Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Sand, grus og sten

Oprindelig forfatter GuLa

Sand, grus og sten er en industribetegnelse for materialer i en bestemt kornstørrelse, men af vidt forskellig geologisk oprindelse. Det bruges overvejende til bygge- og anlægsarbejder, det vil sige til mørtel, cement, beton og veje. Det bruges også til specialformål som hvide kalksandsten til byggeri, grusning af glatte veje og meget mere.

I 2000 blev der indvundet 27 1/2 million m3 sand, grus og sten i Danmark. Råstoffet udgør derfor den suverænt største del af den samlede produktion af danske mineralråstoffer. Indvindingsmængderne kan dog variere flere millioner m3 fra år til år.

Sand, grus og sten har i århundreder været gravet i mange små grave i det danske landskab. Med industrialiseringen i midten af 1800-tallet blev de større grave mekaniseret med sorteranlæg, tipvogne og jernbanespor (figur 18-11). Fra 1970'erne blev gravningen koncentreret, dels af økonomiske grunde, dels på grund af den offentlige planlægning. Samtidig blev indvindingsanlæggene mindre, men højtydende, og de store gravemaskiner blev udskiftet med gummigeden.

Annonce

Råstoffet er næsten udelukkende smeltevandsmaterialer fra landjorden og sand fra havbunden. I dag indvindes 1/4 af alle materialer på havet, mens de sidste 3/4 indvindes på land. Indvindingen på land er lettere og giver flere forskellige produkter. Til vej- og betonmaterialer har der også været indvundet granit og gnejs på Bornholm, men i dag brydes kun Rønne Granit ved Klippeløkken øst for Rønne.

NID-2-904.png

NID-2-905.png

FIGUR 18-11. Grusgravning før og nu. I et område på Østfyn ses indvindingen i 1920’erne (øverst) og i 2002 (nederst). Foto øverst udlånt af H. Hansen, Årslev. Foto nederst: G. Larsen.

Det største indvindingsområde i Danmark er Hedeland ved Roskilde. Her indvindes der i en smeltevandsdal fra Hovedfremstødet. Andre store områder er smeltevandssletten ved Bjergsted på Vestsjælland, der er aflejret af Bælthav Isstrømmen af Hovedfremstødet. Fyns største indvindingsområde er smeltevandsdalen ved Davinde, der også er aflejret af Hovedfremstødet. I Sønderjylland indvindes der i smeltevandssletterne lige vest for Hovedstilstandslinjen, hvor materialerne er særligt grove, især ved Rødekro og Tinglev, hvor der indvindes i Tinglev Smeltevandsslette. På Djursland foregår den store indvinding i Tirstrup Smeltevandsslette fra Det Ungbaltiske Fremstød, mens indvindingen i Nordjylland er mere jævnt fordelt.

Sømaterialer (fra havet) kaldes for sand, ral og søsten, og alt efter materialestørrelsen bliver de suget eller fisket med grab om bord i skibe. Der indvindes nu mest fra sandbanker og kun sjældent fra de biologisk værdifulde stenrev. Sømaterialer er mere afrundet og bedre sorteret end landmaterialer, og skadelige korn er bortslidt. Derimod er der et højere indhold af klorid fra havvandet, og det kan ikke bruges til produkter, hvor der kræves skarpkantede korn og en stor variation i kornstørrelser.

Vejbygning

Anvendelse af grus til veje kendes i Danmark allerede fra Bondestenalderen, hvor man i spor over sumpede områder strøede grus over afhuggede grene. Men det store teknologiske fremskridt skete i oldtidens Romerrige, hvor man havde behov for sikker transport af soldater og handelsfolk i det vidtstrakte rige. F.eks. har den berømte Via Appia 30 cm store sten nederst, dernæst 25 cm fint grus, 25 cm groft grus og øverst store flade sten (figur 18-12). Det hindrede udskridning og tålte vognhjuls tryk.

NID-2-907.png

NID-2-906.png

FIGUR 18-12. A) Via Appia syd for Rom. Oldtidens veje kunne være så godt konstrueret, at de kunne tåle tryk og frost, men i Middelalderen gik vejbygningskunsten tabt. B) En moderne vej er kompliceret opbygget af lag med forskellige typer sand, grus og sten. A/S Phønix Contractors, 1992.

Med Romerrigets fald gik vejbygningsteknikken tabt, og helt frem til 1800-tallet havde man mere primitive veje. Først i 1820 opfandt skotten MacAdam en vejbefæstelse af knuste skærver, som man vander grus ned i. På dansk kom teknikken til at hedde makadambefæstelse, og den anvendes stadig. Skærveknusning kender man fra Jeppe Aakjærs sang om Jens Vejmand, der med hammer knuste marksten til makadambefæstelse.

Op til 1950'erne lavede man makadambefæstelse. Fra 1950'erne lagde man også et gruslag under makadambefæstelsen, det såkaldte bundsikringsgrus, for at undgå frostskader og for at fordele trykbelastningen. I 1960'erne blev processerne mekaniseret, og man indførte grus i stedet for makadambefæstelse, det såkaldte stabilgrus, og det meget slidstærke asfaltbeton som øverste slidlag.

I en moderne vejbefæstelse er der bundsikringsgrus nederst, for at sikre vejen mod frost- og tøbrudsskader og tage en del af trykket. Derover kommer et bærelag af stabilgrus, der skal kunne fordele trykket. I stedet for stabilgrus kan man lave et makadamlag af knuste skærver eller større sten, singels. Derefter ligger der et tyndt bindelag af grus, og øverst er slidlaget, der kan være forskellige blandinger af asfalt, sand og stenskærver. Det kræver derfor højt specialiserede produkter at bygge en vej.

I 2000 brugte man 18 millioner m3 sand, grus og sten til veje, dvs. omkring 70 % af al indvundet sand, grus og sten.

Betonmaterialer

Til fremstilling af cement og beton skal sand og sten blandes med kridt, som beskrevet i afsnittet om kalk og kridt ovenfor. I 2000 brugte man 7 millioner m3 sand, grus og sten til beton, dvs. omkring 7 % af al indvundet sand, grus og sten.

 FIGUR 18-13. I grusgravene kan skadelige flintkorn sorteres fra i en jig, der ligesom et guldvaskefad sorterer kornene fra ved vandskvulp.

FIGUR 18-13. I grusgravene kan skadelige flintkorn sorteres fra i en jig, der ligesom et guldvaskefad sorterer kornene fra ved vandskvulp.

I Danmark har man brugt beton siden slutningen af 1800-tallet, dog mest til fundamenter og indendørs konstruktioner. Det store opsving i forbruget kom i forbindelse med 1970'ernes store byggeaktivitet, men der opstod desværre mange betonskader på grund af de såkaldte alkali-kisel-reaktioner. Disse uheldige reaktioner kan forklares som følger:

Dansk sand og sten er som regel aflejret af gletsjere (se kapitlet Istider og mellemistider (Kvartær og følgende afsnit)), og det indeholder flintkorn fra de kalk- og kridtaflejringer, som gletsjerne har bevæget sig hen over. Flint er dannet af kiselskeletter, der består af det mikrokrystallinske mineral opal. Senere er opalen blevet omdannet til mineralet calcedon, der er det egentlige flintmineral. Hvor flintkornene delvist består af opalskeletter, kaldes det porøs flint. Den porøse flint findes typisk som en hvid belægning på overfladen, der tit forveksles med kalk. Når der er porøs flint i betonen, vil der udfældes kisel fra den. Denne kisel går i forbindelse med alkali-ionerne natrium og kalium fra kalken. Den kemiske reaktion skaber revner, så frosten kan sprænge betonen, hvorved indsivende regnvand ruster de jerndragere, der typisk er i de bærende konstruktioner af beton.

Selv om man havde kendt til alkali-kisel-reaktioner siden 1950'erne, fortsatte man i 1970'erne ufortrødent støbning af beton uden at undersøge sand og sten for porøs flint. Tidligere havde en større omhu ved blanding og støbning forhindret mange skader, men i 1970'erne gik det stærkt. Først i 1980'erne fik man standarder for bestemmelse af porøs flint og andre skadelige komponenter. I grusgravene kan man sortere porøs flint fra stenene i en såkaldt jig, der ligesom et guldvaskefad sorterer de lette korn fra ved vandskvulp (figur 18-13).

Referér til denne tekst ved at skrive:
Gunnar Larsen: Sand, grus og sten i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 26. juni 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=484140

Teksten indgår i værket Naturen i Danmark, der består af 5 bind. I værket beskrives dyr og planter i Danmarks vandløb, have, skove og åbne landskaber. Læs om værket på gyldendal.dk