Den 7:e oktober 1999 utfördes en provtagning av borrkärnor på pro v vägen. På varje sträcka togs vid två sektioner (en i varje riktning) borrkärnor med diameter 100 mm. Proven borrades dels i höger hjulspår och dels mellan hjulspåren. Mellan hjulspåren erhölls dock inga hela kärnor varvid provtagningen inriktades på prov från hjulspår. I ett fall kunde även provningsbara prov fås från den undre delen av det stabiliserade lagret. Av följande bilder samt tabell 8 framgår borrkärnornas status. Sträcka: sektion Riktning Bindlager mm Stabilisering mm Anm.
1:1 Mot Sala 45 65-90 Trasiga i underkant
1:2 Mot Norberg 40 100-125 Mycket bra skick
2:1 Mot Sala 50-55 80-105 Bra skick
2:2 Mot Norberg 95-100 35-55 Sämre skick. Tjockt
bindlager!
3:1 Mot Sala 90 35-60 Dåligt skick
3:2 Mot Norberg 40-50 80-100 Ngt sämre skick!
Bild 12 Urval av borrprov från provtagningen hösten 1999. Lagret längst mot bordet utgörs av bindlager (ABT22).
Borrkärnornas ändytor sågades och det varmtillvarkade beläggningslagret avlägsnades innan beläggningsproverna analyserades på laboratoriet med avseende på: • Bindemedelshalt • Kornkurva • Hålrumshalt • Pressdraghållfasthet vid 10°C • Beständighet (vidhäftningstal) • Styvhetsmodul vid 10°C
Efter provberedningen torrlagrades borrproverna ca 2 veckor i rumstemperatur innan analyserna påbörjades.
Bindemedelshalt och kornkurva
Materialsammansättningen hos det stabiliserade lagret bestämdes genom kontroll av bindemedelshalt och kornkurva. En analys (dubbelprov) genomfördes per sträcka. Resultaten framgår av figur 13.
Figur 13 Bindemedelshalt och komkurvaför borrprov av stabilisering på U256, Norberg - Sala, hösten 1999.
Kommentarer
Som det framgår av figuren är spridningen i kornstorleksfördelningen mellan de olika sträckorna liten. Samtidigt bör det poängteras att endast en provtagningssektion per sträcka har undersökts. Kornkurvan påminner starkt om en ABT 16 samtidigt som den ligger väl inom gränserna för stabilisering enligt den norska Vegnormalen.
De bindemedelshalter som erhölls vid analyserna var relativt höga för att vara stabilisering samtidigt som spridningen var relativt stor. Bindemedelshalterna låg mellan 5,0-6,4 %. Vid stabilisering kan dock spridningen i bindemedelshalt kunna bli relativt stor om sammansättningen eller tjockleken hos det gamla beläggsmaterialet varierar. I detta fallet tillsattes 3,0 % bitumenemuslion vilket motsvarar en restbitumenhalt på 1,8 %. Det innebär att det stabiliserade lagret innehöll 3,2-4,6 % bindemedel innan stabilisering, dvs ganska mycket av den gamla beläggningen låg kvar vid stabiliseringsfräsningen. På så sätt liknar årgärden mer en kall remixing än traditionell stabilisering. En orskak till den högre bindemedelshalten på sträcka 3 kan också vara förhöjd bindemedels- inblandning (maskinen hade börjat krångla på sträckan innan), vilket provningsresultaten av borrkärnorna och även fallviktsmätningen tyder på. Även besiktningen från våren 2000 tyder på att det blivit något fel vid sträcka 3.
Hålrumshalt
Hålrumshalten undersöktes på samtliga borrprov som togs. Skrymdensiteten bestämdes genom FAS metod 448 där provets volym bestämdes genom mätning med skjutmått. Kompaktdensiteten bestämdes genom en analys per sträcka. De i figur 14 redovisade hålrumshalterna är medelvärdet av 4 beläggningsprov per riktning (medel av båda riktningar är 8 prover).
Figur 14 Hålrumshalterna på borrkärnor tagna i hjulspå. U256, Norberg - Sala, hösten 1999.
Kommentarer
Hålrumshalterna i hjulspåret låg mellan 8,9-12,5 vol-% i medeltal på respektive sträcka. Spridningen i hålrumshalt mellan de olika provtagningssektionerna inom sträckorna var liten. Den största skillnaden mellan två sektioner observerades på sträcka 2 med 3,2 vol-%. Om resultaten jämförs mot de vägar som stabiliserades 1995 (VTI notat 1-2000) är hålrumshalterna likvärdiga eller något lägre vid detta försök. Vid stabiliseringarna som utfördes 1995 uppmättes hålrumshalter mellan 9-16 vol-% på borrkärnor tagna efter ett års trafik. I detta fallet har proverna tagits några månader efter utförandet, vilket innebär att trafikens efterpackning ej fullt ut är inräknad och hålrumshalten kommer troligen att sjunka ytterligare.
Om jämförelsen vill göras noggrannare liknar detta försök i många avseenden det försök som utfördes på T205 vid Laxå 1995. Där inblandaddes 1,0-3,0% emulsion och den slutliga bindemedelshalten var också något högre än vid de övriga stabiliseringarna (medel 5,7%). Hålrumshalterna var också lägre än de övriga (9-
11%).
Mekaniska egenskaper och beständighet
Borrkärnorna analyserades genom styvhetsmodul (4st prov per sträcka), pressdraghållfasthet (4st prov per sträcka) och beständighetsprovning (vidhäftningstal, 8st prov per sträcka). Resultaten framgår av figurerna 15-17 och i bilaga 4.
Figur 15 Styvhetsmodulen vid 10°Cför borrkärnorr i hjulspår. U256, Norberg - Sala, hösten 1999.
Figur 16 Pressdraghållfasthet vid 10° C för borrkärnor. U256, Norberg - Sala, hösten 1999.
Figur 17 Vidhäftningstal fö r borrkärnor i hjulspår. U256, Norberg - Sala, hösten 1999.
Kommentarer
Styvhetsmodulerna som uppmättes på borrkärnorna låg mellan 1700-2200 MPa. De högre värdena uppmättes för sträckorna innehållande cement. Proven från sträckorna med cementinblandning erhöll samtidigt en något lägre bindemedelshalt, vilket också kan ha bidragit till den högre styvhetsmodulen. Styvhetsmodulerna som uppmättes vid de stabiliseringsförsök som utfördes 1995 låg mellan 3900-5200 MPa efter ett års trafik.
Pressdraghållfasthetema låg mellan 520-640 kPa i medeltal med det högsta värdet för proverna från sträckan med 1,0 % cementinblandning. Små skillnader förelåg alltså mellan sträckorna men det visar sig att proverna från objektet i riktningen mot Norberg genomgående erhåller lägre värden på pressdraghållfasthet (och styvhetsmodul) än proverna tagna i riktningen mot Sala. Vid de försök som gjordes 1995 låg pressdraghållfastheten mellan 730-1050 kPa efter ett års trafik. Beständighetstestema visade att sträckorna med cement erhöll markant bättre vidhäftningstal än sträckan med enbart bitumenemulsion. Vidhäftningstalen låg för sträckorna innehållande cement (medelvärde för sektionerna i båda riktningar) på 75-78 % men samtidigt uppvisade sträcka 1 (1,0% cement) en stor skillnad mellan de olika riktningarna. Riktningen mot Norberg erhöll 100 % medan motsatta riktningen endast uppvisade 60 % i vidhäftningstal. Sträcka 3 (utan cement) uppvisade vidhäftningstalet 57% (medel båda riktningar) med 44 % och 64 % i respektive riktning. De vidhäftningstal som uppmättes på de stabiliseringar som utfördes 1995 låg mellan 60-73 % på borrkärnor efter ett års trafik.
Besiktning
Vid den första besiktningen som gjordes strax efter utförandet av provvägen observerades en del lokala potthål på vägen. De flesta potthålen förekom på stabiliserade ytor utanför provvägen. Potthålen åtgjärdedas med hjälp av
snabellagning innan bindlagret lades (ABT22) under senare delen av september 2000. Vid provborrningen konstaterades att bindlagrets tjocklek varierade över provvägen (vägen hade nivåjusterats med hjälp av detta lager).
Vid besiktningen som gjordes i april 2000 observerades inga skador på sträcka 1 medan lokala bärighetsrelaterade sprickor förekom på sträckorna 2 och 3. På sträcka 3 som såg sämst ut förekom också vissa sättningar utmed kanten i riktningen mot Sala (maskiner som åtgärdat slänten verkar vara orsaken till skadorna).
Bild 13 Potthål på relativt nylagd stabilisering. Innan ytan lades över åtgärdades de med hjälp av snabellagare.
där R = krökningsradien (m) r = radien (mm)
DO = deflektionen i centrum (mm)
Dr = deflektionen vid avståndet r från centrum (mm)
För att beskriva undergrundens bärighet har deflektionen, D60 valts. Vid tunnare konstruktioner anses D60 vara ett mått på undergrundens bärighet. Vid provvägsförsök är det viktigt att få en uppfattning om det mellan sträckorna föreligger eventuella skillnader i undergrundens bärighet. De måste i så fall beaktas vid utvärderingen.
r.2
x l O'3
Bild 15 Besiktning våren 2000, sträcka 3, U256, Norberg - Sala