskning och 

exploatering till andra ändamål (exempelvis andel fri glimmer i finfraktion, densitet, 

tryck- och draghållfasthet, kornfogning/-begränsning, mikrosprickfrekvens). Genom 

samarbete med forskare från Karls universitet i Prag kommer databladsinformation att 

kompletteras med bergmaterialens känslighet för ASR (alkalikiselreaktion) med stor 

betydelse för betongindustri. 

2.2 Material och provtagning 

Bergmaterialet valdes dels med hänsyn till de mest frekvent förekommande bergarterna 

som används för väg- och järnvägskonstruktioner, dels med avseende på de petrografiska 

parametrarna som enligt litteraturen och erfarenhet påverkar mekaniska egenska- 


per. Detta för att understödja kategorisering enligt europeiska produktstandarder. 

Bergarterna indelades i fyra olika bergartsgrupper: 

1. Granitoida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser), exempelvis granit, aplit och granitoida ortognejser. 

2. Gabbroida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser), exempelvis gabbro, diabas och grönsten. 

3. Metasediment (meta-arentiter och meta-argilliter), exempelvis kvartsit, 

glimmerskiffer och ådergnejs. 

4. Metavulkaniter (felsiska till mafiska), exempelvis leptit, amfibolit och 

grönskiffer. 

Provtagningen skedde huvudsakligen från losstaget berg för att bergmaterialen skulle få 

samma förutsättningar inför vidare mekaniska analyser. 

2.3 Petrografiska analyser och bildanalys 

Tunnslip av bergarterna preparerades och analyserades petrografiskt med hjälp av 

polarisationsmikroskop och point-countmetoden (Glagolev ,1931; Chayes, 1956; 

Gillespie och Styles, 1999, Hallsworth och Knox, 1999; Robertson, 1999; Sims och 

Nixon, 2003; Nesse, 2004) samt genom bildanalys (Přikryl, 2001; Lukschová et al., 

2009; Sigmaplot, 2010). Parametrarna som undersöktes var struktur (foliationsgrad och 

mineralorientering), textur (kornstorlek, kornstorleksfördelning, mikrosprickor etc.) och 

mineralsammansättning. 

Analys av fri glimmer i finfraktion utfördes på tunnslip genom kornräkning i 

polarisationsmikroskop, modifierad metod VVMB 613 (Vägverket, 2002). De ingående 

fraktionerna var främst 0,125/0,25 samt 0,25/0,5 mm. 

I tabellerna 2.1–2.3 presenteras bergartsprovens gruppering och de viktigaste resultaten 

från petrografiska analyser. 


Tabell 2.1 Bergartsprovens gruppering och resultat från struktur- och texturanalyser. 

№ Bergart 

Granitoida djup- och gångbergarter samt ortognejser 

Struktur Kornstorlek 1 

Kornstorleks- 

fördelning 

002 granodiorit massformig-svagt folierad medelkornig ngt ojämnkornig 

005 granit massformig fin-medelkornig ojämnkornig 

010 granit massformig-svagt folierad fin-medelkornig jämnkornig 

012 granit massformig medelkornig ojämnkornig 

013 granit massformig medelkornig ojämnkornig 

018 granodiorit massformig finkornig ngt ojämnkornig 

024 aplit massformig finkornig jämnkornig 

007 metatonalit (ortognejs) starkt folierad grovkornig ojämnkornig 

008 ortognejs (metagranit) folierad medelkornig jämnkornig 

014 ortognejs (metagranit) starkt folierad medel-grovkornig ojämnkornig 

015 metagranodiorit (ortognejs) folierad medel-grovkornig ojämnkornig 

016 metagranodiorit (ortognejs) folierad medel-grovkornig ojämnkornig 

021 metagranodiorit (ortognejs starkt folierad grovkornig ojämnkornig 

027 kvartsporfyr massformig mellanmassa/strökorn porfyrisk 

Gabbroida djup- och gångbergarter samt ortognejser 

001 gabbro massformig medelkornig ojämnkornig 

003 diabas massformig finkornig jämnkornig 

004 diabas (olivin-) massformig finkornig jämnkornig 

011 diabas (olivin-) massformig medelkornig jämnkornig 

006 grönsten folierad medel-grovkornig ojämnkornig 

025 metagabbro massformig-svagt folierad medelkornig ngt ojämnkornig 

031 metagabbro massformig-svagt folierad medelkornig ngt ojämnkornig 

Metasediment 

009 kvartsit (fältspatsförande) massformig-svagt folierad finkornig jämnkornig 

017 kvartsit (fältspatsförande) massformig-svagt folierad medelkornig jämnkornig 

020 kvartsitisk skiffer folierad finkornig jämnkornig 

030 kvartsit massformig finkornig jämnkornig 

019 ådergnejs (migmatit) starkt folierad medel-grovkornig ojämnkornig 

026 glimmerskiffer (biotit-plagioklas) folierad medelkornig jämnkornig 

029 glimmerskiffer (muskovit-) starkt folierad fin-medelkornig jämnkornig 

033 kalkfyllit starkt folierad finkornig jämnkornig 

Metavulkaniter 

022 mafisk metavulkanit folierad medelkornig jämnkornig 

023 felsisk-intermediär metavulkanit svagt folierad finkornig jämnkornig 

028 intermediär metavulkanit svagt folierad finkornig jämnkornig 

032 intermediär metavulkanit svagt folierad finkornig jämnkornig 

034 intermediär-mafisk metavulkanit starkt folierad finkornig jämnkornig 

1 Magmatiska bergarter: grovkornig >5 mm; medelkornig 1-5 mm; finkornig 2 mm; medelkornig 0,2–2 mm, finkornig

Tabell 2.2 Mineralsammansättning hos expertsystemets utvalda bergartsprov. 

Mineralsammansättning 1 (vol.%) 

№ Bergart Fp Kv Gl Px Amf Ol Övr 


002 Granodiorit 75,7 22,2 2,1 

005 Granit 64,3 32,7 2,1 0,9 

010 Granit 69,6 22,0 8,1 0,3 

012 Granit 59,1 32,6 8,2 0,2 

013 Granit 59,7 29,1 9,6 1,6 

018 Granodiorit 58,3 32,0 4,9 4,8 

024 Aplit 59,9 37,1 3,0 

007 Metatonalit (ortognejs) 46,9 20,5 29,5 0,4 2,8 

008 Ortognejs (metagranit) 50,1 36,5 13,1 0,4 

014 Ortognejs (metagranit) 55,6 25,5 18,2 0,7 

015 Metagranodiorit (ortognejs) 45,9 34,9 18,6 0,7 

016 Metagranodiorit (ortognejs) 38,4 43,4 17,0 1,2 

021 Metagranodiorit (ortognejs 36,6 42,7 20,8 

027 Kvartsporfyr 15,8 70,6 8,2 5,5 


001 Gabbro 57,9 5,0 25,6 11,5 

003 Diabas 67,2 0,9 20,6 7,8 3,5 

004 Diabas (olivin-) 60,5 1,4 19,1 0,6 12,4 6,0 

011 Diabas (olivin-) 62,2 3,1 11,0 20,5 3,3 

006 Grönsten 32,9 6,9 13,3 8,0 37,4 1,4 

025 Metagabbro 48,5 6,0 26,0 12,5 7,0 

031 Metagabbro 69,1 10,6 8,5 10,3 1,4 

Metasediment 

009 Kvartsit (fältspatsförande) 30,1 66,3 3,5 0,2 

017 Kvartsit (fältspatsförande) 10,5 86,5 2,5 0,5 

020 Kvartsitisk skiffer 64,9 33,7 1,4 

030 Kvartsit 99,8 0,2 

019 Ådergnejs (migmatit) 38,0 32,2 18,8 6,2 4,8 

026 Glimmerskiffer (biotit-plagioklas) 31,0 48,2 20,8 

029 Glimmerskiffer (muskovit-) 23,6 28,4 36,3 11,7 

033 Kalkfyllit 2,7 49,2 40,4 7,7 


022 Mafisk metavulkanit 7,5 15,4 74,6 2,5 

023 Felsisk-intermediär metavulkanit 54,9 26,8 14,7 

028 Intermediär metavulkanit 42,0 13,6 25,6 18,7 

032 Intermediär metavulkanit 54,6 24,9 17,5 1,7 

034 Intermediär-mafisk metavulkanit 2,4 33,4 56,8 7,3 

1 Fp=fältspat; Kv=kvarts; Gl=glimmer, Px=pyroxen; Amf=amfibol; Ol=olivin; Övr=övriga 


Tabell 2.3 Finfraktionens innehåll av fri glimmer hos expertsystemens utvalda 

bergartsprov. 

№ Bergart 

Andel fri glimmer i finfraktion (%) 

0,125/0,25 mm 0,25/0,5 mm 


002 Granodiorit 7,5 3,8 

005 Granit 2,2 0,7 

010 Granit 16,6 12,7 

012 Granit 9,7 7,4 

013 Granit 14,8 12,3 

018 Granodiorit 17,7 12,7 

024 Aplit 6,0 4,3 

007 Metatonalit (ortognejs) 45,0 34,0 

008 Ortognejs (metagranit) 16,1 14,0 

014 Ortognejs (metagranit) 20,4 19,2 

015 Metagranodiorit (ortognejs) 21,6 25,6 

016 Metagranodiorit (ortognejs) 20,5 22,8 

021 Metagranodiorit (ortognejs 38,5 41,6 

027 Kvartsporfyr 6,1 5,9 


001 Gabbro 5,1 4,6 

003 Diabas 3,4 2,4 

004 Diabas (olivin-) 8,1 5,2 

011 Diabas (olivin-) 10,4 8,4 

006 Grönsten 8,3 5,2 

025 Metagabbro 7,6 5,1 

031 Metagabbro 15,2 10,2 

Metasediment 

009 Kvartsit (fältspatsförande) 4,4 4,1 

017 Kvartsit (fältspatsförande) 4,0 3,0 

020 Kvartsitisk skiffer 25,5 13,7 

030 Kvartsit 2,9 1,9 

019 Ådergnejs (migmatit) 29,1 24,2 

026 Glimmerskiffer (biotit-plagioklas) 36,8 35,7 

029 Glimmerskiffer (muskovit-) 32,4 30,3 

033 Kalkfyllit 28,4 34,9 


022 Mafisk metavulkanit 0 0 

023 Felsisk-intermediär metavulkanit 24,7 18,6 

028 Intermediär metavulkanit 18,5 8,5 

032 Intermediär metavulkanit 17,7 14,7 

034 Intermediär-mafisk metavulkanit 35,2 38,2 1 

1 Värdet gäller för fraktion 0,063/0,125 mm 


2.4 Sammanfattning av utförda laboratorieförsök 

De mekaniska analyser som genomfördes var provning av: 

LT-index fraktion 11,2/31,5 mm 

LT-index fraktion 31,5/50 mm 

LT-index fraktion 31,5/63 mm 

Flisighetsindex fraktion 10/16 mm 

Los Angelesvärde fraktion 10/14 mm 

Los Angelesvärde fraktion 31,5/50 mm 

micro-Devalvärde fraktion 10/14 mm 

micro-Devalvärde fraktion 31,5/50 mm 

Kulkvarnsvärde fraktion 11,2/16 mm 

Sprödhetstal fraktion 11,2/16 mm 

Enaxiell tryckhållfasthet (borrkärna) 

Indirekt draghållfasthet (borrkärna). 

Sammanfattningsvis omfattar analyserna bestämning av egenskaperna kornform, 

motstånd mot fragmentering, motstånd mot nötning, motstånd mot nötning från 

dubbdäck, sprödhet och hållfasthet (International Society for Rock Mechanics, 1978; 

1979; 1981, Swedish Standards Institute, 1996; 1997b; 1998b; 1999b; 2002a; 2010; 

Vägverket, 2001). Provberedningen har genomförts enligt standardmetoder för 

laboratorieanalyser (Swedish Standards Institute, 1998a; 1999a). Resultaten från de 

ballastspecifika provningarna redovisas i tabell 2.4 och provningsmetoderna definieras i 

underavsnitt 4.7.2. 


Tabell 2.4 Resultat från mekaniska analyser av expertsystemets utvalda bergartstyper. 

№ Bergart 


AN 1 LARB 1 LA 1 MDERB 1 MDE 1 

002 Granodiorit 12,0 13 23 4 5 62 

005 Granit 9,7 11 20 3 4 49 

010 Granit 11,1 26 5 6 48 

012 Granit 12,9 12 24 5 7 49 

013 Granit 19,2 17 39 7 11 66 

018 Granodiorit 9,8 17 21 6 35 

024 Aplit 7,6 13 19 3 5 38 

007 Metatonalit (ortognejs) 18,7 22 11 14 42 

008 Ortognejs (metagranit) 10,1 21 5 6 47 

014 Ortognejs (metagranit) 14,7 30 9 9 50 

015 Metagranodiorit (ortognejs) 12,6 17 24 9 40 

016 Metagranodiorit (ortognejs) 13,6 17 25 12 53 

021 Metagranodiorit (ortognejs 24,7 19 37 16 18 51 

027 Kvartsporfyr 5,6 16 17 4 2 41 


001 Gabbro 13,1 9 15 9 9 35 

003 Diabas 15,2 11 22 9 10 48 

004 Diabas (olivin-) 12,3 9 17 7 8 49 

011 Diabas (olivin-) 13,5 10 19 8 10 41 

006 Grönsten 11,5 7 15 8 8 40 

025 Metagabbro 9,8 11 16 6 7 34 

031 Metagabbro 9,2 12 15 6 7 30 

Metasediment 

009 Kvartsit (fältspatsförande) 11,6 12 24 2 5 54 

017 Kvartsit (fältspatsförande) 10,3 23 31 7 50 

020 Kvartsitisk skiffer 12,3 14 14 8 10 35 

030 Kvartsit 4,4 14 15 3 2 50 

019 Ådergnejs (migmatit) 21,2 30 16 

026 Glimmerskiffer (biotit-plagioklas) 15,2 18 20 9 11 40 

029 Glimmerskiffer (muskovit-) 36,1 32 25 21 27 50 

033 Kalkfyllit 58,6 44 43 


022 Mafisk metavulkanit 25,4 20 38 16 20 51 

023 Felsisk-intermediär metavulkanit 8,7 14 18 5 6 39 

028 Intermediär metavulkanit 7,0 9 13 4 4 34 

032 Intermediär metavulkanit 7,7 11 12 4 4 34 

034 Intermediär-mafisk metavulkanit 58,6 44 43 

1 AN=kulkvarnsvärde; LARB=Los Angelesvärde 31,5/50; LA=Los Angelesvärde 10/14; MDERB=micro- 

Devalvärde 31,5/50; MDE=micro-Devalvärde 10/14; Sprödhet=sprödhetstal 

VTI rapport 715 17 

Spröd-

2.5 Utvärdering av utredningens resultat 

Bestämning av petrografiska variabler som påverkar de specifika bergartsgruppernas 

mekaniska egenskaper är baserad på: 

resultat från litteraturstudien 

statistiska beräkningar baserade på utredningens material 

empirisk kunskap. 

2.5.1 Sammanfattning av resultat från litteraturstudien 

Information om kända samband mellan bergmaterialens petrografiska och mekaniska 

egenskaper erhölls genom en systematisk litteraturstudie som resulterade i vetenskaplig 

artikel med titel ”Correlations between petrographic and mechanical properties of rock 

materials: a literature review” (Johansson et al., 2010), inskickad för publikation i 

Journal of Materials Engineering and Performance. 

Från litteraturstudien framgår att: 

forskningen är mest inriktad på magmatiska granitoida bergarter och deras 

omvandlingsprodukter (ortognejser) 

de genomförda undersökningarna innefattar mestadels bara en eller få 

provningsmetoder 

mineralsammansättning och kornstorlek har den största påverkan på magmatiska 

bergarters mekaniska egenskaper: 

- ökande halt av fältspat påverkar fragmentering/sprödhet negativt, t.ex. 

Nieminen och Uusinoka, 1986; Miškovský et al., 2004 (figur 2.1, efter 

Miškovský et al., 2004) 

- glimmer (upp till 35 vol.%) har positiv inverkan på fragmentering och 

negativ inverkan på nötning (figur 2.2, efter Miškovský et al., 2004) 

- omvandling av pyroxen till amfibol har negativ påverkan både på 

fragmentering och nötning, t.ex. Brattli, 1992 

- minskande kornstorlek ökar resistensen mot fragmentering och nötning 

(tekniska egenskaper) generellt, t.ex. Goswami, 1984; Åkesson et al., 2001; 

Räisänen, 2004 

metamorfa bergarters mekaniska egenskaper påverkas mest av deformationsgraden 

(foliation), variationer i texturella egenskaper (kornstorlek, kornfogning, 

kornform) samt innehåll av glimmermineral, t.ex. Göransson et al., 2004 

inget av forskningsresultaten kan direkt användas vid numerisk kategorisering 

av de mekaniska egenskaperna 


Impact value (%) 

Impact value (%) = 27,6259+0,3656*x, R=0,60; p=0.0114 

65 

60 

55 

50 

45 

40 

35 

30 

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 

Feldspar (%) 

Figur 2.1 Linjär correlation mellan 

fältspats innehåll och sprödhet 

(graniter). 

Bilaga A omfattar referenslistan från litteraturstudien. 

Impact value (%) = 55,1338-0,4992*x; R=-0.73; p=0,001 

65 

30 

0 5 10 15 20 25 30 35 

Mica (%) 

VTI rapport 715 19 

Impact value (%) 

60 

55 

50 

45 

40 

35 

Figur 2.2 Linjär correlation mellan 

glimmerinnehåll och sprödhet (graniter). 

2.5.2 Sammanfattning av resultat från statistiska analyser 

Metoden som användes för den statistiska utvärderingen var Spearman Rank Order 

Correlations (Spearman, 1904), det vill säga en metod som lämpar sig för utvärdering 

av material med begränsat antal variabler. 

Resultaten från undersökningens statistiska analyser är i hög grad beroende på urval och 

antal ingående prov. Trots att antalet prov var begränsat till ett trettiototal framgick det 

flera viktiga signifikanta samband dels mellan bergarters petrografiska egenskaper och 

de av väg- och järnvägmyndighetens tillämpade provningsmetoder, dels mellan 

provningsmetodvarianter använda för provning av väg- och järnvägsballast. De 

tydligaste statistiska sambanden visade magmatiska granitoida bergarter och deras 

omvandlingsvarianter. I figurerna 2.4–2.17 presenteras de viktigaste sambanden mellan 

petrografiska egenskaper (avsnitt 4.7) hos de ingående bergartsgrupperna och enskilda 

provningsmetoder. Samband mellan olika varianter av provningsmetoder visas i 

figurerna 2.18–2.19. Signifikansen definieras som r-värdet enligt figur 2.3 med 

Spearman´s Rank Order Correlation Coefficient (rho) i fjärde kolumnen (alpha=0,01) 

med konfidensintervall 99 % och där n är antal ingående prov. Spearmans koefficient r 

beräknas i enlighet med ekvation 2.1. 

2 

r R (2.1)

Figur 2.3 Spearman´s Rank Order Correlation Coefficient. 

I rapporten presenteras endast de resultat som visar svag till stark signifikans mellan de 

undersökta variablerna. Tillsammans med resultat från litteraturstudien och empiriska 

erfarenheter användes dessa resultat vid framställning av klassificeringsnyckeln för 

bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper. 

Granitoida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) 

I figurerna 2.4–2.11 presenteras starka och svagare samband mellan bergartsgruppens 

petrografiska egenskaper och de enskilda provningsmetoderna. 


Figur 2.4 Signifikant samband mellan 

kulkvarnsvärde och struktur där 

1=massformig till svagt folierad, 

2=folierad och 3=starkt folierad 

Figur 2.6 Signifkant samband mellan 

Los Angelesvärde 31,5/50 och struktur 

där 1=massformig till svagt folierad, 



kulkvarnsvärde och 

kornstorleksfördelning där 

1=jämnkornig, 2=något ojämnkornig 

och 3=ojämnkornig 


micro-Devalvärde (31,5/50 och struktur 




Figur 2.8 Signifikant samband ,mellan 

micro-Devalvärde (10/14) och struktur 




Los Angelesvärde (31,5/50) och 

glimmerhalt i folymprocent (vol.%) 


micro-Devalvärde (10/14) och 

glimmerhalt i folymprocent (vol.%) 


Los Angelesvärde (1014) och 

kornstorlek definierad som anal korn 

per 30 mm (ju högre värde, desto 

mindre kornstorlek) 

Gabbroida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) 

De undersökta bergmaterialen visade inga signifikanta samband mellan bergarternas 

petrografiska egenskaper och de frekventa provningsmetoderna. Lågt omvandlade 

gabbrovarianter gav dock något bättre resultat beträffande såväl nötning som fragmentering 

än originalbergarterna. Detta kan bero på baueritisering (mikroglimmer) av 

plagioklaser som då tappar den utpräglade spaltningsförmåga som är karaktäristisk för 

fältspater. 


Metasediment (meta-areniter och meta-argilliter) 

Metasedimentens nötningsegenskaper förefaller vara mest beroende av kvarts- och 

glimmerinnehåll. Sambanden presenteras i figurerna 2.12–2.17. 

Figur 2.12 Svag indikation på samband 

mellan kulkvarnsvärde och kvartshalt i 

volymprocent (vol.%) 

Figur 2.14 Svag indikation på samband 

mellan micro-Devalvärde (10/14) och 

kvartshalt i volymprocent (vol.%) 


micro-Devalvärde (31-5/50) och 

kvartshalt i volymprocent (vol.%) 


kulkvarnsvärde och glimmerhalt i 

volymprocent (vol.%) 



micro-Devalvärde (31,5/50) och 

glimmerhalt i volymprocent (vol.%) 


micro-Devalvärde (10/14) och 

glimmerhalt i volymprocent (vol.%) 

Metavulkaniter (felsiska till mafiska) 

Provserien bestående av metavulkaniter visade inga signifikanta samband mellan 

bergarternas petrografiska egenskaper och de frekventa provningsmetoderna. 

Bergarternas metamorfosgrad förefaller dock ha avgörande betydelse i denna 

bergartsgrupp. 

Korrelation mellan olika varianter av provningsmetoder 

Korrelationer mellan de av väg- och järnvägsmyndigheten använda provningsmetoderna, 

baserade på expertsystemets statistiska underlag, visade starkt samband mellan 

micro-Devalvärden analyserade på fraktion 10/14 mm och micro-Devalvärden 

analyserade på fraktion 31,5/50 mm (figur 2.18). Konsekvensen av detta är att båda 

metoderna kan substituera varandra. Förslagsvis kan samma micro-Devalmetod 

användas för att bestämma motstånd mot nötning på de två olika fraktionerna. 

Jämförelse mellan Los Angelesvärden på fraktion 10/14 mm respektive 31,5/50 mm 

visade däremot samband av lägre grad (signifikant), figur 2.19. 


Figur 2.18 Starkt samband mellan 

micro-Devalvärdena för fraktionerna 

10/14 mm respektive 31,5/50 mm 


Los Angeles-värdena för fraktionerna 

10/14 mm respektive 31,5/50 mm 

2.5.3 Bedömningar baserade på empiriska kunskaper 

Vid slutlig kategorisering av de i undersökningen ingående bergartsgrupperna 

tillämpades bedömningar baserade dels på undersökningens numeriska data, dels på 

utredarnas empiriska erfarenheter. Praktiska erfarenheter från teknologisk hantering av 

olika bergmaterial i kombination med övriga resultat tillämpades vid framställning av 

klassificeringsnyckeln. 

2.6 Kategorier för mekaniska egenskaper 

De mekaniska egenskaperna definieras i enlighet med Europeiska produktstandarder. 

Kategorisering efter de tillämpade provningsmetoderna presenteras i tabellerna 2.5och 

2.6. 

Tabell 2.5 Europeiska produktstandarder för bedömning av kategorier. 

Kategori för Beteckning Standard 

Motstånd mot nötning från dubbdäck 

(kulkvarnsvärde 11,2/16 mm) 

Motstånd mot fragmentering 

(Los Angelesvärde 31,5/50 mm) 


(Los Angelesvärde 10/14 mm) 

Motstånd mot nötning 

(micro-Devalvärde 31,5/50 mm) 


(micro-Devalvärde 10/14 mm) 

AN 

LARB 

SS-EN 13043 Ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar 

för vägar, flygfält och andra trafikerade 

ytor 

SS-EN 13450 Makadamballast för järnväg 

LA SS-EN 13043 Ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar 


ytor 

SS-EN 13242 Ballast för obundna och hydrauliskt bundna 

material till väg och 

anläggningsbyggande 

MDERB SS-EN 13450 Makadamballast för järnväg 

MDE 

SS-EN 13043 Ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar 


ytor 


material till väg och 

anläggningsbyggande 


Tabell 2.6 Kategorier för mekaniska egenskaper i enlighet med gällande 

produktstandarder. 

Kulkvarnsvärde 

(11,2/16 mm) 

Los Angelesvärde 

(31,5/50 mm) 

Los Angelesvärde 

(10/14 mm) 

micro-Devalvärde 

(31,5/50 mm) 

AN5 LARB12 LA15 MDERB5 MDE10 





AN30 LARBDeclared LA40 MDERBDeclared MDE35 

ANDeclared LARBNR LA45 MDERBNR MDE40 

ANNR LA50 MDE45 

LA60 MDE50 

micro-Devalvärde 

(10/14 mm) 

LADeclared MDEDeclared 

LANR MDENR 

2.7 Tillämpning av resultat vid framställning av expertsystemet 

Resultat från petrografiska, mekaniska och statistiska analyser presenterade i rapportens 

kapitel 2 och i databladen utgör, tillsammans med information från litteraturstudien, 

praktiska erfarenheter och europeiska standarder för kvalitetskategorisering, grunden för 

framställning av expertsystemet för bedömning av bergmaterialens mekaniska 

egenskaper. 

Systemet presenteras i kapitlen 3, 4 och 5. Kapitel 3 innefattar principer för klassificeringssystemet 

från identifiering av objektet, beskrivning av ingående bergartstyper till 

bedömning av bergartens mekaniska egenskaper baserade på klassificeringsnyckel. I 

kapitel 4 behandlas tillämpning av expertsystemet och i kapitel 5 redovisas expertsystemets 

klassificeringsnyckel. 

2.8 Klassificeringsnyckel 

Klassificeringsnyckeln för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper 

bygger på resultat från litteraturstudie, statistiska sambandsanalyser mellan utvalda 

bergartgruppers petrografiska och mekaniska egenskaper baserade på databladsinformation, 

korrekt petrografisk beskrivning och kategorisering enligt europastandarder. 

Valet av bergartstyper var fokuserat på de inom skandinavisk bergmaterialindustri 

använda bergartstyperna. 

Gruppering i specifika bergartsgrupper (granitoida djup- och gångbergarter samt deras 

omvandlingsprodukter, gabbroida djup- och gångbergarter och deras omvandlingsprodukter, 

metasediment och metavulkaniter) baserades dels på deras genetiska, 

strukturella, texturella och mineralogiska likheter, dels på den inom geologin tillämpade 

systematiken. 

Genom att i detalj beskriva bergartens petrografiska egenskaper, i vissa fall även grad 

av omvandling kan man med en viss sannolikhetsnivå göra en numerisk bedömning av 

de förväntade mekaniska egenskaperna såsom nötning och fragmentering uttryckta i 


inom europastandarden vedertagna kvalitetskategorier. Klassificeringsnycklarnas 

bedömningsnivåer är baserade på sambanden framtagna från litteraturstudier, resultat av 

projektets analyser och delvis av utredarnas praktiska erfarenheter. 


3 Beskrivning av expertsystemets funktioner och användning 

I kapitel 3 presenteras principer samt konstruktion av och verktyg för expertsystemet. 

3.1 Inledning 

Expertsystemet bygger på en trestegsmodell enligt figur 3.1. 

Identifiering av objektet 

Identifiering och beskrivning av bergmaterial 

Bedömning av mekaniska egenskaper 

Figur 3.1 Expertsystemets bedömningsmodell. 

För att kunna bedöma bergarternas mekaniska egenskaper (steg 3) använder 

expertsystemet tre verktyg: 

1. Formulär för objektsbeskrivning samt bestämning av bergartstyper och deras 

petrografiska egenskaper. 

2. Klassificeringsnyckel för bedömning av kategorier avseende mekaniska 

egenskaper. 

3. Datablad med typbergarter analyserade med avseende på petrografiska och 

mekaniska egenskaper. 

De två förstnämnda används som systemets verktyg i syfte att bedöma bergmaterialens 

mekaniska egenskaper, medan databladen utgör ett underlag för hela systematikens 

utveckling. Figur 3.2 illustrerar expertsystemet i sin helhet. Från figuren framgår 

informationsflödet från hjälpverktyg till systemets tre steg. 


Expertsystem 

Formulär för 

objektsbeskrivning 

och 

bestämning av 

bergarts-typer 

Bedömningsmodell 



Klassificeringsnyckel 


Figur 3.2 Expertsystem för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper. 

3.2 Bedömningsmodell och klassificeringsnyckel 

Datablad 

I första steget identifieras objektet varifrån bergmaterial ska losshållas för ändamål 

såsom material i väg- och järnvägslinje eller täktverksamhet. Identifieringen inleds med 

studier av befintliga berggrundskartor åtföljda av fältundersökning. Objektet dokumenteras 

med avseende på all tillgänglig information, exempelvis berggrundens beskaffenhet, 

strukturgeologiska förhållanden, tillgängliga volymer och objektets geografiska 

position. Dokumentationen görs i ett utarbetat formulär för objektsbeskrivning och 

bestämning av bergartstyper (bilaga B). 

Identifiering och beskrivning av bergmaterialets petrografiska egenskaper innebär 

fältbesiktning och en laborativ del. Bergmaterialet bedöms okulärt och beskrivs 

petrografiskt vid den planerade lokaliseringen. Resultaten sammanställs i formuläret. 

Lämpligen genomförs provtagning av representativa bergprov i samband med 

fältbesiktningen. Om borrkax (från exempelvis jord-bergsondering) finns tillgängligt 

kan även detta provtas och användas för vidare identifiering av bergmaterialet. Med 

borrkaxanalyser kan bergart och andel fri glimmer i finfraktion bestämmas (Johansson 

et al., 2009). Från proverna prepareras tunnslip som analyseras petrografiskt. Vid det 

laborativa arbetet bestäms och dokumenteras bergartens strukturella uppbyggnad, 

mineralsammansättning och textur, det vill säga kornstorlek, kornstorleksfördelning etc. 

Utifrån den samlade informationen kan bergarten bestämmas och beskrivas på ett 

tillfredsställande sätt. 

I den tredje fasen bedöms bergmaterialets mekaniska egenskaper och därmed kan 

användningsområdena uppskattas. Bedömningen genomförs stegvis via 

bergartsbeskrivningen i formuläret och en klassificeringsnyckel som bygger på 

tillgänglig petrografisk information om bergarten. Ju mer information och följaktligen 


utförligare bergartsbeskrivning, desto säkrare blir bedömningen av kategoritillhörighet 

för mekaniska egenskaper. Graden av säkerhet är indelad i tre nivåer. Indelningen av 

kategorier utgår från de europeiska produktstandarderna avseende makadamballast för 

järnväg, ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar samt ballast för obundna och 

hyrauliskt bundna material. 

3.3 Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av 

bergartstyper 

I bilaga B bifogas formuläret för objektsbeskrivning och bergartsbestämning som ingår i 

systemets två första steg. I formuläret dokumenteras alla väsentliga och åtkomliga 

uppgifter om objektet (skärning, täkt eller dylikt) och om bergmaterialet från objektet. 

Underlaget är systematiskt uppbyggt ur både makro- och mikroperspektiv. Den okulära 

undersökningen görs i fält och den laborativa främst genom mikroskopi eller bildanalys. 

När formuläret är komplett utgör det grunden för en nöjaktig bergartsbeskrivning som i 

sin tur möjliggör bedömning av mekaniska egenskaper via klassificeringsnyckeln. 

Detaljerad information om formulärets innehåll och användning finns i avsnitt 4.4. 

3.4 Datablad 

Underlaget för expertsystemet bygger i huvudsak på en serie av datablad som omfattar 

uppgifter om de mest frekvent använda bergarterna för väg- och järnvägsändamål, 

selektivt utvalda efter relevanta petrografiska variabler. Bergarterna har analyserats med 

avseende på såväl mekaniska som petrografiska egenskaper. Med analyserna som 

utgångspunkt har de relevanta petrografiska parametrarna som inverkar på bergmaterialens 

mekaniska egenskaper identifierats och bekräftats med statistiska utvärderingar. 

Utvärderingarna ligger till grund för klassificeringsnyckeln beträffande bedömning av 

kategoritillhörighet för bergmaterialens mekaniska egenskaper. 

Databladen är inte nödvändiga attribut för systemanvändaren. De utgör grundstenen för 

utvecklingen av systemet och ingår som ett redskap i bakgrundsprocessen och som ett 

dynamiskt register för ständig uppgradering. Angående databladens övriga information 

se avsnitten 2.1 och 4.7 


4 Expertsystemets praktiska användning 

4.1 Inledning 

Den i kapitel 3 beskrivna metodiken förordas för användning av expertsystemet. 

Praktisk användning av expertsystemet är i hög grad beroende av utredarens kvalifikationer 

och erfarenhet. En geolog med stor fältvana och erfarenhet gällande bergartsbestämning 

kan okulärt göra bedömningar som en mindre van utredare måste studera 

med hjälp av mikroskop. Eftersom klassificeringsnyckeln i varierande grad är baserad 

på bestämning av bergartstyp, mineralsammansättning, kornstorlek, kornstorleksfördelning, 

foliationsgrad och metamorfosgrad är det dock nödvändigt att bergartskarakteristiken 

täcker alla dessa variabler. Nedan följer dels ett schema för praktisk användning 

av expertsystemet (figur 4.1), dels en beskrivning av praktiska metoder och anvisningar 

för användarna inklusive behövliga verktyg. 

Figur 4.1 visar en schematisk bild över den praktiska tillämpningen. 

Expertsystem 

Formulär för 

objektsbeskrivning 

och 

bestämning av 

bergarts-typer 

Bedömningsmodell 


Figur 4.1 Praktisk användning av expertsystemet. 

4.2 Identifiering av objektet 


Klassificeringsnyckel 


Datablad 

Inledningsvis studeras objektet med hjälp av berggrunds- och jordartskartor över det 

aktuella området. Kartmaterialet indikerar bland annat vilken bergart eller vilka bergarter 

som kan förväntas, förekomst av eventuella diskontinuiteter såsom gångar och 

förkastningar (krosszoner kan förväntas), foliationsriktning i plan och i rymd (strykning 

och stupning) samt om det finns berg i dagen. Observera att kartorna kan vara svårtolkade 

för den oinvigde, huvudsakligen beroende på att den geologiska nomenklaturen 

inte är standardiserad och att den ofta baseras på kunskap om berggrundens ursprung 


och bildningssätt. Kartbladen bygger på tolkning och ger därför inte exakt information. 

Följaktligen är minst en fältbesiktning nödvändig för att objektsidentifieringen ska 

kunna genomföras. Övriga viktiga upplysningar kan också erhållas från exempelvis 

fastighets- och terrängkartor eller andra topografiska kartor. 

Den grundläggande utrustningen för fältarbetet är kartunderlag, geologisk kompass, 

geologhammare, lupp, kamera, provpåsar och märkpenna. Spade och GPS är andra 

föremål som kan vara användbara. Fältbesiktningen kräver att någon del av berggrunden 

är blottad (berg i dagen) eller frilagd från lösa avlagringar. Om jord-bergsondering 

förekommer kan frånvaro av synligt och åtkomligt berg kompenseras genom 

undersökning av borrkax. Dock bidrar borrkaxanalyser i första hand till att identifiera 

och beskriva objektets bergmaterial och inte själva objektet, det vill säga nästa steg i 

bedömningsförfarandet. Under fältarbetet dokumenteras objektet med avseende på om 

berggrunden är homogen eller heterogen och uppskattningar beträffande areella och 

volymetriska tillgångar genomförs. Om möjlighet finns kan objektet mätas in med GPS 

eller liknande metod för mer exakt information om position och tillgängliga volymer. 

Eventuell förekomst av diskontinuiteter såsom sprickor, krosszoner och gångar noteras 

liksom övriga iakttagelser som kan bidra med upplysningar om det planerade objektet 

(vegetation, vattendrag, kraftledningar och andra yttre omständigheter, vilka påverkar 

fortsatt verksamhet). Sprickors, krosszoners och gångarnas orientering 

(strykning/stupning) mäts lämpligen in med kompass. Objektet och betydande 

observationer bör fotograferas. Alla uppgifter sammanställs i formuläret för 

objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper, bilaga B. 

4.3 Identifiering och beskrivning av bergmaterial 

När objektet är identifierat och dokumenterat påbörjas den okulära bedömningen av 

ingående bergmaterial. Materialet beskrivs med avseende på färg, struktur, kornstorlek, 

kornstorleksfördelning och ingående mineral utifrån vad som är möjligt med blotta ögat 

och en fältlupp. Avsikten med en okulär petrografisk bedömning är att få en fältklassifikation 

avseende bergartsgrupp (magmatisk eller metamorf, granitoid eller gabbroid 

etc.). 

För att öka säkerheten på bedömningen bör provtagning av representativa prover för 

vidare petrografiska analyser genomföras. Vid homogen berggrund bestående av en 

bergart tas 1–2 prover. Om berggrunden är heterogen och omfattar flera olika bergarter 

ska 1–2 prover från varje bergart tas. Uppmärksamma att heterogeniteten kan, utöver 

bergartsvariationer, vara tektoniskt betingad (till exempel krosszoner). Från bergmaterialet 

tas ett handstycke som sedan används för närmare bestämning och vid behov för 

framställning av mindre fragment avseende tunnslipstillverkning. I fall strukturen är 

folierad eller skiktad ska provet tas så att den största ytan kan återge ett snitt vinkelrätt 

mot foliations- eller skiktningsriktningen. Proverna ska märkas med ett prov-ID, vilket 

gör det möjligt att spåra varifrån i det undersökta objektet provet härstammar. 

Inom områden med berggrund täckt av lösa avlagringar kan borrkax (från jordbergsondering) 

användas för bedömning av bergart och andel fri glimmer. Vid 

provtagning ska provet tas från kax som enbart härrör från borrning i berg. Inga rester 

från lösa avlagringar får finnas i provet. Liksom för provtagning av berg är antalet prov 

beroende av om berggrunden är homogen eller heterogen. Minst 1–2 kaxprover per 

bergart rekommenderas. Även borrkaxprover måste märkas på sådant sätt som 

möjliggör spårbarhet. 


Från borrkaxprover provbereds (siktas och tvättas) en grövre fraktion (>4 mm) för 

bergartsbestämning och, om det finns anledning att bestämma andel fri glimmer, minst 

en finfraktion (0,125/0,25 mm) för beräkning av friglimmerhalten i finfraktion. 

Bestämning av friglimmerhalt är ett krav på bergmaterial som används i vägar för 

obundna bärlager och grusslitlager. Berg- och/eller borrkaxproverna prepareras sedan i 

tunnslip för ytterligare petrografiska undersökningar. Närmare beskrivning av 

borrkaxmetoden finns i ”Estimation of rock aggregates quality using analyses of drill 

cuttings”, Johansson et al. (2009). 

De två mest vedertagna metoderna för petrografisk analys av bergmaterial är 

polarisationsmikroskopi och point-countmetoden samt bildanalys. 

Vid petrografisk analys undersöks mineralorientering och foliationsgrad, kornstorlek 

och kornstorleksfördelning samt mineralsammansättning. Övriga texturella egenskaper 

noteras också (exempelvis kornbegränsning och utbredning av mikrosprickor). 

En kompletterande analys av fri glimmer (krav på ballast i obundet bärlager och 

grusslitlager, Vägverket, 2009c) kan genomföras med olika metoder: 

1. VVMB 613 Bestämning av glimmerhalt i materialets finfraktion (Vägverket, 

2002) 

2. A method for estimation of free mica particles in aggregate fine fraction by 

image analysis of grain mounts (Johansson et al., 2008) 

3. Kornräkning i polarisationsmikroskop modifierad efter VVMB 613. 

Den förstnämnda metoden fordrar inte att tunnslip tillverkas från provet. De två senare 

har fördel av att resultatet kan kontrollräknas och arkiveras. 

Vid analys av fri glimmer i finfraktion bestäms andel fri glimmer i partikelprocent. 

4.4 Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av 

bergartstyper 

4.4.1 Allmänt 

Formuläret för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyp har utarbetats utifrån 

lång erfarenhet och med syfte att få en systematisk rutin. Arbetet med att identifiera 

objektet och att identifiera och beskriva bergmaterialet bör utföras av en person med 

kunskaper om teknisk geologi och bergmaterialteknologi. Dessutom krävs goda 

erfarenheter från fältarbete och provtagning liksom inblick, förståelse och känsla för den 

praktiska användningen av bergmaterial. 

Formuläret inbegriper dokumentation från objektsbeskrivning till en komplett bergartsbeskrivning. 

Om formuläret är fullständigt erhålls en bergartsbeskrivning som gott och 

väl räcker för att utifrån expertsystemet bedöma materialets mekaniska egenskaper (och 

användning). 

I underavsnitt 4.7.1 finns ytterligare definitioner för ifyllande av formuläret. 

4.4.2 Handledning för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper 

Formuläret i bilaga B (figur 4.2) är avsett att användas både vid fältbesiktning och för 

de laborativa undersökningarna. 


I formuläret uppges vem som är ansvarig för utredningen, kompetens och kontaktuppgifter. 

Här anges även tillgängliga uppgifter om objektet som ska undersökas såsom 

namn och beteckning, vilken position och aktuellt koordinatsystem samt vilket kartblad 

objektet omfattas av. 

Figur 4.2 Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper. 


Objektets strukturgeologiska förhållanden dokumenteras i enlighet med definitionerna i 

tabell 4.1 (Morfeldt, 1976). Definitionerna finns även specificerade i formuläret. 

Undersökningarna utförs i fält. Det är inte alla gånger möjligt att verifiera samtliga 

uppgifter, till exempel om berg i dagen saknas eller förekommer i begränsad omfattning. 

Om berggrunden är heterogen med avseende på bergarter bör en uppskattning av 

hur de olika bergarterna står i proportion till varandra dokumenteras. Objektet och 

observationer av betydelse fotograferas. Andra iakttagelser som kan bidra med 

upplysningar om det planerade objektet (vegetation, vattendrag, kraftledningar och 

dylikt) och som kan påverka fortsatt verksamhet bör noteras. 

Tabell 4.1 Definitioner för identifiering av strukturgeologiska förhållanden (Morfeldt, 

1976). 

Strukturgeologiskt förhållande Definition 

Homogen berggrund En bergart, inga diskontinuiteter 

Heterogen berggrund Flera olika bergarter, tektoniska företeelser (krosszon, förkastning etc.) 

Struktur/foliation Orientering (strykning/stupning) 

Sprickfrekvens Ringa 1–3/m 

Medium 3–10/m 

Hög >10/m 

Sprickavstånd Stort >1 m 

Grad av öppenhet

När objektets strukturgeologiska förhållanden är kartlagda studeras det ingående 

bergmaterialet okulärt. Materialet beskrivs med avseende på färg, struktur, kornstorlek, 

kornstorleksfördelning och om möjligt ingående mineral utifrån definitionerna i tabell 

4.2 (Loberg, 1999). En fältlupp underlättar arbetet. När bergmaterialet har undersökts 

okulärt görs en fältmässig klassificering av bergartstypen för att få en uppfattning om 

vilken bergartsgrupp materialet tillhör, till exempel om det är magmatiskt eller 

metamorft och av granitoid eller gabbroid sammansättning (exempelvis Streckeisen, 

1976). 

Tabell 4.2 Okulär bedömning av bergarternas petrografiska egenskaper (Loberg, 

1999). 

Egenskap Definition 

Färg Bergartens färg 

Struktur Massformig (magmatisk bergart) 

Folierad (metamorf bergart) 

Skiktad (sedimentär bergart) 

Kornstorleksfördelning Jämnkornig 

Ojämnkornig 

Kornstorleksbenämning Bergartstyp 

Magmatisk Metamorf Sedimentär 

Finkornig 2 mm 

Typ av prov Bergprov 

Borrkax 

Borrkärna 

För att öka säkerheten på bedömningen kan provtagning av representativa prover 

genomföras för petrografiska analyser. Antalet prover styrs av berggrundens 

homogenitet eller heterogenitet. Det rekommenderas1–2 prover per bergart, vilket 

innebär att om berggrunden är heterogen med avseende på bergart kommer det att 

behövas fler prover än om den är homogen. Från bergmaterialet tas ett handtycke som 

sedan används för framställning av mindre fragment avseende tunnslipstillverkning. 

Den största ytan ska kunna återge ett snitt vinkelrätt mot foliations- eller skiktningsriktningen 

om sådan förekommer (metamorfa respektive sedimentära bergarter). Om 

provtagning från kaxborrning ska genomföras får inga jordrester medfölja. Endast kax 

från borrning i berg får ingå. Att särskilja bergkax från lösa avlagringar kan bli aktuellt 

om jord-bergsondering förekommer. När kärnborrning ska utföras måste valet av 

borrhålens lokalisering ske så att proverna blir representativa. Liksom för provtagning 

av berg är antalet prov av borrkax och borrkärnor beroende av om berggrunden är 

homogen eller heterogen. Alla prov ska märkas så att de är spårbara. 

Vid petrografisk analys studeras materialet ingående i polarisationsmikroskop eller med 

hjälp av bildanalys. Nu beskrivs stukturella och texturella egenskaper grundligt. De 

definieras enligt tabell 4.3. Mineralsammansättningen bestäms i huvudmineral 

(>5 volymprocent) och underordnade mineral (

Tabell 4.3 Definitioner för petrografisk analys. 

Egenskap Definition 

Struktur Massformig till svagt folierad 

Folierad 

Starkt folierad 

Skiktad 

Kornstorlek Finkornig 

Medelkornig 

Grovkornig 

Kornstorlek i mm Ange mineralkornens storlek i millimeter (eventuellt i intervall) 

Kornstorleksfördelning Jämnkornig 

Något ojämnkornig 

Ojämnkornig 

Mikrosprickor mm/mm 2 

Kornbegränsning/-bindning Idiomorf Utvecklade plana, begränsande kristallytor 

Kornstorleksbenämning Bergartstyp 

Hypidiomorf Delvis utvecklade plana, begränsande kristallytor 

Allotriomorf Ej utvecklade plana, begränsande kristallytor 

vid bergartsklassificering Magmatisk Metamorf Sedimentär 

Finkornig 2 mm 

Huvudmineral >5 vol.% 

Underordnade mineral

I klassificeringsnyckeln används beteckningarna Ev, Tr och MTr för respektive 

säkerhetsnivå. Information om bergarten tillförs stegvis in till klassificeringsstrukturen 

och ju större petrografisk specifikation som är tillgänglig, desto säkrare blir 

kategoriseringen. Figur 4.3 illustrerar klassificeringsnyckelns struktur från petrografiska 

indata till utdata i form av kategorier för mekaniska egenskaper samt säkerhetsnivå. 

Exempel: 

A = massformig 

A+B = massformig, grovkornig 

A+B+C = massformig, grovkornig, ojämnkornig 

Indata Utdata Indata Utdata Indata Utdata 

AN7 Ev 

AN14 Ev 

A A+B A+B+C 

AN30 MTr 

AN30 MTr 

Figur 4.3 Bestämningsschema för klassificeringsnyckeln. 

4.6 Bedömning av bergartens mekaniska egenskaper 

AN19 Ev 

AN30 MTr 

Från formuläret för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper erhålls 

bergartsbeskrivning och bergartsnamn för den bergart som ska bedömas med avseende 

på kategoritillhörighet för mekaniska egenskaper. Bergartsnamnet söks fram i 

klassificeringsnyckeln och därefter följs trädstrukturen i klassificeringsnyckeln utifrån 

den petrografiska information som finns i bergartsbeskrivningen. Bedömning av 

mekaniska egenskaper bör utföras av en person som har kunskaper om vad de olika 

kategorierna för mekaniska egenskaper innebär och hur kategorierna ska tillämpas för 

ändamålsenlig användning av bergmaterial. Figurerna 4.4–4.8 ger en schematisk bild 

över bedömningsprocessen. 


Figur 4.4 Detaljerad bergartsbenämning hämtas från bergartsbeskrivningen i 

formuläret för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper. 


Figur 4.5 Exempel på kategorisering efter klassificeringsnyckeln. 


Figur 4.6 Exempel på bedömning av mekaniska egenskaper med hjälp av de statistiskt 

relevanta petrografiska variablerna. 


MATERIALET KLARAR EVENTUELLT 

KRAVEN FÖR KULKVARNSVÄRDE 

KATEGORI AN7 

DET ÄR MYCKET TROLIGT ATT 

MATERIALET KLARAR KRAVEN FÖR 

KULKVARNSVÄRDE KATEGORI AN30 

Figur 4.7 Förtydligande av bestämningen av mekaniska egenskaper. 


Figur 4.8 Bedömning av sista petrografiska variabeln ger den mest troliga 

bedömningen av mekaniska egenskaper. 

MATERIALET KLARAR EVENTUELLT 

KRAVEN FÖR KULKVARNSVÄRDE 

KATEGORI AN19 

DET ÄR MYCKET TROLIGT ATT 

MATERIALET KLARAR KRAVEN FÖR 

KULKVARNSVÄRDE KATEGORI AN30 


4.7 Databladens information 

4.7.1 Petrografiska egenskaper 

De bergarter som för närvarande ingår i expertsystemet har indelats i fyra grupper 

utifrån de mest använda bergarterna för väg- och järnvägsbyggande: 

A. granitoida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) 

B. gabbroida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) 

C. metasediment (meta-areniter och meta-argilliter) 

D. metavulkaniter (felsiska till mafiska). 

Sedimentära bergarter är inte inbegripna, eftersom de i Sverige inte används lika 

frekvent som de magmatiska och metamorfa bergarterna och ofta håller de relativt låg 

kvalitet. Systemet kommer att kompletteras med magmatiska ytbergarter via ett 

internationellt projekt i samarbete med Karls universitet i Prag, Tjeckiska Republiken. 

Bergarterna redovisas i tabellerna 4.4–4.7. 

Tabell 4.4 Granitoida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser). 

Bergart Antal (st.) 

Granit 4 

Granodiorit 2 

Aplit 1 

Porfyr 1 

Ortognejs (granitiska till tonalitiska) 6 

Tabell 4.5 Gabbroida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser). 


Gabbro 1 

Diabas 3 

Metagabbro 2 

Grönsten 1 

Tabell 4.6 Metasediment (meta-areniter och meta-argilliter). 


Kvartsit (varav 2 är fältspatsförande) 3 

Kvartsitisk skiffer 1 

Ådergnejs (migmatit) 1 

Glimmerskiffer (biotit-plagioklas) 1 

Glimmerskiffer (muskovit) 1 

Kalkfyllit 1 


Tabell 4.7 Metavulkaniter (felsiska till mafiska). 


Felsisk till intermediär metavulkanit 1 

Intermediär metavulkanit 2 

Intermediär till mafisk metavulkanit (grönskiffer) 1 

Mafisk metavulkanit (amfibolitskiffer) 1 

Databladen omfattar uppgifter om bergarternas färg, struktur (mineralorientering och 

foliationgrad), textur (kornstorlek, kornstorleksfördelning, utbredning av mikrosprickor, 

kornbegränsning/-bindning etc), mineralsammansättning samt viktiga statistiska 

parametrar. Egenskaperna redovisas och definieras enligt nedan. 

Färg 

Bergarternas färg beskrivs utifrån okulär bedömning. 

Struktur 

Mineralorienteringen återges i rosdiagram och foliationgraden är indelad i grupper 

baserade på en relativ tregradig skala: massformig till svagt folierad, folierad samt starkt 

folierad. För att statistiskt kunna behandla strukturella egenskaper har de tre grupperna 

tilldelats ett numeriskt värde där: 

*1 anger massformig till svagt folierad bergart 

*2 anger folierad bergart 

*3 anger starkt folierad bergart 

Texturella egenskaper 

Utöver de texturella egenskaper som direkt används i klassificeringsnyckeln 

undersöktes även egenskaper som kan användas vid vidare forskning och eventuell 

utveckling av expertsystemet. 

Kornstorlek 

I databladen definieras kornstorleken dels som storlek (mm) i ett intervall, dels som 

antal korn per 30 millimeter (antal/30 mm) av ett tunnslip samt medelkornstorlek (från 

bildanalys) för att få ett fullgott statistiskt underlag. Även medelkornstorlek på 

glimmermineral anges. I bergartsbeskrivningarna används finkornig, medelkornig eller 

grovkornig i enlighet med definitionerna för petrografisk analys (bilaga B). 

Kornstorleksfördelning 

Kornstorleksfördelningen bygger på en relativ skala i tre klasser med ett statistiskt 

numeriskt värde: jämnkornig (1), något ojämnkornig (2) eller ojämnkornig (3). 

Fördelning av kornstorlek anges också med parametrar från bildanalys och för statistisk 

utvärdering enligt följande: 

* EG (even grained), 1 


* MUG (medium uneven grained), 2 

* CUG (continuously uneven grained), 3 

* UG (uneven grained), 4 

* ett numeriskt värde med avseende på kornstorleksfördelningens standardavvikelse 

för varje bergart. 

Mikrosprickor 

Utbredning av mikrosprickor beskrivs som spricklängd per kvadratmillimeter 

(mm/mm 2 ). Mikrosprickorna har studerats med avseende på intra- och interkristallina 

sprickor. Intrakristallina sprickor är mikrosprickor som förekommer inom ett enskilt 

mineralkorn, medan interkristallina löper genom två eller flera mineralpartiklar. Bland 

de undersökta bergarterna är interkristallina mikrosprickor sällsynta. I databladen 

beskrivs också i vilka mineral mikrosprickorna förekommer och orientering av 

mikrosprickor återges i rosdiagram. 

Kornbegränsning/-bindning 

För att beskriva kornbegränsning/-bindning har tre olika grupper använts: idiomorf, 

hypidiomorf och allotriomorf. Idiomorf innebär dominans av plana, begränsande 

kristallytor, hypidiomorf innebär delvis utvecklade plana, begränsande kristallytor och 

allotriomorf innebär dominans av ej utvecklade plana, begränsande kristallytor. 

Grupperna har ett numeriskt värde från 1 till 3. 

Kornform 

Kornformen beskrivs i tre relativa begrepp: rak (straight), svagt avrundad (medium 

ameboid) och avrundad (ameboid). Den anges även med en koefficient och ett 

numeriskt värde (1–3 i ovan nämnd ordning). 

Strökristaller 

Om bergarten innehåller strökristaller är de beskrivna med antal kristaller per 30 

millimeter (antal/30 mm), av vilket mineral strökristallerna består av och kristallstorlek. 

Mineralsammansättning 

Mineralsammansättningen redovisas i volymprocent som huvudmineral (>5 volymprocent), 

underordnade mineral (

Kvartshalt i bergart 

Om bergarten innehåller kvarts redovisas kvartshalten som andel kvarts i volymprocent. 

Glimmerhalt i bergart 

Om bergarten innehåller glimmermineral redovisas glimmerhalten som andel glimmermineral 

i volymprocent. 

Andel fri glimmer i finfraktion 

Alla bergarterna har undersökts med avseende på fri glimmer i finfraktion. De 

analyserade fraktionerna är främst 0,125/0,25 och 0,25/0,5 mm. Resultatet redovisas 

som andel av fria glimmermineral i partikelprocent. 

4.7.2 Mekaniska egenskaper 

Bergarterna har analyserats med avseende på en rad olika mekaniska egenskaper enligt 

nedanstående. Listan redogör för egenskap, egenskap verifierad som, analysmetod och 

analysfraktion. 

Egenskap: kornform 

Verifierad som: LT-index 

Metod: SS-EN 933-4 Ballast – Geometriska egenskaper – Del: 4 Bestämning av 

kornform– LT-index (Swedish Standards Institute, 1999b) 

Fraktion (mm): 11,2/31,5 

31,5/50 

31,5/63 

Egenskap: kornform 

Verifierad som: flisighetsindex 

Metod: SS-EN 933-3 Ballast – Geometriska egenskaper – Del: 3 Bestämning av 

kornform – Flisighetsindex (Swedish Standards Institute, 1997b) 

Fraktion (mm): 10/16 

Egenskap: motstånd mot fragmentering 

Verifierad som: Los Angelesvärde 

Metod: SS-EN 1097-2 Ballast – Bestämning av mekaniska och fysikaliska 

egenskaper - Del: 2 Metoder för bestämning av motstånd mot fragmentering 

(Swedish Standards Institute, 2010) 


31,5/50 

Egenskap: motstånd mot nötning 

Verifierad som: micro-Devalvärde 


egenskaper - Del: 1 Bestämning av nötningsmotstånd (micro-Deval) 

(Swedish Standards Institute, 1996) 

SS-EN 13450 Makadamballast för järnväg (Swedish Standards Institute, 

2002a) 


31,5/50 

Egenskap: motstånd mot nötning från dubbdäck 

Verifierad som: kulkvarnsvärde 



egenskaper - Del: 9 Bestämning av motstånd mot nötning från dubbdäck 

(Nordiska kulkvarnsmetoden) (Swedish Standards Institute, 1998b) 

Fraktion (mm): 11,2/16 

Egenskap: sprödhet 

Verifierad som: sprödhetstal 

Metod: FAS Metod 210-01 Bestämning av sprödhetstal (Vägverket, 2001) 

Fraktion (mm): 11,2/16 

Egenskap: enaxiell tryckhållfasthet 

Verifierad som: σC 

Metod: ISRM Suggested methods for determining the uniaxial compressive strength 

and deformability of rock materials, Part 1: Suggested method for 

determination of the uniaxial compressive strength of rock materials 

(International Society for Rock Mechanics 1979; 1981) 

Fraktion: borrkärna 

Egenskap: indirekt draghållfasthet 

Verifierad som: σT 

Metod: ISRM Suggested method for determining tensile strength of rock materials, 

Part 2: Suggested method for determining indirect tensile strength by the 

Brazil test (International Society for Rock Mechanics 1978; 1981) 

Fraktion: borrkärna 

Fotodokumentation 

Databladen omfattar makro- och mikrobilder på samtliga ingående bergarter. Fotografierna 

inbegriper: 

* handstycke 

* tunnslip av bergart 

* mikrobild av bergart 

* tunnslip av fri glimmer i finfraktion 


5 Bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper med 

hjälp av klassificeringsnyckel 

I kapitel 5 presenteras klassificeringsnycklar för bedömning av mekaniska egenskaper 

gällande de i expertsystemet ingående bergartsgrupperna. 

Bedömning av granitotida bergarter/ortognejser bygger på strukturella egenskaper (grad 

av foliation), kornstorlek, kornstorleksfördelning och glimmerhalt. 

Analys av gabbroida djup- och gångbergarter gav inga signifikanta samband mellan de 

petrografiska och mekaniska egenskaperna. Lågmetamorfa varianter (grönstenar) hade 

dock generellt bättre mekaniska egenskaper än originalvarianter. 

Klassificering av metasedimentära bergarter är baserad på deras genes och metamorfosgrad. 

Denna indelning innefattar både mineralsammansättning och kornstorlek. 

Bedömning av metavulkaniter sker efter mineralsammansättning (felsiska, mafiska) och 

metamorfosgrad (grad av foliation, kornstorlek och mineralsammansättning). 


5.1 Granitoida djup- och gångbergarter samt deras omvandlingsprodukter 

(ortognejser) 

Bergarter: Granit till tonalit och deras omvandlingsprodukter (ortognejser), 

aplit, pegmatit, kvartsporfyr 

Bedömning av: Motstånd mot nötning från dubbdäck, AN 

Motstånd mot fragmentering LARB, LA 

Motstånd mot nötning MDERB, MDE 

Egenskap bestämd som: Kategorier för största nötningsvärden: AN 

Kategorier för största Los Angelesvärde: LARB, LA 

Kategorier för största micro-Devalvärde: MDERB, MDE 

Kategorier enligt standard: SS-EN 13043 Ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar för 

vägar, flygfält och andra trafikerade ytor 



material till väg och anläggningsbyggande 

Anmärkning: Graniter och pegmatiter kan vara radonförande och bör därför 

inte byggas in i byggnader utan föregående analys eller 

bedömning av Ra-index (se exempelvis berggrundskartor). 

Granitoida bergarter är känsliga för utbredning av mikrosprickor, 

speciellt vid sprängning. 

För applikation i järnväg ska bergarters kvartshalt deklareras 

(gäller alla bergartstyper). 

För applikation i järnväg får bergarters glimmerhalt inte överstiga 

10 vol.% (gäller alla bergartstyper). Förvaltaren får emellertid 

avgöra om materialet är godtagbart vid ett glimmerinnehåll 

mellan 10 och 25 vol.% beroende på hur glimmermineralen är 

orienterade i bergarten. 

För applikation i väg får andel fri glimmer i finfraktion inte 

överstiga 30% för obundet bärlager (30-50% om bärlagret inte 

trafikeras av tung trafik) och 40% för grusslitlager (gäller alla 

bergartstyper). 

Förkortningar: Ev eventuellt (50 %) 

Tr troligt (70 %) 

MTr mycket troligt (90 %) 

m massformig 

f folierad 

stf starkt folierad 


m 

granit 

f 

stf 

ortognejs 

m 

granit 

f 

stf 

ortognejs 

granitoider 

ortognejser 

5.1.1 Kategorier för största motstånd mot nötning från dubbdäck – 

kulkvarnsvärde 11,2/16 mm (AN) 

AN7 Ev 

AN7 Ev 

finkornig 

AN30 MTr AN14 MTr 

medelkornig 

grovkornig 

AN10 Ev 

AN14 MTr 

AN14 Ev 15 % glimmer i AN14 Ev 

AN30 Tr 

ojämnkornig 

AN19 Ev 

AN30 MTr 

5.1.2 Kategorier för största motstånd mot fragmentering - Los Angelesvärde 

31,5/50 mm, makadamballast för järnväg (LARB) 

LARB12 Ev 10 % glimmer i LARB16 Ev 

LARB20 MTr 

LARB16 Ev 10 % glimmer i LARB20 Ev 

LARB24 Tr 


10/14 mm (LA) 

LA20 Ev 

LA20 Ev 

finkornig 

LA40 MTr LA25 Tr 

medelkornig 

grovkornig 

LA25 Ev 

LA30 Tr 

LA35 Ev 

LA40 MTr 


m 

granit 

f 

stf 

ortognejs 

m 

granit 

f 

stf 

ortognejs 

5.1.4 31,5/50 mm, makadamballast för järnväg (MDERB) 

MDERB5 Ev 10 % glimmer i MDERB9 Tr 

MDERB11 MTr 

MDERB7 Ev 10 % glimmer i MDERB9 Ev 

MDERB15 Tr 

5.1.5 Kategorier för största motstånd mot nötning - micro-Devalvärde 

10/14 mm (MDE) 

MDE10 Ev 15 % glimmer i MDE15 Tr 

MDE20 MTr 

MDE15 Ev 15 % glimmer i MDE20 Ev 

MDE25 Tr 


5.2 Gabbroida djup- och gångbergarter samt deras 

omvandlingsprodukter (ortognejser) 

Bergarter: Gabbro, diorit och deras omvandlingsprodukter (ortognejser), diabas 

Bedömning av: Motstånd mot nötning från dubbdäck 









SS-EN 13242 Ballast för obundna och hydrauliskt bundna material 

till väg och anläggningsbyggande 

Anmärkning: Bergarterna kan vara magnetiska på grund av innehåll av mineralet 

magnetit. 

För applikation i järnväg ska bergarters kvartshalt deklareras (gäller 

alla bergartstyper). 


10 vol.% (gäller alla bergartstyper). Förvaltaren får emellertid avgöra 

om materialet är godtagbart vid ett glimmerinnehåll mellan 10 och 

25 vol.% beroende på hur glimmermineralen är orienterade i 

bergarten. 

För applikation i väg får andel fri glimmer i finfraktion inte överstiga 

30 % för obundet bärlager (30–50 % om bärlagret inte trafikeras av 

tung trafik) och 40 % för grusslitlager (gäller alla bergartstyper). 







gabbro 

diabas 

grönsten 

AN10 Ev 

gabbro 

AN14 Ev 

AN19 Tr diabas 

AN19 Tr 

lågmetamorf AN10 Ev 

AN14 Tr 



gabbro 

diabas 

grönsten 

LARB12 Ev 

LARB20 Tr 

finkornig 

LARB12 Ev 

LARB14 Tr 

medel- till LARB14 Ev 

LARB20 Tr 


10/14 mm (LA) 

gabbro 

diabas 

grönsten 

LA15 Ev 

LA25 Tr 


31,5/50 mm, makadamballast för järnväg (MDERB) 

gabbro 

diabas 

grönsten 

MDERB7 Ev 

MDERB11 Tr 

gabbro 

diabas 

MDERB9 Ev 

MDERB11 Tr 

lågmetamorf MDERB7 Ev 

MDERB9 Tr 


10/14 mm (MDE) 

gabbro 

diabas 

grönsten 

MDE10 Ev 

MDE15 MTr 

gabbro 

diabas 

MDE10 Ev 

MDE15 Tr 

lågmetamorf MDE10 Tr 

MDE15 MTr 


5.3 Metasediment (meta-areniter och meta-argilliter) 

Bergarter: Kvartsit, fyllit, glimmerskiffer, sedimentgnejs, ådergnejs (migmatit) 












Anmärkning: Bergarterna är glimmerrika (ej kvartsiter). 

Bergarterna kan uppvisa bra mekaniska egenskaper, dock kan de 

lätt krossas ner (Vägverket Produktion, 1996). 





avgöra om materialet är godtagbart vid ett glimmerinnehåll mellan 

10 och 25 vol.% beroende på hur glimmermineralen är orienterade 

i bergarten. 










meta- 

areniter 

AN5 Ev 

AN5 Ev 

kvartsit 

AN>30 MTr AN14 Tr 

sedimentgnejs AN19 Tr 

AN30 MTr 

glimmerskiffrar AN19 Ev 

AN>30 Tr 

fylliter 

AN>30 MTr 



meta- 

areniter 

LARB12 Ev 

LARB12 Ev 

kvartsit 

LARB>24 MTr LARB24 MTr 

sedimentgnejs LARB20 Ev 

LARB24 Tr 

glimmerskiffrar LARB16 Ev 

LARB>24 MTr 

fylliter 

LARB>24 MTr 


10/14 mm (LA) 

meta- 

areniter 

LA15 Ev 

LA15 Ev 

kvartsit 

LA50 MTr LA30 MTr 

sedimentgnejs 

glimmerskiffrar 

fylliter 

LA20 Ev 

LA30 Tr 

LA20 Ev 

LA30 MTr 

LA40 Ev 

LA50 MTr 




meta- 

areniter 

MDERB5 Ev 

MDERB5 Ev 

kvartsit 

MDERB>15 MTr MDERB9 Tr 

sedimentgnejs MDERB11 Ev 

MDERB15 Tr 

glimmerskiffrar MDERB11 Ev 

MDERB>15 Tr 

fylliter 

MDERB>15 MTr 


10/14 mm (MDE) 

meta- 

areniter 

MDE10 Ev 

MDE10 Tr 

kvartsit 

MDE50 MTr MDE15 MTr 

sedimentgnejs MDE15 Ev 

MDE20 Tr 

glimmerskiffrar MDE10 Ev 

MDE30 Tr 

fylliter 

MDE45 Tr 

MDE50 MTr 


5.4 Metavulkaniter (felsiska till mafiska) 

Bergarter: Felsiska till intermediära och mafiska metavulkaniter (hälleflinta, 

leptit, grönskiffer, amfibolit) 












Anmärkning: Bergarterna är ofta heterogena, det vill säga att de kan ge 

varierande kvalitet. 





avgöra om materialet är godtagbart vid ett glimmerinnehåll mellan 

10 och 25 vol.% beroende på hur glimmermineralen är orienterade 

i bergarten. 










metavulkanit AN7 Ev felsiska AN7 Ev lågmetamorfa AN7 Ev 

AN>30 MTr intermediära AN19 Tr (hälleflinta) AN10 Tr 

mafiska 

medium- 

högmetamorfa 

(leptiter) 

AN10 Ev 

AN19 Tr 

AN19 Ev lågmetamorfa AN30 Ev 

AN>30 Tr (grönskiffrar) AN>30 MTr 

medium- 

högmetamorfa 

(amfiboliter) 

AN19 Ev 

AN30 Tr 



metavulkanit LARB12 Ev felsiska LARB12 Ev lågmetamorfa LARB12 Ev 

LARB>24 Mtr intermediära LARB20 Tr (hälleflinta) LARB14 Tr 

mafiska 

medium 

metamorfa 

(leptitskiffer) 

högmetamorfa 

(leptitgnejs) 

LARB16 Ev lågmetamorfa 

LARB>24 MTR (grönskiffrar) 

medium- 

högmetamorfa 

(amfiboliter) 

LARB14 Ev 

LARB16 Tr 

LARB16 Ev 

LARB20 Tr 

LARB>24 MTr 

LARB16 Ev 

LARB20 Tr 


10/14 mm (LA) 

metavulkanit LA15 Ev felsiska LA15 Ev lågmetamorfa LA15 Ev 

LA50 MTr intermediära LA30 MTr (hälleflinta) LA20 Tr 

mafiska 

medium- 

högmetamorfa 

(leptiter) 

LA20 Ev 

LA30 MTr 

LA20 Ev lågmetamorfa LA45 Tr 

LA50 MTr (grönskiffrar) LA50 MTr 

medium- 

högmetamorfa 

(amfiboliter) 

LA20 Ev 

LA35 Tr 




metavulkanit MDERB5 Ev felsiska MDERB5 Ev lågmetamorfa MDERB5 Ev 

MDERB>15 MTr intermediära MDERB15 MTr (hälleflinta) MDERB7 MTr 

mafiska 

medium- 

högmetamorfa 

(leptiter) 

MDERB11 Ev lågmetamorfa 

MDERB>15 MTr (grönskiffrar) 

medium- 

högmetamorfa 

(amfiboliter) 


10/14 mm (MDE) 

MDERB11 Ev 

MDERB15 MTr 

MDERB>15 MTr 

MDERB11 Ev 

MDERB15 Tr 

metavulkanit MDE10 Ev felsiska MDE10 Tr lågmetamorfa MDE10 Tr 

MDE45 MTr intermediära MDE20 MTr (hälleflinta) MDE15 MTr 

mafiska 

medium- 

högmetamorfa 

(leptiter) 

MDE10 Ev 

MDE20 MTr 

MDE20 Ev lågmetamorfa MDE35 Ev 

MDE45 MTr (grönskiffrar) MDE45 MTr 

medium- 

högmetamorfa 

(amfiboliter) 

MDE20 Ev 

MDE25 Tr 


6 Diskussion och slutsatser 

Expertsystem för bedömning av bergmaterialens mekaniska egenskaper utgör ett 

pionjärförsök att sammanföra geologi- och ingenjörskunskaper. En stor del av projektets 

syfte var att skapa ett verktyg för rationellt utnyttjande av naturresurser. Verktyget kan 

användas av beställarmyndigheter, konsulter och entreprenörer. De uppnådda resultaten 

visar möjlighet att med tämligen god säkerhet bedöma bergmaterialens mekaniska 

egenskaper med hjälp av en detaljerad petrografisk beskrivning. Praktisk användning av 

systemets klassificeringsnyckel kommer att ge stora ekonomiska och miljömässiga 

fördelar vid projektering och byggande av nya vägar och järnvägar. Den något låga 

säkerhetsnivån beror sannolikt på att systemets basdata endast utgörs av 34 prov. Detta i 

sin tur har sin grund i brist på anslagsmedel, eftersom flera av kontaktade sponsorer 

uteblev. En framtida komplettering av datamaterialet kommer att dels möjliggöra 

systemets trimning och förfining, dels öka dess säkerhet avsevärt. Den framtida insatsen 

bör vara inriktad på komplettering av befintliga bergartsserier med specifika bergartstyper 

som skulle förbättra säkerheten vid korrelationsanalyser. 


Referenser 

Arbetsmiljöverket (1992a). “Kvarts – Arbetarskyddsstyrelsens kungörelse med 

föreskrifter om kvarts samt allmänna råd om tillämpningen av föreskrifterna”, 

AFS 1992:16, 18 pp. 

http://www.av.se/dokument/afs/ursprungs/ursprungsAFS1992_16.pdf 

Access 2011-01-18. 

Arbetsmiljöverket (1992b). “Kvarts – Arbetarskyddsstyrelsens kungörelse med 

föreskrifter om kvarts samt allmänna råd om tillämpningen av föreskrifterna”, 

AFS 1992:16 med ändringar införda t.o.m. 2005-02 17, 15 pp. 

http://www.av.se/dokument/afs/AFS1992_16.pdf 

Access 2011-01-18. 

Arbetsmiljöverket (2000). “Kvarts – Arbetarskyddsstyrelsens föreskrifter om ändring i 

Arbetarskyddsstyrelsens kungörelse (AFS 1992:16) med föreskrifter om kvarts”, 

AFS 2000:17, 4 pp. 


Access 2011-01-18. 

Arbetsmiljöverket (2005). “Kvarts – Arbetsmiljöverkets föreskrifter om ändring i 

Arbetarskyddsstyrelsens föreskrifter (AFS 1992:16) om kvarts”, AFS 2005:10, 4 pp. 


Access 2011-01-18. 

Banverket (2004). “Makadamballast för järnväg”, BVS 585.52, Version 1, 2004-09-01, 

Banverket, Borlänge, 29 pp. 

http://ida8iext.banverket.se/bvdok_extern/ViewPdfDoc.aspx?docGUID=0610d7b6a24d-4786-96a2-80c962392221 

Access 2011-01-18. 

Banverket (2007). “Järnvägs AMA 98, Anläggning - Banverkets komplement till 

AMA 98”, BVS 581.161, Version 2, 2007-02-01, Banverket, Borlänge, 168 pp. 

http://ida8iext.banverket.se/bvdok_extern/ViewPdfDoc.aspx?docGUID=e0ca3e8f-fb0f- 

4ace-b3e7-ed4cefc95846 

Access 2010-09-13. 

Banverket och Vägverket (2009). “TK Geo”, BVS 1585.001/VV Publ 2009:46, 

Vägverket, Borlänge, 141 pp. 

http://publikationswebbutik.vv.se/upload/5002/2009_46_tk_geo_juli_2009_.pdf 

Access 2011-01-18. 

Boverket (1994). “Boverkets konstruktionsregler (föreskrifter och allmänna råd)”, 

Boverkets författningssamling, BFS 1993:58, BKR 94:1, Boverket, 177 pp. 

http://webtjanst.boverket.se/Boverket/RattsinfoWeb/vault/BKR/PDF/1993-58BKR1.pdf 

Access 2011-01-18. 

Boverket (2000). “Supplement 1 till Boverkets handbok om betongkonstruktioner, 

BBK 94, band 1 och 2”, Upplaga 1:2, Boverket, Byggavdelningen, 

ISBN: 91-7147-274-6, 57 pp. 

Boverket (2002). “Boverkets handbok om betongkonstruktioner, Band 2, Material, 

Utförande, Kontroll”, BBK 94, Upplaga 1:7, Boverket, Byggavdelningen, 

ISBN: 91-7332-687-9, 116 pp. 


Boverket (2004). “Boverkets handbok om betongkonstruktioner, BBK 04”, Boverket, 

271 pp. 

http://www.boverket.se/Global/Webbokhandel/Dokument/2004/boverkets_handbok_om 

_betongkonstruktioner_BBK_04.pdf 

Access 2011-01-18. 

Boverket (2010). “Regelsamling för konstruktion, BKR 2010”, Boverket, 

ISBN 978-91-86342-93-7, 241 pp. 

http://www.boverket.se/Global/Webbokhandel/Dokument/2010/Regelsamling%20BKR 

%202010.pdf 

Access 2011-01-18. 

B. Brattli, B. (1992). The influence of geological factors on the mechanical properties of 

basic igneous rocks used as road surface aggregates, Eng. Geol., 33(1), pp. 31–44. 

Chayes, F. (1956). Petrographic modal analysis, Johan Wiley & Sons, New York. 

Gillespie, M.R., Styles, M.T. (1999). BGS Rock classification scheme, Volume 1, 

Classification of igneous rocks, British Geological Survey Research Report, RR 99-06, 

2 nd edn., British Geological Survey, UK, 54 pp. 

Glagolev, A.A. (1931). Mineralogical materials, 10 pp. 

Goswami, S.C. (1984). Influence of geological factors on soundness and abrasion 

resistance of road surface aggregates: A case study, Bull. Int. Assoc. Eng. Geol., 30(1), 

pp. 59–61. 

Göransson, M., Persson, L., Wahlgren, C.-H. (2004). The variation in bedrock quality 

with increasing ductile deformation, Bull. Eng. Geol. Environ., 63(4), pp. 337–344. 

Hallsworth, C.R., Knox, R.V.O’.B. (1999). BGS Rock classification scheme, Volume 3, 

Classification of sediments and sedimentary rocks, British Geological Survey Research 

Report, RR 99-03, British Geological Survey, UK, 46 pp. 

International Society for Rock Mechanics (1978). “Suggested method for determining 

tensile strength of rock materials, Part 2: Suggested method for determining indirect 

tensile strength by the Brazil test”, Int. J. Rock Mech. Sci. & Geomech. Abstr., 15(3), 

pp. 99–103. 

International Society for Rock Mechanics (1979). “Suggested methods for determining 

the uniaxial compressive strength and deformability of rock materials, Part 1: Suggested 

method for determination of the uniaxial compressive strength of rock materials”, Int. J. 

Rock Mech. Sci. & Geomech. Abstr., 16(2), pp. 137–140. 

International Society for Rock Mechanics (1981). The complete ISRM suggested 

methods for rock characterisation, Brown E.T., Ed., Rock Characterisation Testing and 

Monitoring, ISRM Pergamon Press, Oxford. 

Johansson, E., Miškovský, K., Loorents, K.-J., Löfgren, O. (2008). A method for 

estimation of free mica particles in aggregate fine fraction by image analysis of grain 

mounts, J. Mater. Eng. Perform., 17(2), pp. 250–253. 

Johansson, E., Miškovský, K., Loorents, K.-J. (2009). Estimation of rock aggregates 

quality using analyses of drill cuttings, J. Mater. Eng. Perform., 18(3), pp. 299–304. 

Johansson, E., Lukschová, Š., Miškovský, K. (2010). Correlations between petrographic 

and mechanical properties of rock materials: a literature review, submitted to the J. 

Mater. Eng. Perform. 


Loberg, B. (1999). Geologi: material, processer och Sveriges berggrund, 6 th ed., 

Bokförlaget Prisma, Stockholm, ISBN 91-518-3508-8, 513 pp. 

Loorents, K.-J.L., Johansson, E., Arvidsson, H. (2007). Free mica grains in crushed rock 

aggregates, Bull. Eng. Geol. Environ., 66(4), pp. 441–447. 

Lukschová, Š., Přikryl, R., Pertold, Z. (2009). Petrographic identification of alkali–silica 

reactive aggregates in concrete from 20 th century bridges, Constr. Build. Mater., 23(2), 

pp. 734–741. 

Miškovský, K., Taborda Duarte, M., Kou, S.Q., Lindqvist, P.-A. (2004). Influence of 

the mineralogical composition and textural properties on the quality of coarse 

aggregates, J. Mater. Eng. Perform., 13(2), pp. 144–150. 

Morfeldt, C.-O. (1976). Bergrum och tunnlar, Byggnadsgeologisk uppföljning och 

kartering, Rapport R15:1976, Byggforskningen, 101 pp. 

Nesse, W.D. (2004). Introduction to optical mineralogy, Oxford University Press, 

348 pp. 

Nieminen, P., Uusinoka, R. (1986). Influence of quality of fine fractions on engineering 

geological properties of crushed aggregates, Bull. Int. Assoc. Eng. Geol., 33(1), Paris, 

pp. 97–101. 

Přikryl, R. (2001). Some microstructural aspects of strength variation in rocks, Int. J. 

Rock Mech. Min. Sci., 38(5), pp. 671–682. 

Robertson, S. (1999). BGS Rock classification scheme, Volume 2, Classification of 

metamorphic rocks, British Geological Survey Research Report, RR 99-02, British 

Geological Survey, UK, 26 pp. 

Räisänen, M. (2004). Relationships between texture and mechanical properties of 

hybrid rocks from the Jaala-Iitti complex, south-eastern Finland, Eng. Geol., 74(3–4), 

pp. 197–211 

Sigmaplot (2011). SigmaScan Automated image analysis 

http://www.sigmaplot.com/products/sigmascan/sigmascan.php 

Access 2011-01-18. 

Sims, I., Nixon, P. (2003). “RILEM Recommended Test Method AAR-1: Detection of 

potential alkali-reactivity of aggregates - Petrographic method”, Mater. Struct./Matér. 

Construct., 36(7), pp. 480–496. 

Spearman, C. (1904). The proof and measurement of association between two things, 

Amer. J. Psychol., 15, pp. 72–101. 

Streckeisen, A. (1976). To each plutonic rock its proper name, Earth-Sci. Rev., 12(1) 

pp. 1–33. 

Swedish Standards Institute (1996). “Ballast – Bestämning av mekaniska och 

fysikaliska egenskaper - Del: 1 Bestämning av nötningsmotstånd (micro-Deval)”, 

SS-EN 1097-1, Swedish Standards Institute, 12 pp. 

Swedish Standards Institute (1997a). “Ballast – Generella egenskaper – Del 3: 

Petrografisk beskrivning, förenklad metod”, SS-EN 932-3, Swedish Standards Institute, 

11 pp. 


Swedish Standards Institute (1997b). “Ballast – Geometriska egenskaper – Del: 3 

Bestämning av kornform – Flisighetsindex”, SS-EN 933-3, Swedish Standards Institute, 

10 pp. 

Swedish Standards Institute (1998a). “Ballast – Geometriska egenskaper – Del 1: 

Bestämning av kornstorleksfördelning – Siktning”, SS-EN 933-1, Swedish Standards 

Institute, 11 pp. 

Swedish Standards Institute (1998b). “Ballast – Bestämning av mekaniska och 

fysikaliska egenskaper - Del: 9 Bestämning av motstånd mot nötning från dubbdäck 

(Nordiska kulkvarnsmetoden)”, SS-EN 1097-9, Swedish Standards Institute, 11 pp. 

Swedish Standards Institute (1999a).“Ballast – Generella egenskaper – Del 2: Metoder 

för neddelning av laboratorieprov”, SS-EN 932-2, Swedish Standards Institute, 15 pp. 

Swedish Standards Institute (1999b). “Ballast – Geometriska egenskaper – Del: 4 

Bestämning av kornform– LT-index”, SS-EN 933-4, Swedish Standards Institute, 

10 pp. 

Swedish Standards Institute (2002a). “Makadamballast för järnväg”, SS-EN 13450, 

Swedish Standards Institute, 34 pp. 

Swedish Standards Institute (2002b). “Ballast för asfaltmassor och tankbeläggningar för 

vägar, flygfält och andra trafikerade ytor”, SS-EN 13043, Swedish Standards Institute, 

45 pp. 

Swedish Standards Institute (2002c). “Ballast för obundna och hydrauliskt bundna 

material till väg och anläggningsbyggande”, SS-EN 13242, Swedish Standards Institute, 

37 pp. 

Swedish Standards Institute (2010). “Ballast – Bestämning av mekaniska och 

fysikaliska egenskaper - Del: 2 Metoder för bestämning av motstånd mot 

fragmentering”, SS-EN 1097-2, Swedish Standards Institute. 

Vägverket (2001). “Bestämning av sprödhetstal”, FAS Metod 210-01, Vägverket, 

Borlänge, 5 pp. 

http://www.vv.se/PageFiles/12345/7_fas210-01.pdf?epslanguage=sv 

Access 2011-01-18. 

Vägverket (2002). “Bestämning av glimmerhalt i materialets finfraktion”, VVMB 613, 

VV Publikation 2001:100, Vägverket, Borlänge, 6 pp. 

http://www.vv.se/PageFiles/12415/39_mb613.pdf?epslanguage=sv 

Access 2011-01-18. 

Vägverket (2009a). “VV AMA Anläggning 09, rev. 1”, VV Publ 2009:147, Vägverket, 


http://publikationswebbutik.vv.se/shopping/ShowItem____4573.aspx 

Access 2011-01-18. 

Vägverket (2009b). “VVTBT Bitumenbundna lager 09 rev 1”, VV Publ 2009:114, 

Vägverket, Borlänge, 101 pp. 

http://publikationswebbutik.vv.se/upload/5114/2009_140_vvtbt_bitumenbundna_lager_ 

09_.pdf 

Access 2011-01-18. 


Vägverket (2009c). “VVTBT Obundna lager 09”, VV Publ 2009:117, Vägverket, 


http://publikationswebbutik.vv.se/upload/5100/2009_117_vvtbt_obundna_lager_09.pdf 

Access 2011-01-18. 

Vägverket Produktion (1996). Kvalitetskrav vid inköp av grusbärlager och öppnande av 

bergtäkter, Trafikavdelningen, 1 p. 

Åkesson, U., Lindqvist, J.-E., Göransson, M., Stigh, J. (2001).Relationship between 

texture and mechanical properties of granites, central Sweden, by use of imageanalyzing 

technique, Bull. Eng. Geol. Environ., 60(4), pp. 277–284. 


Referenslista 


Bilaga A 

Sid 1 (9) 

Correlations between petrographic and mechanical properties of rock materials: 

a literature review 

E. Johansson, Š. Lukschová, and K. Miškovský 

Submitted to the Journal of Materials Engineering and Performance

Bilaga A 

Sid 2 (9) 


References 


Bilaga A 

Sid 3 (9) 

1. L. Primel and C. Tourenq, Eds., Aggregates, A.A. Balkema, Rotterdam, Netherlands, 

2000, p 590. 

2. M. Heiniö, Ed., Rock excavation handbook, Sandvik Tamrock Corp., 1999, p 363. 

3. E. Johansson, K. Miškovský, and K.-J. Loorents, Estimation of rock aggregates 

quality using analyses of drill cuttings, J. Mater. Eng. Perform., 2009, 18(3), 

p 299–304. 

4. M.R. Gillespie and M.T. Styles, BGS Rock classification scheme, Volume 1, 

Classification of igneous rocks, British Geological Survey Research Report, RR 99-06, 

2 nd edn., 1999, British Geological Survey, UK, p 54. 

5. S. Robertson, BGS Rock classification scheme, Volume 2, Classification of 

metamorphic rocks, British Geological Survey Research Report, RR 99-02, 1999, 

British Geological Survey, UK, p 26 

6. C.R. Hallsworth and R.V.O’.B. Knox, BGS Rock classification scheme, Volume 3, 

Classification of sediments and sedimentary rocks, British Geological Survey Research 

Report, RR 99-03, 1999, British Geological Survey, UK, p 46. 

7. D.M. Ramsay, R.K. Dhir, and I.M. Spence, The role of rock and clast fabric in the 

physical performance of crushed-rock aggregate, Eng. Geol., 1974, 8(3), p 267–285. 

8. M.R. Smith and L. Collis, Eds., Aggregates: Sand, gravel and crushed rock 

aggregates for construction purposes, 3 rd edn., vol. 17, Geological Society, London, 

Engineering Geology Special Publications, 2001, p 339. 

9. J.E. Lindqvist, U. Åkesson, and K. Malaga, Microstructure and functional properties 

of rock materials, Mater. Charact., 2007, 58(11-12), p 1183–1188. 

10. D.M. Ramsay, Factors influencing aggregate impact value in rock aggregate, 

Quarry Management, 1965, April, p 129–134. 

11. D.M. Ramsay, R.K. Dhir, and J.M. Spence, Non-geological factors influencing the 

reproducibility of results in the aggregate impact tests, Quarry Management, 1973, 

May, p 179–181. 

12. N. Turk and W.R. Dearman, An investigation into the influence of size on the 

mechanical properties of aggregates, Bull. Int. Assoc. Eng. Geol., 1988, 38(1), 

p 143–149. 

13. M.S. Guimaraes, J.R. Valdes, A.M. Palomino, and J.C. Santamarina, Aggregate 

production: Finest generation during rock crushing, Int. J. Miner. Process., 2007, 81(4), 

p 237–247. 

14. M.D. Flavel, Control of crushing circuits will reduce capital and operating costs, 

Mining Magazine, 1978, March, p 207–213. 

15. B. Flynn, The concept of primary rock sizing, Quarry Management, 1988, July, 

p 29–31. 

16. F.W. Raspass, Developments in the fine aggregate processing, Quarry Management, 

1980, August, p 217–228. 

17. S.A. Wood and C.R. Marek, Recovery and utilization of quarry by-products for use 

in highway construction, 3 rd Annual Centre for Aggregate Research Symposium, 

University of Texas, Austin, Texas, 1996, p 1–19.

Bilaga A 

Sid 4 (9) 

18. J. Eloranta, Influence of crushing process variables on the product quality of 

crushed rock, Doctoral thesis, Publications 168, Tampere University of Technology, 

Tampere, Finland, 1995, p 118. 

19. B. Bohloli, Effects of the geological parameters on rock blasting using the 

Hopkinson split bar, Int. Rock Mech. & Min. Sci., 1997, 34(3-4), p 32.e1-32.e9. 

20. M. Räisänen and M. Mertamo, An evaluation of the procedure and results of 

laboratory cruching in quality assessment of rock aggregate raw materials, Bull. Eng. 

Geol. Env., 2004, 63(1), p 33–39. 

21. B. Bohloli and E. Hoven, A laboratory and full-scale study on the fragmentation 

behaviour of rocks, Eng. Geol., 2007, 89(1–2), p 1–8. 

22. V.Ya. Chertkov, Blast-induced jointing in rock, J. Min. Sci., 1993, 29(3), 

p 220–227. 

23. P.A. Kochetkov, O.V. Dymchenko, and A.A. Grubskii, Methods of preliminary 

blast-induced strength reduction in rock, J. Min. Sci., 1993, 28(6), p 542–545. 

24. D.S. Kim and M.K. McCarter, Quantitative assessment of extrinsic damage in rock 

materials, Rock Mech. Rock Eng., 1998, 31(1), p 43–62. 

25. K. Miškovský, Enrichment of fine mica originating from rock aggregate production 

and its influence on the mechanical properties of bituminous mixtures, J. Mater. Eng. 

Perform., 2004, 13(5), p 607-611. 

26. B. Lagerblad, Krossat berg som ballast i betong, Område 2, Projekt nr 2,2 Framtida 

betong, Delprojekt 2,23 Utnyttjande av alternativa typer av ballast i betong, Rapport 

nr 2:19, MinBaS, Stockholm, 2005, p 68, in Swedish. 

27. K.-J. Loorents, E. Johansson, and H. Arvidsson, Free mica grains in crushed rock 

aggregates, Bull. Eng. Geol. Environ., 2007, 66(4), p 441–447. 

28. E. Johansson, Free mica in crushed rock aggregates, Licentiate Thesis 2008:23, 

Division of Mining and Geotechnical Engineering, Luleå University of Technology, 

Luleå, ISSN 1402-1757, 2008, p 32. http://pure.ltu.se/ws/fbspretrieve/1846446. Access 

2010-09-09 

29. E. Johansson, K. Miškovský, K.-J. Loorents, and O. Löfgren, A method for 

estimation of free mica particles in aggregate fine fraction by image analysis of grain 

mounts, J. Mater. Eng. Perform., 2008, 17(2), p 250–253. 

30. E. Novikov, The behavior of mica-rich aggregates under the temperate climate 

conditions, Licentiate Thesis 2008:25, Division of Mining and Geotechnical 

Engineering, Luleå University of Technology, Luleå, ISSN 1402-1757, 2008, p 16. 

http://pure.ltu.se/ws/fbspretrieve/1902853. Access 2010-09-09. 

31. D. Kondelchuk and K. Miškovský, Determination of the test methods sensitive to 

free mica content in aggregate fine fractions, J. Mater. Eng. Perform., 2009, 18(3), 

p 282–286 

32. K.-J. Loorents and D. Kondelchuk, Trends of enrichment of free mica grains in 

crushed rock aggregates, Bull. Eng. Geol. Environ., 2009, 68(1), p 89–96. 

33. R.K. Dhir, D.M. Ramsay, and N. Balfour, A study of the aggregate impact and 

crushing value tests, J. Inst. Highway Eng., 1971, 18, p 17–27. 



Bilaga A 

Sid 5 (9) 

34. G. Unland and P. Szczelina, Coarse crushing of brittle rocks by compression, Int. J. 

Miner. Process., 2004, 74(S1), p S209–S217. 

35. R. Altindag and A. Güney, “ISRM Suggested method for determining the shore 

hardness value for rock”, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 43(1), 2006, p 19–22. 

36. S. Demirdag, H. Yavuz, and R. Altindag, The effect of sample size on Schmidt 

rebound hardness value of rocks, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2009, 46(4), p 725–730. 

37. “Testing aggregates, Method for qualitative and quantitative petrographic 

examination of aggregates”, BS 812-104: 1994, BSI British Standards, London, United 

Kingdom, ISBN 580 22643 3, p 24. 

38. “Standard guide for petrographic examination of aggregates for concrete”, ASTM 

C295 – 08: 2008, Annual Book of ASTM Standards, ASTM International, West 

Conshohocken, PA, DOI: 10.1520/C0295-08, p 14. 

39. “Tests for general properties of aggregates – Part 1: Methods for sampling”, 

EN 932-1:1996, European Committee for Standardization, 1996. 

40. “Tests for general properties of aggregates – Part 2: Methods for reducing laboratory 

samples”, EN 932-2:1999, European Committee for Standardization, 1999. 

41. “Tests for general properties of aggregates – Part 3: Procedure and terminology for 

simplified petrographic description”, EN 932-3:1996, European Committee for 

Standardization, 1996. 

42. ISRM (International Society for Rock Mechanics), “Suggested method for 

petrographic description of rocks”, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 

1978, 15(2), p 43–45. 

43. ISRM (International Society for Rock Mechanics), The complete ISRM Suggested 

methods for rock characterisation, Brown E.T., Ed., Rock Characterisation Testing and 

Monitoring, ISRM Pergamon Press, 1981, Oxford. 

44. R.H.C. Wong, K.T. Chau, and P. Wang, Microcracking and grain size effect in 

Yuen Long marbles, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., 1996, 33(5), 

p 479–485. 

45. A. Tuğrul and I.H. Zarif, Correlation of mineralogical and textural characteristics 

with engineering properties of selected granitic rocks from Turkey, Eng. Geol., 

February, 1999, 51(4), p 303–317. 

46. V.K. Singh, D. Singh, and T.N. Singh, Prediction of strength properties of some 

schistose rocks from petrographic properties using artificial neural networks, Int. J. 

Rock Mech. Min. Sci., 2001, 38(2), p 269–284. 

47. D.F. Howarth and J.C. Rowlands, Development of an index to quantify rock texture 

for qualitative assessment of intact rock properties, Geotech. Test. J., 1986, 9(4), 

p 169–179. 

48. D.F. Howarth and J.C. Rowlands, Quantitative assessment of rock texture and 

correlation with drillability and strength properties, Rock Mech. Rock Eng., 1987, 20(1), 

p 57–85. 

49. R.E. Goodman, Introduction to rock mechanics, 2 nd edn., Wiley, 1989, New York. 

50. M.N. Bagde, An investigation into strength and porous properties of metamorphic 

rocks in the Himalayas: A case study, Geotech. Geol. Eng., 2000, 18(3), p 209–219.

Bilaga A 

Sid 6 (9) 

51. R. Přikryl, Some microstructural aspects of strength variation in rocks, Int. J. Rock 

Mech. Min. Sci., 2001, 38(5), p 671–682. 

52. R. Merriam, H.H. Rieke III, and Y.C. Kim, Tensile strength related to mineralogy 

and texture of some granitic rocks, Eng. Geol., 1970, 4(2), p 155–160. 

53. C.A. Hecht, C. Bönsch, and E. Bauch, Relationship of rock structure and 

composition to petrophysical and geomechanical rock properties: Examples from 

Permocarboniferous Red-Beds, Rock Mech. Rock Eng., 2005, 38(3), p 197–216. 

54. J. Nespereira, J.A. Blanco, M. Yenes, and D. Pereira, Irregular silica cementation in 

sandstones and its implication on the usability as building stone, Eng. Geol., 2009, 

doi:10.1016/j.enggeo.2009.08.006. 

55. B. Brattli, The influence of geological factors on the mechanical properties of basic 

igneous rocks used as road surface aggregates, Eng. Geol., 1992, 33(1), p 31–44. 

56. N.G. Yilmaz, Z. Karaca, R.M. Goktan, and C. Akal, Relative brittleness 

characterization of some selected granitic building stones: Influence of mineral grain 

size, Constr. Build. Mater., 2009, 23(1), p 370–375. 

57. U. Åkesson, J. Hansson, and J. Stigh, Characterisation of microcracks in the Bohus 

Granite, western Sweden, caused by uniaxial cyclic loading, Eng. Geol., 2004, 72(1-2), 

p 131–142. 

58. I. Rigopoulos, B. Tsikouras, P. Pomonis, and K. Hatzipanagiotou, The influence of 

alteration on the engineering properties of dolerites: The examples from the Pindos and 

Vourinos ophiolites (northern Greece), Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2010, 47(1), 

p 69–80. 

59. K.E.N. Tsidzi, The Influence of foliation on point load strength anisotropy of 

foliated rocks, Eng. Geol., 1990, 29(1), p 49–58. 

60. W.T. Shea Jr and A.K. Kronenberg, Strength anisotropy of foliated rocks with 

varied mica content, J. Struct. Geol., 1993, 15(9-10), p 1097–1121. 

61. L.R.D. Jensen, H. Friis, E. Fundal, P. Møller, and M. Jespersen, Analysis of 

limestone micromechanical properties by optical microscopy, Eng. Geol., 2010, 

110(3–4), p 43–50. 

62. A. Ersoy and M.D. Waller, Textural characterisation of rocks, Eng. Geol., 1995, 

39(3–4), p 123–136. 

63. K. Diamantis, E. Gartzos, and G. Migiros, Study on uniaxial compressive strength, 

point load strength index, dynamic and physical properties of serpentinites from central 

Greece: Test results and empirical relations, Eng. Geol., 2009, 108(3–4), p 199–207. 

64. E.C. Houston and J.V. Smith, Assessment of rock quality variability due to smectitic 

alteration in basalt using X-ray diffraction analysis, Eng. Geol., 1997, 46(1), p 19–32. 

65. A.S. Gupta and K.S. Rao, Weathering effects on the strength and deformational 

behaviour of crystalline rocks under uniaxial compression state, Eng. Geol., 2000, 

56(3–4), p 257–274. 

66. R. Bhasin, N. Barton, E. Grimstad, and P. Chryssanthakis, Engineering geological 

characterization of low strength anisotropic rocks in the Himalayan region for 

assessment of tunnel support, Eng. Geol., 1995, 40(3–4), p 169–193. 



Bilaga A 

Sid 7 (9) 

67. Z.A. Erguler and R. Ulusay, Water-induced variations in mechanical properties of 

clay-bearing rocks, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2009, 46(2), p 355–370. 

68. D. Kondelchuk, Studies of the free mica properties and its influence on the quality 

of road constructions, Licentiate Thesis 2008:26, Division of Mining and Geotechnical 

Engineering, Luleå University of Technology, Luleå, ISSN 1402-1757, 2008, p 22, 

http://pure.ltu.se/ws/fbspretrieve/1915628, Access 2010-09-09. 

69. E. Novikov and K. Miškovský, The capillarity of mica-rich base-course aggregates, 

J. Mater. Eng. Perform., 2009, 18(4), p 420–423. 

70. S.L. Brantley and N.P. Mellott, Surface area and porosity of primary silicate 

minerals, Am. Mineral., 85(11-12), 2000, p 1767–1783. 

71. P. Nieminen and R. Uusinoka, Influence of quality of fine fractions on engineering 

geological properties of crushed aggregates, Bull. Int. Assoc. Eng. Geol., 33(1), Paris, 

1986, p 97–101. 

72. B. Vásárhelyi and P. Ván, Influence of water content on the strength of rock, Eng. 

Geol., 2006, 84(1-2), p 70–74. 

73. E.M. Van Eeckhout, The mechanisms of strength reduction due to moisture in coal 

mine shales, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1976, 13(2), p A22. 

74. R.D. Dwivedi, R.K. Goel, V.V.R. Prasad, and A. Sinha, Thermo-mechanical 

properties of Indian and other granites, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2008, 45(3), 

p 303–315. 

75. O. Alm, L.-L. Jaktlund, and S.Q. Kou, The influence of microcrack density on the 

elastic and fracture mechanical properties of Stripa granite, Phys. Earth Planet. Inter., 

1985, 40(3), 161–179. 

76. N. Sabatakakis, G. Koukis, G. Tsiambaos, and S. Papanakli, Index properties and 

strength variation controlled by microstructure for sedimentary rocks, Eng. Geol., 2008, 

97(1-2), p 80–90. 

77. L.M.O. Sousa, L.M. Suárez del Río, L. Calleja, V.G. Ruiz de Argandoña, and A.R. 

Rey, Influence of microfractures and porosity on the physico-mechanical properties and 

weathering of ornamental granites, Eng. Geol., 2005, 77(1–2), p 153–168. 

78. G. Vasconcelos, P.B. Lourenco, J. Alves, and C.A.S. Pamplona, Experimental 

properties of granites, Proc. 6 th Int. Symp. Conserv. Monum. Mediter., Basin, Lisbon, 

2004, p 376–380. 

79. S.K. Singh, Technical note, Relationship among fatigue strength mean grain size 

and compressive strength of a rock, Rock Mech. Rock Eng., 1988, 21(4), p 271–276. 

80. H. Chen and Z.-Y. Hu, Some factors affecting the uniaxial strength of weak 

sandstones, Bull. Eng. Geol. Environ., 2003, 62(4), p 323–332. 

81. A.B. Yavuz, N. Turk, and M.Y. Koca, Material properties of the Menderes massif 

marbles from SW Turkey, Eng. Geol., 2005, 82(2), p 91–106. 

82. E. Eberhardt, B. Stimpson, and D. Stead, Effects of grain size on the initiation and 

propagation thresholds of stress-induced brittle fractures, Rock Mech. Rock Eng., 1999, 

32(2), p 81–99.

Bilaga A 

Sid 8 (9) 

83. A. Azzoni, F. Bailo, E. Rondena, and A. Zaninetti, Technical note. Assessment of 

texture coefficient for different rock types and correlation with uniaxial compressive 

strength and rock weathering, Rock Mech. Rock Eng., 1996, 29(1), p 39–46. 

84. A. Ersoy and M.D. Waller, Wear characteristics of PDC pin and hybrid core bits in 

rock drilling, Wear, 1995, 188(1-2), p 150–165. 

85. A. Ersoy and M.D. Waller, Drilling detritus and the operating parameters of 

thermally stable PDC core bits, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1997, 34(7), p 1109–1123. 

86. L. Persson and M. Göransson, Mechanical quality of bedrock with increasing 

ductile deformation, Eng. Geol., 2005, 81(1), p 42–53. 

87. “Tests for mechanical and physical properties of aggregates - Part 1: Determination 

of the resistance to wear (micro-Deval)”, EN 1097-1:1996, European Committee for 

Standardization, 1996. 

88. “Test for mechanical and physical properties of aggregates - Part 2: Methods for the 

determination of resistance to fragmentation”, EN 1097-2:1998, European Committee 

for Standardization, 1998. 

89. “Test for mechanical and physical properties of aggregates - Part 9: Determination 

of the resistance to wear by abrasion from studded tyres – Nordic test”, 

EN 1097-9:1998, European Committee for Standardization, 1998. 

90. K. Miškovský, M. Taborda Duarte, S.Q. Kou, and P.-A. Lindqvist, Influence of the 

mineralogical composition and textural properties on the quality of coarse aggregates, J. 

Mater. Eng. Perform., 2004, 13(2), p 144–150. 

91. L.R.D. Jensen, H. Friis, E. Fundal, P. Møller, P.B. Brockhoff, and M. Jespersen, 

Influence of quartz particles on wear in vertical roller mills. Part I: Quartz 

concentration, Miner. Eng., 2010, 23(5), p 390–398. 

92. M. Räisänen, Relationships between texture and mechanical properties of hybrid 

rocks from the Jaala-Iitti complex, south-eastern Finland, Eng. Geol., 2004, 74(3–4), 

p 197–211. 

93. S.C. Goswami, Influence of geological factors on soundness and abrasion resistance 

of road surface aggregates: A case study, Bull. Int. Assoc. Eng. Geol., 1984, 30(1), 

p 59–61. 

94. A. Kazi and Z.R. Al-Mansour, Influence of geological factors on abrasion and 

soundness characteristics of aggregates, Eng. Geol., 1980, 15(3–4), p 195–203. 

95. U. Åkesson, J.E. Lindqvist, M. Göransson, and J. Stigh, Relationship between 

texture and mechanical properties of granites, central Sweden, by use of imageanalyzing 

technique, Bull. Eng. Geol. Environ., 2001, 60(4), p 277–284. 

96. U. Åkesson, J. Stigh, J.E. Lindqvist, and M. Göransson, The influence of foliation 

on the fragility of granitic rocks, image analysis and quantitative microscopy, Eng. 

Geol., 2003, 68(3-4), p 275–288. 

97. B. Brattli, The influence of cataclasis on abrasion resistance of granitic rocks used 

as road surface aggregates, Eng. Geol., 1994, 37(2), p 149–159. 

98. M. Göransson, L. Persson, and C.-H. Wahlgren, The variation in bedrock quality 

with increasing ductile deformation, Bull. Eng. Geol. Environ., 2004, 63(4), p 337–344. 



Bilaga A 

Sid 9 (9) 

99. D.A. St John, A.B. Poole, and I. Sims, Concrete petrography. A handbook of 

investigative techniques, Arnold, London, 1998, p 474. 

100. Š. Lukschová, R. Přikryl, and Z. Pertold, Petrographic identification of alkali– 

silica reactive aggregates in concrete from 20 th century bridges, Constr. Build. Mater., 

2009, 23(2), p 734–741. 

101. F. Bektas, L. Turanli, T. Topal, and M.C. Goncuoglu, Alkali reactivity of mortar 

containing chert and incorporating moderate-calcium fly ash, Cem. Concr. Res., 2004, 

34(12), p 2209–2214. 

102. Y. Monnin, P. Dégrugilliers, D. Bulteel, and E. Garcia-Diaz, Petrography study of 

two siliceous limestones submitted to alkali-silica reaction, Cem. Concr. Res., 2006, 

36(8), p 1460–1466. 

103. Š. Lukschová, R. Přikryl, and Z. Pertold, Evaluation of the alkali-silica reactivity 

potential of sands, Mag. Concr. Res., 2009, 61(8), p 645–654. 

104. S. Diamond and N. Thaulow, A study of expansion due to alkali-silica reaction as 

conditioned by the grain size of the reactive aggregate, Cem. Concr. Res., 1974, 4(4), 

p 591–607. 

105. D.W. Hobbs and W.A. Gutteridge, Particle size of aggregate and its influence upon 

the expansion caused by the alkali-silica reaction, Mag. Concr. Res., 1979, 31(109), 

p 235–242. 

106. P.E. Grattan-Bellew, Microcrystalline quartz, Undulatory extinction & the alkalisilica 

reaction, Proceedings of the 9 th International Conference, The Concrete Society, 

Slough, 1992, p 383–394. 

107. M.L. Thomson and P.E. Grattan-Bellew, Anatomy of a porphyroblastic schist: 

Alkali-silica reactivity, Eng. Geol., 1993, 35(1-2), p 81–91. 

108. M.-A. Bérubé, J. Duchesne, J.F. Dorion, and M. Rivest, Laboratory assessment of 

alkali contribution by aggregates to concrete and application to concrete structures 

affected by alkali-silica reactivity, Cem. Concr. Res., 2002, 32(8), p 1215–1227. 

109. K.-J. Hünger, The contribution of quartz and the role of aluminium for 

understanding the AAR with greywacke, Cem. Concr. Res., 2007, 37(8), p 1193–1205. 

110. C.A. Milanesi and O.R. Batic, Alkali reactivity of dolomitic rocks from Argentina. 

Cem. Concr. Res., 1994, 24(6), p 1073–1084. 

111. M. Collepardi, A state-of-the-art review on delayed ettringite attack on concrete, 

Cem. Concr. Compos., 2003, 25(4–5), p 401–407. 

112. Š. Lukschová, Z. Pertold, and J. Hromádko, Factors affecting DEF and ASR in 

concrete, Proc. 4 th Concrete Future-Twin Coimbra International Conferences, Coimbra, 

Portugal, 2009, p CF189.


Bilaga B 

Sid 1 (10) 

Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av bergartstyper

Bilaga B 

Sid 2 (10) 



Bilaga B 

Sid 3 (10) 

Formulär för objektsbeskrivning och bestämning av 

bergartstyper 

Ansvarig utredare 

FÖRETAG/ORGANISATION/UNIVERSIT 

ET 

UTREDARENS NAMN 

KOMPENTENS/UTBILDNING 

ADRESS 

TELEFON 

MOBILTELEFON 

E-POST 

Objektets beteckning 

OBJEKTETS NAMN 

REGISTRERING № 

POSITION I 

POSITION II 

KOORDINATSYSTEM 

BERGGRUNDSKARTA/BLAD 

ÖVRIGA UPPLYSNINGAR

Identifiera objektet 

Objektets strukturgeologiska förhållanden 

HOMOGEN BERGGRUND 

HETEROGEN BERGGRUND 

STRUKTUR/FOLIATION 

ORIENTERING 

SPRICKOR 

SPRICKFREKVENS 

SPRICKAVSTÅND 

GRAD AV ÖPPENHET 

SPRICKFYLLNING 

SPRICKMÖNSTER 

SPRICKORIENTERING 

KROSSZONER 

FREKVENS 

VIDD/BREDD 

ORIENTERING 

MATERIAL 

GÅNGAR 

FREKVENS 

VIDD/BREDD 

ORIENTERING 

MATERIAL 

UPPSKATTAD AREA 

UPPSKATTAD VOLYM 

FOTOGRAFIER NR 

ÖVRIGA OBSERVATIONER 

Bilaga B 

Sid 4 (10) 

NOTERING 


Definitioner 

HOMOGEN BERGGRUND EN BERGART 


Bilaga B 

Sid 5 (10) 

INGA DISKONTINUITETER 

HETEROGEN BERGGRUND FLERA OLIKA BERGARTER 

TEKTONISKA FÖRETEELSER (KROSSZON, FÖRKASTNING ETC.) 

STRUKTUR/FOLIATION ORIENTERING (STRYKNING/STUPNING) 

SPRICKFREKVENS RINGA (1-3/M) 

MEDIUM (3-10/M) 

HÖG (>10/M) 

SPRICKAVSTÅND STORT (>1 M) 

GRAD AV ÖPPENHET

Bilaga B 

Sid 6 (10) 

Identifiera och beskriva bergmaterial 

Okulär petrografisk bedömning 

FÄRG 

STRUKTUR 

KORNSTORLEK 

KORNSTORLEKSFÖRDELNIN 

G 

INGÅENDE MINERAL 

FOTOGRAFIER NR 

ÖVRIGA OBSERVATIONER 

FÄLTMÄSSIG 

KLASSIFICERING 

Provtagning 

NOTERING 

PROV-ID TYP AV PROV BORRHÅLSPOSITION 


Definitioner 

FÄRG BERGARTENS FÄRG 

STRUKTUR MASSFORMIG 


FOLIERAD 

SKIKTAD 

KORNSTORLEK FINKORNIG 


G 

KORNSTORLEKS-BENÄMNING 

MEDELKORNIG 

GROVKORNIG 

JÄMNKORNIG 

OJÄMNKORNIG 

BERGARTSTYP 

Bilaga B 

Sid 7 (10) 

MAGMATISK METAMORF SEDIMENTÄR 

FINKORNIG 2 MM 

TYP AV PROV BERGPROV 

Petrografisk analys 

PROV-ID 

STRUKTUR 

KORNSTORLEK I MM 


G 

ÖVRIGA TEXTURELLA 

UNDERSÖKNINGAR 

(MIKROSPRICKOR, 

KORNBEGRÄNSNING ETC.) 

MINERALSAMMANSÄTTNING 

HUVUDMINERAL 

BORRKAX 

BORRKÄRNA 

MINERAL VOL.%

UNDERORDNADE MINERAL 

OPAKA MINERAL 

SEKUNDÄRMINERAL 

ACCESSORISKA MINERAL 

ANMÄRKNING 

Analys av fri glimmer 

PROV-ID 

Bilaga B 

Sid 8 (10) 

FRAKTION (MM) ANDEL (%) 

0,125/0,25 

Definitioner 

STRUKTUR MASSFORMIG TILL SVAGT FOLIERAD 

FOLIERAD 

STARKT FOLIERAD 

SKIKTAD 

KORNSTORLEK FINKORNIG 

MEDELKORNIG 

GROVKORNIG 

KORNSTORLEK I MM ANGE MINERALKORNENS STORLEK I MILLIMETER (EV. I INTERVALL) 


G 

JÄMNKORNIG 

NÅGOT OJÄMNKORNIG 

OJÄMNKORNIG 

MIKROSPRICKOR MM/MM 2 


KORNBEGRÄNSNING/ 

KORNBINDNING 

KORNSTORLEKS-BENÄMNING 

ANVÄNDS VID 

BERGARTSKLASSIFICERING 


IDIOMORF 

HYPIDIOMORF 

ALLOTRIOMORF 

BERGARTSTYP 

Bilaga B 

Sid 9 (10) 

DOMINANS AV UTVECKLADE PLANA, 

BEGRÄNSANDE KRISTALLYTOR 

DELVIS UTVECKLADE PLANA, BEGRÄNSANDE 

KRISTALLYTOR 

DOMINANS AV EJ UTVECKLADE PLANA, 

BEGRÄNSANDE KRISTALLYTOR 

MAGMATISK METAMORF SEDIMENTÄR 

FINKORNIG 2 MM 

HUVUDMINERAL >5 VOL.% 

UNDERORDNADE MINERAL

ANMÄRKNING 

Bergartsklassificering 

Utvärdering och sammanfattning 

Bilaga B 

Sid 10 (10) 


Bilaga C 

Sid 1 (16) 

Datablad för provtagna bergarter. 

Mekaniska och petrografiska analyser. 

I detta huvuddokument följer exempel på datablad (material 001 och 002). 

Fullständig bilaga C (34 material) finns i separat dokument: 



Bilaga C 

Utgivningsår 2011

GABBRO №: 001 

Bergartsbeskrivning 

massformig, mörkgrå, medelkornig, ojämnkornig gabbro 

med plagioklas, pyroxen, olivin och biotit som huvudmineral 

Beskrivning av struktur och textur 

EGENSKAP ENHET 

Färg mörkgrå, ställvis grönaktig 

Struktur massformig 

numeriskt värde 1 

Kornstorlek medelkornig 

intervall 0,3-4 mm 

medelvärde bildanalys 0,72 mm 

numeriskt värde 79 antal/30 mm 

Medelkornstorlek glimmer 0,45 mm 

Kornstorleksfördelning ojämnkornig 


subjekriv klassifikation CUG 

standardavvikelse 0,30 


Mikrosprickor 2,0 mm/mm 2 

intrakristallina 88,0 % 

interkristallina 12,0 % 

förekomst olivin>>pyroxen>plagioklas>biotit 

Kornbegränsning/-bindning idiomorf (till hypidiomorf) 


Kornform ameboid 


medelvärde smoothless 6,10 


Bilaga C 

Sid 1 (16) 

antal 3 antal/30 mm 

mineral pyroxen 

storlek >2 mm 

Övrigt något ofitisk 

plagioklas mycket svagt serisiticerad 

svagt kataklastisk 

001 1


BENÄMNING ANDEL (vol.%) 

Huvudmineral plagioklas (fältspat) 57,9 

Underordnade mineral opaka (hematit) 

Accessorier 

Sekundärmineral 

Anmärkning 

något ofitisk 

plagioklas mycket svagt serisiticerad 

svagt kataklastisk 

Bilaga C 

Sid 2 (16) 

pyroxen 25,6 

olivin 11,5 

biotit (glimmer) 5,0 

summa 100,0 

001 2

Mineralorientering 

Glimmermineral Infoga bild 

Alla mineral Infoga bild 

Orientering av mikrosprickor 

Interkristallina Infoga bild 

Inter- och intrakristallina Infoga bild 

Bilaga C 

Sid 3 (16) 

001 3


ANDEL (vol.%) 

Kvarts 0,0 


ANDEL (vol.%) 

Glimmermineral 5,0 


FRAKTION (mm) ANDEL (%) 

0,125/0,25 5,1 

0,25/0,5 4,6 

Handstycke 

Bilaga C 

Sid 5 (16) 

001 5 

cm

Tunnslip 

Bilaga C 

Sid 6 (16) 

2 mm 

001 6

Mikrobild av tunnslip 

Bilaga C 

Sid 7 (16) 

001 7

Fri glimmer i finfraktion 

Bilaga C 

Sid 8 (16) 

0,125/0,25 mm 

0,25/0,5 mm 

2 mm 

2 mm 

001 8

GRANODIORIT №: 002 

Bergartsbeskrivning 

massformig till svagt folierad, ljusgrå, medelkornig, något ojämnkornig granodiorit 

med fältspat, kvarts och biotit som huvudmineral 

Beskrivning av struktur och textur 

EGENSKAP ENHET 

Färg ljusgrå 

Struktur massformig till svagt folierad 


Kornstorlek medelkornig 

intervall 0,5-2 mm 

medelvärde bildanalys 0,45 mm 

numeriskt värde 98 antal/30 mm 

Medelkornstorlek glimmer 0,24 mm 

Kornstorleksfördelning något ojämnkornig 


subjektiv klassifikation CUG 

standardavvikelse 0,34 


Mikrosprickor 0,3 mm/mm 2 

intrakristallina 100,0 % 

interkristallina 0,0 % 

förekomst fältspat>>kvarts 

Kornbegränsning/-bindning allotriomorf 


Kornform medium ameboid 


medelvärde smoothless 2,53 


antal 0 antal/30 mm 

mineral - 

Bilaga C 

Sid 9 (16) 

storlek - mm 

Övrigt plagioklas>kalifältspat 

plagioklas medium till starkt sericitiserad 

sonar tillväxt 

002 1


BENÄMNING ANDEL (vol.%) 

Huvudmineral fältspat (plagioklas>kalifältspat) 75,7 

Underordnade mineral 

Accessorier 

Sekundärmineral 

Anmärkning 

plagioklas>kalifältspat 

plagioklas medium till starkt sericitiserad 

sonar tillväxt 

Bilaga C 

Sid 10 (16) 

kvarts 22,2 

biotit (glimmer) 2,1 

summa 100,0 

002 2

Mineralorientering 

Glimmermineral Infoga bild 

Alla mineral Infoga bild 

Orientering av mikrosprickor 

Interkristallina 0 % 

Inter- och intrakristallina Infoga bild 

förekommer inte 

Bilaga C 

Sid 11 (16) 

002 3


ANDEL (vol.%) 

Kvarts 22,2 


ANDEL (vol.%) 

Glimmermineral 2,1 


FRAKTION (mm) ANDEL (%) 

0,125/0,25 7,5 

0,25/0,5 3,8 

Handstycke 

Bilaga C 

Sid 13 (16) 

002 5 

cm

Tunnslip 

Bilaga C 

Sid 14 (16) 

2 mm 

002 6

Mikrobild av tunnslip 

Bilaga C 

Sid 15 (16) 

002 7

Fri glimmer i finfraktion 

Bilaga C 

Sid 16 (16) 

0,125/0,25 mm 

0,25/0,5 mm 

2 mm 

2 mm 

002 8


VTI är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut som arbetar med 

forskning och utveckling inom transportsektorn. Vi arbetar med samtliga trafikslag och 

kärnkompetensen finns inom områdena säkerhet, ekonomi, miljö, trafik- och transportanalys, 

beteende och samspel mellan människa-fordon-transportsystem samt inom vägkonstruktion, 

drift och underhåll. VTI är världsledande inom ett flertal områden, till exempel simulatorteknik. 

VTI har tjänster som sträcker sig från förstudier, oberoende kvalificerade utredningar och 

expertutlåtanden till projektledning samt forskning och utveckling. Vår tekniska utrustning består 

bland annat av körsimulatorer för väg- och järnvägstrafik, väglaboratorium, däckprovningsanläggning, 

krockbanor och mycket mer. Vi kan även erbjuda ett brett utbud av kurser och 

seminarier inom transportområdet. 

VTI is an independent, internationally outstanding research institute which is engaged on 

research and development in the transport sector. Our work covers all modes, and our core 

competence is in the fields of safety, economy, environment, traffic and transport analysis, 

behaviour and the man-vehicle-transport system interaction, and in road design, operation 

and maintenance. VTI is a world leader in several areas, for instance in simulator technology. 

VTI provides services ranging from preliminary studies, highlevel independent investigations 

and expert statements to project management, research and development. Our technical 

equipment includes driving simulators for road and rail traffic, a road laboratory, a tyre testing 

facility, crash tracks and a lot more. We can also offer a broad selection of courses and seminars 

in the field of transport. 

www.vti.se 

vti@vti.se 

HUVUDKONTOR/HEAD OFFICE 

LINKÖPING BORLÄNGE STOCKHOLM GÖTEBORG 

POST/MAIL SE-581 95 LINKÖPING POST/MAIL BOX 920 POST/MAIL BOX 55685 POST/MAIL BOX 8072 

TEL +46(0)13 20 40 00 SE-781 29 BORLÄNGE SE-102 15 STOCKHOLM SE-402 78 GÖTEBORG 

www.vti.se TEL +46 (0)243 446 860 TEL +46 (0)8 555 770 20 TEL +46 (0)31 750 26 00

Expertsystem för bedömning av bergmaterialens mekaniska ... - VTI

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?