• No results found

Sammanfattande kommentarer – kalla massor

Undersökningen visar att det är komplicerat men möjligt att testa kalla återvinningsmassor på ett realistiskt sätt. Ett relevant provningsförfarande måste ta hänsyn till materialets packningsbarhet, härdningsförlopp och inte minst vatteninnehållet i massan. Provkroppar tillverkade enligt statisk packning och lagrade i 7 dygn vid förhöjd temperatur, 40°, har visat sig erhålla egenskaper likvärdiga med borrkärnor från ca ett år gammal beläggning. Om gyratorisk packning används för preparering av provkroppar är det viktigt att ett förfarande väljs som ger realistiska hålrumshalter. På VTI används i första hand statisk packning (med förpackning) när kalla och halvvarma massor testas.

Ett starkt samband finns mellan bindemedelsmängden i massan och hålrumshalten på provkroppar. Magrare granulat/massor får därför högre hålrumshalter än bindemedelsrikare. I de flesta fall erhölls också ett samband mellan hålrumshalten eller bindemedelsinnehållet och de mekaniska egenskaperna som tenderar att försämras vid lägre hålrumshalter eller vid högre bindemedelsmängder. Ett bra samband erhölls mellan pressdraghållfasthet och styvhetsmodul. Mot den bakgrunden skulle kraven på mekaniska egenskaper kunna begränsas till att enbart omfatta pressdraghållfasthet och stabilitet. Styvhetsmodulen kan beräknas (t.ex. vid dimensionering) från de regressionsekvationer som finns angivna i rapporten eller tas fram på egen hand. Styvhetsmodulen var också den egenskap som hade den största variationen av samtliga. Skillnaden mellan lägsta och högsta värden inom provserien (många provblandningar) låg på en faktor 8 jämfört med en faktor 4 för pressdraghållfastheten och en faktor 2,5 för Marshallstabiliteten. En orsak till den stora variationen i styvhetsmodul kan vara inverkan från de relativt öppna och skrovliga provkropparna som inte alltid har den kvalitet som metoden förutsätter. Proven kan också innehålla något fukt eller vara alltför inhomogena, vilket har stor betydelse när små töjningar skall mätas. Mjukbitumen påverkar också styvhetsegenskaperna markant och vid återvinning av gamla asfaltmaterial med förhårdnat bindemedel kan fördelningen av det nya bindemedlet samt diffusionen mellan nytt och gammalt bindemedel påverka resultatet.

Marshallstabiliteten påverkades av provkroppens höjd och av provnings- temperaturen. Kalla återvinningsmassor testas normalt vid 25°C eftersom de innehåller mjukbitumenbaserad emulsion. Om styvare bindemedel används kan provningen göras vid 40°C men i så fall måste specifikationerna i ATB VÄG anpassas till denna temperatur vilket inte är fallet idag.

Förutom mängden inblandat bindemedel påverkas egenskaperna också av bindemedelstypen. De emulsioner som var baserade på hårdare bitumen har givit asfaltproven relativt höga hållfastheter och markant högre än vad som erhållits

packningsförsöken i gyratorn blir massorna mer lättbearbetbara vid högre bindemedelsinnehåll (och tillsats av vatten).

I princip ökar resistensen mot vatten (ibland markant) vid högre bindemedels- inblandning. Vid större påkänningar såsom upprepade frys-töväxlingar och lagring i mättad saltlösning erhöll blandningarna med högsta bindemedelsinnehåll det bästa resultatet (4,0 % emulsion). Den relativa skillnaden mellan de olika blandningarna ökade vid de strängare beständighetsprovningarna. Vid ”tuffa” förhållanden på vägen bör således så mycket nytt bindemedel som möjligt blandas in, förutsatt att stabiliteten inte blir för låg.

Stenmaterialinblandning och tillsats av cement påverkar också egenskaperna hos provkropparna. Vid högt bindemedelsinnehåll gav tillsatsen av makadam en positiv effekt på stabiliteten. I de flesta fall förbättrades också vattenkänsligheten av makadaminblandningen. Vid oförändrad mängd emulsion bör bruksdelen bli mer mättat av bindemedel vilket kan vara förklaringen. Av samma anledning uppvisade blandningarna med makadam och granulat något lägre pressdrag- hållfasthet och framför allt lägre styvhetsmodul trots högre hålrumshalter jämfört med blandningarna utan makadam. Om ett stenskelett uppstår i materialet förbättras stabiliteten annars så får brukets styrka avgörande betydelse för resistensen mot deformationer.

En mindre giva cement styvade i viss mån upp materialet (främst styvhets- modulen påverkades) men den största effekten av cementen erhölls på vidhäftningstalen som förbättras genom tillsatsen av 1,5-2,0 % cement. På senare tid har cement även börjat användas som vidhäftningsmedel i varmblandad asfalt. Inventeringen av olika asfaltgranulat från hela Sverige har givit en bra bild över spännvidden i materialsammansättning och egenskaperna hos bindemedlet. Granulaten var i de flesta fall krossade och sorterade till 0-16 eller 0-22 mm, dvs. de grövre klumparna hade siktats bort från massorna. I några fall ingick även fräsgranulat som inte hade krossats men väl sorterats. Asfaltgranulaten kom från olika slag av mellanupplag (kommunala eller från Vägverket, temporära eller stationära upplag). Bindemedelshalterna låg mellan 3,5-6,5 %. I de flesta fall låg granulatkurvan inom de gränsvärden som finns i ATB VÄG. De extraherade kurvorna liknade ABT-massor, vilket pekar mot att massorna huvudsakligen härstammade från den typen av beläggningar. Inslag av ABS- och AEBÖ-massor fanns också med i granulaten. Spännvidden i bindemedelsegenskaperna var stora beroende på graden av åldring och ursprunglig massatyp. De flesta av binde- medlen (granulaten) uppfyllde dock Vägverkets krav på penetration som för närvarande är > 25. Ett mycket bra samband förelåg mellan penetration och mjukpunkt på återvunnet bindemedel. Vid penetration mindre än 25-30 försämrades duktiliteten hos bindemedlet markant. En samband förelåg även mellan penetration och Fraass brytpunkt. Mot denna bakgrund verkar kravet på 25 i penetration relevant. Vid lägre värden riskerar bitumenet att få alltför dåliga lågtemperaturegenskaper och töjbarhet (elasticitet).

Vatteninnehållet i mellanupplag varierade mellan 2,0-7,5 % beroende på årstid och väderlek. Optimal vattenhalt låg mellan 4,0-6,0 % men packningskurvan var relativt flack. Om fuktinnehållet överstiger 6,0 % (eller vätskan som är emulsion +

vatten) riskerar massan av få vattenseparation vid packningen på vägen. Om uppehållsväder råder (på sommaren) kan massan vid blandningen i verket ligga på en högre nivå eftersom den torkar något under lagring och transport.

I de fall där flera prov tagits ut från mellanupplag har spridningen i binde- medelshalt och kornkurva varit förvånansvärt liten. Under bearbetningen av returasfalten och granulatet sker en homogenisering av massorna som gör att variationen i upplagen inte behöver bli alltför stor. Massorna bör dock ändå i möjligaste mån sorteras och mellanlagras efter ursprung och kvalitet. Högvärdiga massor som ABS med porfyr och kvartsit bör förvaras separat. Tjärhaltiga massor skall också förvaras åtskiljt och eventuellt täckas om tjärinnehållet bedöms vara högt. En god ordning på mellanupplaget underlättar således förutsättningarna för asfaltåtervinning både ur miljö- och kvalitetssynpunkt.

Related documents