Författare
Torbjörn Jacobson och
Fredrik Hornwall
FoU-enhet
Väg- och banteknik
Projektnummer
60430
Projektnamn
Polering av asfaltbeläggning
Uppdragsgivare
Vägverket, Region Stockholm
Distribution
Fri
VTI notat 17-2001
Polering av asfaltbeläggning
Friktionsmätningar i Stockholm 1997–2000
VTI notat 17 • 2001
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 mar-97 jun-97 sep-97dec-97 mar-98 jun-98 sep-98
dec-98 mar-99 jun-99 sep-99 dec-99 mar-00 jun-00 sep-00 dec-00
Frik tions ta l K2 norrgående (porfyr) Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 1999 Sommaren 2000
Förord
För att kartlägga asfaltbeläggningars friktionsegenskaper har ett antal kontrollsträckor i Stockholmstrakten följts upp kontinuerligt från 1997 till och med 2000. En första undersökning från 1996 visade att trafikpoleringen från sommardäck markant kunde försämra friktionen på slitlager av skelettasfalt.
Uppdraget har finansierats av Vägverket, Region Stockholm. Kontaktmän har varit Sven Eliasson och Håkan Jonsson. Från VTIs sida har Torbjörn Jacobson varit projektledare och ansvarat för utredningen. Friktionsmätningarna har utförts av Björn Björnsson. Vid sammanställningen av resultaten och rapporten har Fredrik Hornwall medverkat.
Linköping i mars 2001,
Innehållsförteckning
Sammanfattning 5
Inledning och bakgrund 7
Friktion - mätmetod 8 Mätobjekt - Stockholm 9 Uppläggning 9 Mätsträckor 9 Tidpunkt för mätningarna 9 E4, Eugeniatunneln 10 Beskrivning av mätsträckorna 10 Tidigare mätningar 10 Mätningar 2000 11
E4, Linvävartorpet - Haga Norra 13
Beskrivning av mätsträckan 13
Mätningar 1996-99 13
Mätningar 2000 14
E4, Kista - Tureberg 15
Beskrivning av mätsträckan 15 Mätningar 1996-99 15 Mätningar 2000 15 E4, Fredhällstunneln 17 Beskrivning av mätsträckorna 17 Mätningar 1996-99 17 Mätningar 2000 18 E4, Lindvreten 19 Beskrivning av mätsträckan 19 Mätningar 1997-99 19 Mätningar 2000 19
E4, Hallunda – Wårby bro 21
Beskrivning av mätsträckorna 21 Mätningar 1998-99 21 Mätningar 2000 22 Södertunneln 24 Beskrivning av mätsträckorna 24 Mätningar 1996-99 24 Mätningar 2000 25 Johanneshovsbron 27 Beskrivning av mätsträckorna 27 Mätningar 1997-99 27 Mätningar 2000 28
E18, Tensta 30
Bakgrund 30
Mätningar 2000 30
Provväg - Tyresövägen, Stockholm 31
Bakgrund 31 Provsträckor 31 Uppföljning 31 Friktionsmätningar med SAAB Friction Tester 32
Friktionshöjande åtgärd – slipning med HELMUS GRIP 2 35
Allmänt 35
Beskrivning av utrustningen 35
Friktionsmätningar före och efter friktionshöjande åtgärd 36
Kommentarer och rekommendationer 39
Litteratur 43
Bilagor:
1. Provsträckor på Tyresövägen 2. Väderstatistik från Stockholm
Sammanfattning
På senare år har problem med låg våtfriktion konstaterats på slitstarka beläggningar med porfyr under sommarhalvåret, framför allt under eftersommaren och hösten och i utsatta lägen. Det senare kan vara hårt belastade trafikleder, tvära kurvor, korsningar, cirkulationsplatser, det vill säga vägbanor där gummidäckens knådande verkan är som störst. Mätningarna från Stockholm har visat att friktionen snabbt kan reduceras om beläggningen är poleringsbenägen och halkrelaterade olyckor har rapporterats på polerade beläggningar. Mätningar som gjorts på landsvägsnätet över hela södra och mellersta Sverige gav inga motsvarande låga friktionsmätningar som i Stockholm utan porfyrbeläggningarna där uppvisade betydligt bättre friktion under sommarhalvåret.
För att studera omfattningen av trafikpoleringen och förändringen av friktionen under året har en inventering gjorts på ett antal asfaltbeläggningar i Stockholmsområdet. Inventeringarna från 1997, 1998, 1999 och 2000 omfattar återkommande mätningar under året (från vår till tidig vinter) på ett antal beläggningar i Stockholmsområdet. Det handlar om högtrafikerade vägar, tunnlar eller broar med slitlager typ ABS16 innehållande porfyr eller kvartsit eller blandmaterial av porfyr och kvartsit eller porfyr och ortens material. Skyltad hastighet varierar mellan 50, 70, 90 och 110 km/h.
Mätningarna följer Vägverkets metodbeskrivning för bestämning av friktion på belagd vägyta och avser våtfriktionen vid barmarksförhållanden. Vid mätningarna har VTIs friktionsmätbil typ ”SAAB Friction Tester” använts.
Mätningarna 2000 visade att friktionen var något lägre under sensommaren/hösten jämfört med tidigare år. På många objekt uppmättes friktion under 0,5 vid höstmätningen. Lägst friktion uppvisade som tidigare beläggningar innehållande porfyr men även den nya beläggningen i Eugeniatunneln med blandmaterial uppvisade låga värden. Även beläggningarna med kvartsit uppvisade lägre värden än tidigare somrar men friktionen understeg aldrig 0,5. Trafikpolering av porfyr från gummidäck gynnas av fuktigt väglag och den regniga sommaren 2000 är sannolikt orsaken till att friktionen hamnat på de lägsta nivåerna under den fyraåriga mätserien. En viss skillnad har även tidigare konstaterats mellan torrare och fuktigare somrar.
Inblandning av mer poleringsresistent stenmaterial i ABS-beläggningen i Eugeniatunneln har inte givit avsedd långsiktig effekt när beläggningen blev insliten och polerad. I detta fall var inblandning relativt måttlig och möjligen krävs ännu högre andel icke poleringsbenäget material om tillfredställande effekt på sikt ska uppnås på de mest trafikintensiva vägavsnitten med poleringsproblem. På Tyresövägen som har mindre trafik än Eugeniatunneln fungerar dock fortfarande efter fyra års trafik blandmaterialen av porfyr/kvartsit och porfyr/ortens material tillfredställande och inga låga friktionsvärden har hittills uppmätts.
vägbanan med denna utrustning i bland annat Eugeniatunneln gav ett mycket bra resultat. Åtgärden höjde friktionen med ca 0,3 enheter till acceptabel nivå samtidigt som spridningen längs vägen blev liten. Vägytans utseende påverkades inte nämnvärt av åtgärden. Metoden bedöms vara bättre än t ex planfräsning (kallfräsning), främst beroende på att slipningen inte sliter ned beläggningen utan det är bara stentopparna som ruggas upp och dels genom att vägbanan får en homogen yta med jämn friktion i hjulspåren. Den friktionshöjande effekten av slipningen går också att kontrollera och styra upp vid utförandet.
Inledning och bakgrund
På senare år har problem med låg våtfriktion konstaterats på slitstarka beläggningar under sommarhalvåret, framför allt i utsatta lägen och under eftersommaren och hösten. Mätningar har visat att friktionen snabbt kan reduceras om beläggningen är poleringsbenägen och halkrelaterade olyckor har rapporterats på polerade beläggningar. För att se hur friktionen förändras under året har ett antal vägar och beläggningar följts upp kontinuerligt sedan 1997 fram till och med förvintern 2000.
I många länder där dubbdäck är förbjudna är trafikpoleringen ett stort problem och föreskrifter finns bland annat för stenmaterialets poleringsbenägenhet. I Sverige har dubbtrafiken medfört att stenmaterialet på vintern ruggats upp varför låga friktionstal varit ovanliga på inslitna beläggningar. Val av allt slitstarkare stenmaterial, övergång till skelettasfalt samt skonsammare dubbar har markant reducerat dubbslitaget och mätningar från senare år tyder på att poleringen från de odubbade däcken i vissa situationer kan medföra låga friktionsvärden under hösten. En fortsatt utveckling av allt skonsammare dubbdäck kan förväntas, vilket gör att trafikpoleringen kan öka och därför bör denna utveckling följas upp. På uppdrag av Vägverket, Region Stockholm, har friktionen i Stockholmsområdet följts upp genom kontinuerliga mätningar på ett antal beläggningar. Det handlar om högtrafikerade vägar och tunnlar med slitlager typ ABS16 innehållande porfyr eller kvartsit. På några objekt har det grövre stenmaterialet utgjorts av en blandning av porfyr med kvartsit eller ortens material. Skyltad hastighet varierar mellan 50, 70, 90 och 110 km/h. Mätningarna har gjorts under vår, sommar, höst och vinter, det vill säga både under dubbsäsongen och under sommarhalvåret då vägytan kan poleras av de odubbade däcken. Mätningarna påbörjades 1997 och har pågått under 1998, 1999 och 2000.
I rapporten redovisas också ett provvägsförsök med inblandning av mer poleringsresistenta material i slitlager med porfyr för att på så sätt förbättra friktionen hos ABS-beläggning samt försök med uppruggning (slipning) av polerad skelettasfalt.
I följande VTI rapporter behandlas frågor som berör friktion och polering hos asfaltbeläggningar samt tidigare friktionsmätningar (mätningar från Stockholm och övriga Sverige):
• VTI notat 11-1997. ”Polering av asfaltbeläggningar – friktionsmätningar hösten 1996”. Torbjörn Jacobson
• VTI notat 26-1998. ”Polering av asfaltbeläggning – friktionsmätningar 1997”. Torbjörn Jacobson.
• VTI notat 6-1999. ”Polering av asfaltbeläggning – friktionsmätningar 1997-1998”. Torbjörn Jacobson och Fredrik Hornwall.
Friktion - mätmetod
Mätningarna följer Vägverkets metodbeskrivning för bestämning av friktion på belagd vägyta (VVMB 104:1990) och avser våtfriktionen. Vid mätningarna har VTIs friktionsmätbil typ ”SAAB Friction Tester” (JHM 491, SAAB 9000) använts. Mätdäcket är av typ ”Trelleborg” 4.00-8 med ett inre lufttryck av 140 kPa. Vattenfilmens tjocklek är 0,5 mm och mätningarna utförs vid en hastighet av ca 70 km/h. I något fall har mätningar även utförts vid lägre hastighet. Friktionstalen redovisas dels i form av medelvärden över hela mätsträckan, dels som max- och minvärden från medelvärden över 20-meters sträckor. Det går även att få fram medelvärden på sträckor mindre än 20-meter om så önskas. I de flesta fall har, per objekt och mättillfälle, dubbelmätningar utförts.
Mätobjekt - Stockholm
Uppläggning
Mätobjekten har valts ut av Vägverket, Region Stockholm och i några fall av VTI. Stenrika beläggningar, typ ABS16/B85 med porfyr, dominerar i undersökningen eftersom de är vanliga på det högtrafikerade vägnätet i Stockholmsområdet. Porfyrerna kommer från Älvdalen och Oxberg i Dalarna, Adelöv i Småland samt Sorsele i Lappland. Även ABS16 innehållande kvartsit och blandning av porfyr och kvartsit ingår i undersökningen. Kvartsiterna kommer från Dalsland.
Mätsträckor
På följande sträckor har mätningar utförts vid ett flertal tillfällen under 1997, 1998, 1999 och 2000:
• E4, Eugeniatunneln, porfyr • Södertunneln, porfyr och kvartsit
• E4, Linvävartorpet, porfyr • Skanstullsbron, porfyr
• E4, Kista, porfyr • Tyresövägen, provsträckor, porfyr,
• E4, Fredhällstunneln, kvartsit kvartsit, blandmaterial av porfyr och
• E4, Lindvreten, porfyr ortens sten samt porfyr och kvartsit
• E4, Hallunda – Wårby bro, porfyr • E18, Tensta, porfyr
Förutom ovanstående sträckor har, på uppdrag av Region Stockholm, enstaka mätningar gjorts på andra objekt. Den delen av undersökningen redovisas dock inte i denna rapport (har redovisats separat).
Tidpunkt för mätningarna
1997 1998
• början av mars • början av april
• början av juni • början av juni
• slutet av juli och början av augusti • början av augusti
• mitten av september • mitten av september
• slutet av oktober • mitten av oktober
• mitten av december • slutet av december
1999 2000
• slutet av mars • början av april
• början av juni • slutet av maj
• början av augusti • mitten av augusti
• mitten av september • slutet av september 1)
• slutet av november • början av oktober 1)
• början av november 1) Ej samtliga sträckor
E4, Eugeniatunneln
Beskrivning av mätsträckorna
Den nuvarande asfaltbeläggningen, ABS16/B85, lades i maj 1999. Fraktionerna 4–8 och 8–11 mm bestod av kvartsit från Dalsland medan fraktionen 11–16 mm bestod av porfyr från Älvdalen. Övrigt material var ortens sten från Stockholmstrakten.
ÅDTt är ca 45.000 fordon och skyltad hastighet är normalt 70 km/h (även digitala
skyltar med rekommenderad hastighet finns vid tunneln). Vid rusningstrafik ligger hastigheten under 70 km/h.
Tidigare mätningar
Mätningar av friktionen i Eugeniatunneln har utförts under åren 1996–1998 på den tidigare beläggningen som bestod av ABS16/B85 och där stenmaterialet större än 4 mm utgjordes av porfyr från Älvdalen (65% > 8 mm). Enligt kvalitetskontrollen uppfyllde beläggningen kraven i VÄG 94 och den kunde anses vara en representativ ABS-beläggning för det högtrafikerade vägnätet i Mellansverige. Friktionsmätningarna visade att vägbanan under sommarhalvåret erhöll reducerad friktion med värden som kunde hamna under 0,40 för 20-meterssträckor och under 0,45 för hela tunneln. Poleringseffekten var också större i körfältet K1 än K2. Friktionshöjande åtgärder genom planfräsning utfördes både sommaren 1997 och 1998 för att säkerställa en god friktion. Friktionen ökade med ca 0,3 enheter genom åtgärden.
Under våren 1999 åtgärdades objektet genom att ett nytt slitlager påfördes. Detta slitlager var proportionerat för bättre friktionsegenskaper genom inblandning av kvartsit, 4-11 mm, samtidigt som slitstyrkan skulle upprätthållas genom porfyr i den grövsta fraktionen, 11-16 mm. Erfarenheterna hämtades från provsträckorna på väg 229, Tyresövägen, där försök med inblandning av mer poleringsresistent stenmaterial i ABS-beläggning innehållande porfyr visat på bättre polerings-resistens. Effekterna av åtgärden var förhållandevis goda under den första sommaren och inga medelvärden (eller minvärden) under 0,5 uppmättes. Det var dock för tidigt för att säga om åtgärden var tillräcklig då beläggningen inte var insliten 1999.
Mätningar 2000
Tabell 1 Friktionsdata, E4, Eugeniatunneln 2000.
E4, Eugeniatunneln Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K1, norr 560 0,64 0,02 0,61-0,69 K1, söder 560 0,64 0,02 0,61-0,67 K2, norr 540 0,65 0,02 0,60-0,70 K2, söder 580 0,72 0,02 0,68-0,75 29-30 maj 2000 K1, norr 560 0,48 0,02 0,44-0,51 K1, söder 560 0,50 0,03 0,45-0,55 K2, norr 560 0,49 0,04 0,44-0,58 K2, söder 580 0,53 0,02 0,49-0,56 16 augusti 2000 K1, norr 540 0,47 0,03 0,42-0,52 K1, söder 620 0,50 0,03 0,43-0,53 K2, norr 540 0,51 0,04 0,45-0,60 K2, söder 540 0,53 0,03 0,49-0,60 25-26 september 2000 K1, norr 540 0,38 0,02 034-0,41 K1, söder 560 0,42 0,04 0,36-0,48 K2, norr 540 0,47 0,02 0,44-0,50 K2, söder 580 0,48 0,02 0,45-0,52 3-4 oktober 2000 K1, norr 540 0,63 0,03 0,58-0,67 K1, söder 580 0,66 0,02 0,63-0,70 K2, norr 540 0,47 0,02 0,41-0,51 K2, söder 600 0,51 0,02 0,47-0,54 9 november 2000 K1, norr 560 0,65 0,03 0,61-0,71 K1, söder 560 0,67 0,03 0,76-0,64 K2, norr 540 0,84 0,03 0,77-0,88 K2, söder 540 0,81 0,03 0,74-0,85
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1999 -0 3-06 1999 -0 4-06 1999 -05-0 6 19 99-06-0 6 199 9-07 -06 1999 -0 8-06 19 99-09-0 6 1999 -1 0-06 1999 -1 1-06 1999 -12-0 6 2000 -0 1-06 2000 -02-0 6 200 0-03 -06 2000 -0 4-06 2000 -05-0 6 2000 -0 6-06 200 0-07 -06 2000 -08-0 6 20 00-09-0 6 20 00-10-0 6 2000 -1 1-06 Friktionstal Eug, k1n, po Eug, k1s, po Eug, k2n, po Eug, k2s, po Sommaren 2000 Slipning Sommaren 1999
Figur 1 Utvecklingen av friktionen (medelvärden) under 1999 och 2000. Under
hösten 2000 slipades först körfälten i K1 och något senare planfrästes körfälten i K2.
Kommentarer
Mätningarna från slutet av maj 2000 visade att friktionen låg omkring 0,5 (0,48-0,53) i medelvärde över hela mätsträckorna (tunnelns längd). Senare på sommaren och tidig höst uppmättes ännu lägre värden. Som lägst var friktionen 0,38 i medelvärde över hela sträckan medan minvärdet för 20-meterssträckor uppmättes till 0,34. Värdena låg på samma nivåer som den tidigare porfyrbeläggningen erhöll.
På grund av de låga värden som uppmättes vid mätningen i september beslutades det att en friktionshöjande åtgärd med en ny typ av ”slipmaskin” skulle utföras på körfälten i K1. Maskinen var av typ HELMUS GRIP 2 och slipningen utfördes i långsamkörfältet (K1) och resultatet av slipningen var att friktionen ökade med 0,25 enheter. Den friktionshöjande åtgärden förklaras mer ingående senare i rapporten. I oktober planfrästes körfälten i K2 varvid friktionen förbättrades med 0,34 enheter.
Enligt mätningarna från Eugenia gav inte inblandningen av mer poleringsresistent stenmaterial (kvartsit) samma effekt som vid Tyresövägen. Möjligen är trafikintensiteten och vägförhållandena vid Eugeniatunneln så speciella (ÅDTtotal
45 000) att en betydligt högre kvartsitinblandning skulle vara nödvändig för att klara friktionen under sensommaren och hösten. Kvartsitisk sandsten från Skåne har uppvisat höga friktionsvärden enligt tidigare mätningar men samtidigt är slitstyrkan sämre på den typen av material (kallas Skånekvartsit).
E4, Linvävartorpet - Haga Norra
Beskrivning av mätsträckan
Slitlagret bestod av ABS16/B85 och lades 1994. Det grövre stenmaterialet utgörs av porfyr från Älvdalen. Hastigheten är 70 km/h. Mätningen avser körfältet K2. ÅDTt: är ca 100.000 fordon per dygn fördelade på sex körfält.
Mätningar 1996-99
Vid höstmätningen 1996 låg friktionen på 0,56 för hela sträckan medan och min- och maxvärdena för 20-meterssträckor låg på 0,52 och 0,63.
Friktionen minskade under sommarhalvåret 1997 och låg som lägst i september på 0,51. Minvärdet för 20-meterssträckor låg på 0,47. Enligt mätningen från december ökade friktionen markant till 0,76. Noterbart var att friktionen vid Linvävartorpet legat på högre värden jämfört med Eugeniatunneln som haft samma typ av beläggning. Trafikvolymen är också större vid Linvävartorpet. Friktionen minskade kontinuerligt även under sommaren och hösten 1998 och låg som lägst på 0,50 i medelvärde för hela mätsträckan. Minvärdet för 20-meterssträckor låg på 0,48 enligt mätningen från slutet av september. Värdena för 1998 låg något lägre än 1997, sannolikt beroende på den regniga sommaren. Efter det att dubbtrafiken regenererat (ruggat upp) ytan hamnade friktionen på 0,65 i december jämfört med 0,70 i april 1998. Spridningen i mätningarna var lägre vid Linvävartorpet (standardavvikelser på 0,01-0,03) jämfört med Eugeniatunneln. Samma mönster som året innan uppvisade beläggningen 1999. Friktionen sjönk under sommarhalvåret men kom aldrig under 0,5 i medel- eller minvärde. Det lägsta uppmätta värdet för 20 meter 1999 var 0,5.
Det bör påpekas att mindre skillnader mellan olika mätningar sannolikt kan orsakas av att mäthjulets sidoläge på vägen (i hjulspåret) kan variera något. Även väder- och temperaturförhållanden kan spela in. De redovisade resultaten avser dock dubbelmätningar vid varje mättillfälle och därför bör noggrannheten vara acceptabel.
Mätningar 2000
Tabell 2 Friktionsvärden från mätningar 2000.
E4, Linvävartorpet Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K2, norr 440 0,63 0,01 0,62-0,65 29-30 maj 2000 K2, norr 440 0,49 0,02 0,47-0,52 16 augusti 2000 K2, norr 500 0,49 <0,01 0,48-0,50 25-26 september 2000 K2, norr 380 0,40 0,01 0,39-0,42 3-4 oktober 2000 K2, norr 440 0,45 0,01 0,44-0,49 9 november 2000 K2, norr 420 0,55 0,01 0,53-0,56 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 97- 03-06 97- 05-06 97- 07-06 97- 09-06 97- 11-06 98- 01-06 98- 03-06 98- 05-06 98- 07-06 98- 09-06 98- 11-06 99- 01-06 99- 03-06 99- 05-06 99- 07-06 99- 09-06 99- 11-06 00- 01-06 00- 03-06 00- 05-06 00- 07-06 00- 09-06 00- 11-06 Friktionstal Lin, K2n, po
Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 1999
Sommaren 2000
Figur 2 Utveckling av friktionen under 1997-2000, E4, Linvävartorpet.
Kommentarer
Friktionen minskade från 0,63 vid början av april till 0,40 i slutet av september 2000. Vid mätningen i november/december uppmättes friktionen till 0,55.
De lägsta friktionstalen som uppmättes på enskilda 20-meterssträckor var 0,39 i september.
Jämfört mot året innan var friktionen sommaren 2000 lägre, troligen beroende på den extremt regniga sommaren.
E4, Kista - Tureberg
Beskrivning av mätsträckan
Slitlagret bestod av ABS16/B85 och lades 1995. Det grövre stenmaterialet utgörs av porfyr från Oxberg. Hastigheten är 110 km/h. Mätningen avser körfältet K2. ÅDTt är ca 80.000 fordon per dygn fördelade på sex körfält.
Mätningar 1996-99
Vid höstmätningen 1996 låg friktionsvärdet (medelvärdet) på 0,51 och min- resp. maxvärdena för 20-meterssträckor låg på 0,48 och 0,55.
Friktionen minskade under sommarhalvåret 1997 och låg som lägst i september på 0,55 (medelvärde). Minvärdet för 20-meterssträckor låg på 0,48. Enligt mätningen från december hade dubbtrafiken medfört att friktionen markant ökat till 0,78 i medeltal för hela mätsträckan.
Friktionen minskade markant under sommarhalvåret 1998 för att sedan öka efter det dubbarna ruggat upp ytan igen. Enligt septembermätningen låg friktionen på 0,52 med minvärdet 0,45. Vid oktobermätningen (innan dubbtrafiken) hade friktionen ökat till 0,55 och i december till 0,70. Även vid Kista låg friktionen överlag lägre 1998 jämfört med mätningarna från 1997. En specialmätning på påfartsrampen mot Stockholm visade att friktionen i medeltal låg på samma nivå som för motorvägen men spridningen var större med ett minvärde på 0,36.
Jämfört mot sommaren 1998 uppvisade mätsträckan mellan Kista - Tureberg en betydligt bättre friktion under motsvarande tid 1999. Som lägst 1998 uppmättes 0,51 i medelvärde över hela sträckan med minvärde på 0,45. Under 1999 uppmättes 0,61 i medelvärde och 0,53 i minvärde.
Mätningar 2000
Tabell 3 Friktionsvärden från mätningar 2000.
E4, Kista Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K2, norr 1320 0,7 0,01 0,66-0,72 29-30 maj 2000 K2, norr 1320 0,56 0,02 0,51-0,59 16 augusti 2000 K2, norr 1440 0,55 0,02 0,51-0,59 3-4 oktober 2000 K2, norr 1500 0,56 0,01 0,53-0,60 9 november 2000 K2, norr 1200 0,63 - 0,58-0,67
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 97- 03-06 97- 05-06 97- 07-06 97- 09-06 97- 11-06 98- 01-06 98- 03-06 98- 05-06 98- 07-06 98- 09-06 98- 11-06 99- 01-06 99- 03-06 99- 05-06 99- 07-06 99- 09-06 99- 11-06 00- 01-06 00- 03-06 00- 05-06 00- 07-06 00- 09-06 00- 11-06 Friktionstal Kis, K2n, po Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 1999 Sommaren 2000
Figur 3 Utveckling av friktionen under 1997-2000, E4, Kista. Kommentarer
Sträckan uppvisade samma mönster som övriga objekt, dvs. minskande friktion under sommaren och sedan markant ökad friktion under förvintern när dubbtrafiken ruggat upp vägbanan. Lägst friktion uppmättes under augusti och med medeltal över sträckan på 0,55. Minvärdena för enskilda 20-meterssträckor var som lägst 0,51 i maj och augusti.
Även mätsträckan mellan E4, Kista – Tureberg uppvisade lägre friktion under sommaren 2000 jämfört med 1999. Tendensen från tidigare år verkar hålla i sig, dvs. friktionen reduceras mera under regniga somrar jämfört med torrare.
E4, Fredhällstunneln
Beskrivning av mätsträckorna
Det gamla slitlagret bestod av ABS16/B85 och lades 1992. I maj 1999 lades ett nytt slitlager typ ABS16/B85. Det grövre stenmaterialet utgjordes i båda fallen av kvartsit från Dalsland. Hastigheten är 70 km/h. Mätningen avser körfältet K2. ÅDTt är ca 100.000 fordon per dygn fördelade på åtta körfält.
Mätningar 1996-99
Vid höstmätningen 1996 låg friktionsvärdena (medelvärden) mellan 0,67-0,69 och min- resp. maxvärdena för 20-meterssträckor låg på 0,58 resp. 0,81. Det innebar att beläggningen med kvartsit i Fredhällstunneln uppvisade betydligt högre friktion jämfört med porfyrbeläggningen i Eugeniatunneln.
Friktionen hade successivt minskat under sommarhalvåret 1997 och låg i september på 0,63. Minvärdet för 20-meterssträckor var 0,59 och härstammade från septembermätningen. Vid den sena höstmätningen och framför allt vintermätningen ökade friktionen markant genom dubbtrafiken.
Mätningarna i Fredhällstunneln 1998 stördes sannolikt av att trafikens sidolägesfördelning kan ha varierat under året på grund av vägarbeten på Essinge-leden. Tillfälliga vägmarkeringar, klistrade med bitumen, observerades i hjulspåren vid några av mätningarna och kan ha påverkat resultatet. Spridningen i mätningarna var dock ej anmärkningsvärt stor. En tydlig tendens var dock att friktionen minskat under sommarhalvåret. De lägsta värdena låg enligt mätningarna från oktober och december på 0,64 med minvärden på 0,60. Enligt decembermätningen hade friktionen inte ökat vilket var märkligt och kan förklaras av att körbanorna kan ha flyttats i sidled.
Mätningen i juni 1999 gjordes på relativt nylagd beläggning (ABS16 med kvartsit). Friktionen minskade något under sommaren (från 0,71 till 0,66). I november/december hade friktionen ökat till 0,83. Kvartsitbeläggningen i Fredhällstunneln är inte lika poleringsbenägen som de vid Eugeniatunneln (porfyr och numera blandning av porfyr och kvartsit) varit.
Mätningar 2000
Tabell 4 Friktionsvärden från mätningar 2000.
E4, Fredhällstunneln Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K2, norr 320 0,74 0,01 0,72-0,76 29-30 maj 2000 K2, norr - - - - 16 augusti 2000 K2, norr 280 0,63 0,01 0,62-0,65 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 97-0 3-06 97-05-0 6 97-0 7-0 6 97-09 -06 97-11 -06 98-0 1-0 6 98-0 3-06 98-0 5-06 98-0 7-06 98-0 9-0 6 98-11 -06 99-0 1-0 6 99-0 3-0 6 99-0 5-06 99-0 7-0 6 99-0 9-0 6 99-11-0 6 00-0 1-0 6 00-0 3-06 00-0 5-06 00-0 7-06 00-0 9-0 6 00-11 -06 Friktionstal Fred, K2n, kv Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 1999 Sommaren 2000 Ny beläggning i maj 1999
Figur 4 Utveckling av friktionen under 1997-2000, E4, Fredhällstunneln. Kommentarer
Friktionsmätningarna på objektet blev ofullständiga under 2000 på grund av bland annat vägarbeten och köer som störde mätningen. Mätningar kunde utföras i maj och augusti och de mätningarna visade på en god friktion (0,74 i maj och 0,63 i augusti). Tendensen var dock densamma som vid övriga objekt med sjunkande friktion under sommarhalvåret men på en betydligt högre nivå än för porfyrbeläggningarna.
E4, Lindvreten
Beskrivning av mätsträckan
Slitlagret bestod av ABS16/B85 innehållande porfyr från Adelöv i Småland. Beläggningen lades 1996. Hastigheten är 110 km/h och ÅDTt är ca 70 000 fordon
per dygn fördelade på sex körfält. Mätsträckan är placerad i långsamkörfältet, K1 och i riktning mot Stockholm.
Mätningar 1997-99
Även vid Lindvreten hade friktionen minskat under sommarhalvåret 1997 och låg som lägst i september på 0,55 (medelvärde). Minvärdet för 20-meterssträckor låg på 0,50. Enligt mätningen från december hade dubbtrafiken medfört att friktionen ökat till 0,79 i medeltal för hela mätsträckan.
Friktionen minskade under sommaren 1998 och var som lägst i augusti, 0,48 för hela mätsträckan. Även mätningarna från september och oktober visade på förhållandevis låg friktion, 0,50 och 0,49. Minvärdena låg på 0,46, 0,47 och 0,47 vid de tre mätningarna. I december hade friktionen ökat till 0,72 med minvärdet 0,69 för 20-meterssträckor. Spridningen inom mätningarna var liten. Även vid Lindvreten låg friktionen den regniga sommaren 1998 på en lägre nivå jämfört med den torra 1997.
Friktionen minskade även under 1999 kontinuerligt under sommarhalvåret och sjönk från 0,64 i mars till 0,53 i september för att sedan öka igen till 0,70 vid mätningen i november/december. Det lägsta minvärdet som uppmättes på 20-meterssträcka var 0,46 och uppmättes i september.
Mätningar 2000
Tabell 5 Friktionsvärden från mätningar 2000.
E4, Lindvreten Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K1, norr 840 0,55 0,02 0,52-0,58 29-30 maj 2000 K1, norr 840 0,50 0,02 0,48-0,54 16 augusti 2000 K1, norr 820 0,53 0,01 0,51-0,56 3-4 oktober 2000 K1, norr 840 0,46 0,01 0,44-0,47 9 november 2000 K1, norr 820 0,57 0,01 0,54-0,59
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 97- 03-06 97- 05-06 97- 07-06 97- 09-06 97- 11-06 98- 01-06 98- 03-06 98- 05-06 98- 07-06 98- 09-06 98- 11-06 99- 01-06 99- 03-06 99- 05-06 99- 07-06 99- 09-06 99- 11-06 00- 01-06 00- 03-06 00- 05-06 00- 07-06 00- 09-06 00- 11-06 Friktionstal Lindvreten, K1, po Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 1999 Sommaren 2000
Figur 5 Utveckling av friktionen under 1997-2000, E4, Lindvreten. Kommentarer
Friktionen minskade något mer under sommarhalvåret 2000 än året innan. Det lägsta medelvärdet uppmättes vid mätningen i början av oktober med medelvärdet 0,46 och minvärdet 0,44. Vid övriga mättillfällen år 2000 var friktionen över 0,5 både för medelvärden och enskilda 20m-sträckor.
E4, Hallunda – Wårby bro
Beskrivning av mätsträckorna
Beläggningen utgjordes av ABS16 med porfyr från Oxberg. ÅDTt är ca 70 000
fordon per dygn. Beläggningen lades 1997. Friktionsmätningarna har gjorts i K1, K2 och K3.
Mätningar 1998-99
Friktionen hade minskat under sommarhalvåret och mest för körfälten K1 och K2, där sannolikt den mesta av trafiken gick. I september låg friktionen i K2 på 0,47 (medelvärde) medan den samtidigt var 0,57 (medelvärde) i K3. Minvärdena för K1 och K2 låg på 0,44 resp. 0,43 och för K3 på 0,52. I oktober hade friktionen ökat till 0,54-0,59 men fortfarande låg minvärdet på 0,48 (K2). Enligt december-mätningen som endast omfattade K1:an låg friktionen på 0,72. Mätningarna vid Hallunda och Wårby bro visade att trafikpoleringen är trafikberoende och att skillnaden i friktion mellan intilliggande körfält kan vara relativt stor under sommarhalvåret.
Mätningarna från 1999 visade att friktionen legat lägst i det långsamtgående körfältet (K1) där den mesta av den tunga trafiken troligen finns. Friktionen för detta mätobjekt sjönk liksom övriga objekt under sommarhalvåret för att sedan öka på senhösten när dubbdäck började användas. De lägsta medelvärdena för de olika körfälten var 0,52 för K1, 0,57 för K2 och 0,66 för K3. Minvärdena på enskilda 20-meterssträckor låg mellan 0,43 och 0,48 och uppmättes i K1 (lägsta värdena) och K2. Vid mätningen i november/december hade friktionstalen återhämtat sig till 0,72-0,78 i medelvärde över mätsträckorna.
Mätningar 2000
Tabell 6 Sammanställning över friktionsdata från 2000.
E4, Hallunda Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K1 2240 0,62 0,02 0,58-0,66 K2 2200 0,65 0,02 0,62-0,72 K3 2180 0,69 0,03 0,65-0,75 29-30 maj 2000 K1 2200 0,56 0,02 0,51-0,60 K2 2200 0,53 0,02 0,49-0,58 K3 2200 0,59 0,01 0,55-0,62 16 augusti 2000 K1 2100 0,54 0,03 0,47-0,62 K2 2180 0,55 0,02 0,51-0,59 K3 2120 0,64 0,02 0,60-0,69 3-4 oktober 2000 K1 2260 0,47 0,03 0,42-0,60 K2 2200 0,46 0,01 0,43-0,50 K3 2200 0,55 0,02 0,51-0,60 9 november 2000 K1 2200 0,60 0,03 0,53-0,72 K2 2200 0,57 0,01 0,54-0,61 K3 2200 0,60 0,02 0,55-0,64 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 98- 06-04 98- 08-04 98- 10-04 98- 12-04 99- 02-04 99- 04-04 99- 06-04 99- 08-04 99- 10-04 99- 12-04 00- 02-04 00- 04-04 00- 06-04 00- 08-04 00- 10-04 Friktionstal K1 K2 K3
Sommaren 1998 Sommaren 1999 Sommaren 2000
Kommentarer
Liksom året innan och som övriga objekt sjunker friktionen under sommarhalvåret. De lägsta värdena som uppmättes under 2000 var ungefär i samma storleksordning som de lägsta värdena 1998. I oktober var friktionen 0,46 och 0,47 i K1 och K2 medan K3 uppvisade ett högre värde (0,55) precis som vid tidigare år. Det lägsta minvärdet på 20 meter uppmättes till 0,42 (K1 i oktober). Små skillnader förelåg alltså mellan K1 och K2 medan K3 överlag uppvisar högre värden vid mätningarna.
Mätningarna vid Hallunda belyser på ett bra sätt hur skillnader i trafikvolym och främst fordonsslag kan påverka friktionen hos vägbanan. I detta fall går den tunga trafiken i K1 och K2.
Södertunneln
Beskrivning av mätsträckorna
Södertunneln, södra delen: Slitlagret bestod av ABS16/B85 innehållande kvartsit.
Hastigheten är 70 km/h. Mätningen avser körfälten K1 och K2. ÅDTt är ca
100.000 fordon per dygn fördelade på fyra körfält.
Södertunneln, norra delen: Slitlagret bestod av ABS16/B85 innehållande porfyr,
Adelöv. Hastigheten är 70 km/h. Mätningen avser körfälten K1 och K2. ÅDTt är
ca 100.000 fordon per dygn fördelade på fyra körfält.
Mätningar 1996-99
Vid höstmätningen 1996 uppmättes för kvartsiten friktionsvärden (medelvärden) på 0,64-0,65 och för porfyren 0,45-0,51. Minvärdena för 20-meterssträckor var för kvartsiten 0,57-0,60 och för porfyren 0,38-0,46 beroende på i vilket körfält mätningen gjordes. Porfyrbeläggningen i Södertunneln (Adelöv) uppvisade ungefär lika låga friktionsvärden som porfyrbeläggningen i Eugeniatunneln (Älvdalen).
Mätsträckorna i Södertunneln uppvisade samma tendens 1997 som övriga mätobjekt med successivt minskande friktion under sommarhalvåret och markant ökande friktion under förvintern 1997/98. Vid mätningen i september erhölls friktionsvärden (medelvärden) på 0,63-0,66 för beläggningen med kvartsit medan den med porfyr erhöll betydligt lägre värden på 0,42-0,46. Min- och maxvärdena låg på 0,58-0,72 för beläggningen med kvartsit resp. 0,38-0,52 för den med porfyr. Porfyrbeläggningen i Södertunneln skiljde sig från övriga mätobjekt (främst de på infarterna) på så sätt att även vinterfriktionen har legat relativt lågt med värden mellan 0,52-0,58 (medelvärden) enligt april och decembermätningar. Under sommarhalvåret har porfyrbeläggningen hamnat nära 0,4 medan kvartsiten legat på 0,6 som lägst för medelvärden beräknade över hela tunneln.
På grund av att beläggningen i Eugeniatunneln åtgärdades genom planfräsning under 1997 och 1998 har det svårt att göra direkta jämförelser mellan mätresultaten från de båda tunnlarna. Det verkade dock som om porfyrbeläggningarna i de båda fallen erhållit mer polering än övriga mätobjekt (med porfyr) i Stockholm. En förklaring kan vara att tunnlar har en miljö (ej stora temperaturväxlingar) som är särskilt gynnsam för polering. Trafikrytmen i de båda tunnlarna verkar också ha varit ”rörig” (köbildning, mycket byte av körfält med mera) samtidigt som ÅDT varit hög, vilket sannolikt är huvudförklaringen till de låga friktionsvärdena i Söder- och Eugeniatunneln.
Under sommarhalvåret 1999 uppvisade porfyrbeläggningen återigen låga friktionsvärden och låg som lägst 0,43-0,45 (medelvärden över sträckorna) vid mätningen i september. Dock återhämtade sig porfyrbeläggningen relativt bra under slutet av året och låg på 0,67-0,70 vid mätningen i november/december. Det innebär att beläggningens friktion var något högre vid vintermätningen 1999 jämfört med vintermätningarna från 1997 och 1998.
Beläggningen med kvartsit uppvisade 1999 samma mönster som porfyrbeläggningen men friktionen sjönk aldrig lägre än till 0,65 för medelvärdena över sträckorna (K1, söder). Vid mätningen i november/december uppvisade sträckorna med kvartsit medelvärden mellan 0,83-0,86 vilket var något högre än vid mätningarna från 1997 och 1998. Möjligen kan den något högre friktionen i slutet av 1999 förklaras av att de nya föreskrifterna om vinterdäck lett till att fler bilar än vanligt använder dubbdäck (och tidigare), vilket fått till följd att beläggningen också ruggats upp mer än tidigare vintrar och då speciellt i början av vintern.
Mätningar 2000
Tabell 7 Friktionsvärden från mätningar 2000.
Södertunneln Längd m Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K1, söder, kvartsit 1000 0,83 0,02 0,79-0,87 K1, söder, porfyr 380 0,66 0,01 0,65-0,68 K1, norr, kvartsit 1080 0,81 0,01 0,77-0,84 K1, norr, porfyr 400 0,62 0,03 0,59-0,69 29-30 maj 2000 K1, söder, kvartsit 1000 0,62 0,02 0,58-0,65 K1, söder, porfyr 380 0,44 0,01 0,43-0,45 K1, norr, kvartsit 1080 0,68 0,03 0,64-0,78 K1, norr, porfyr 400 0,46 0,01 0,44-0,48 16 augusti 2000 K1, söder, kvartsit 1040 0,64 0,02 0,60-0,69 K1, söder, porfyr 380 0,45 0,01 0,43-0,47 K1, norr, kvartsit 1080 0,66 0,01 0,63-0,68 K1, norr, porfyr 380 0,43 0,01 0,42-0,45 3-4 oktober 2000 K1, söder, kvartsit 1040 0,57 0,03 0,52-0,64 K1, söder, porfyr 400 0,40 0,01 0,39-0,41 K1, norr, kvartsit 1080 0,54 0,02 0,52-0,66 K1, norr, porfyr 380 0,36 0,01 0,35-0,39 9 november 2000 K1, söder, kvartsit 1000 0,68 0,02 0,62-0,71 K1, söder, porfyr 380 0,54 0,02 0,52-0,57 K1, norr, kvartsit 1080 0,73 0,02 0,70-0,76 K1, norr, porfyr 400 0,53 0,02 0,50-0,57
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1997- 03-06 1997- 05-06 1997- 07-06 1997- 09-06 1997- 11-06 1998- 01-06 1998- 03-06 1998- 05-06 1998- 07-06 1998- 09-06 1998- 11-06 1999- 01-06 1999- 03-06 1999- 05-06 1999- 07-06 1999- 09-06 1999- 11-06 2000- 01-06 2000- 03-06 2000- 05-06 2000- 07-06 2000- 09-06 2000- 11-06 Friktionstal Söd, K1s, kv Söd, K1s, po Söd, K1n, kv Söd, K1n, po
Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 2000 Sommaren 1999
Figur 7 Utvecklingen av friktionen under 1997-2000, Södertunneln.
Kommentarer
Samma förlopp som tidigare år med sjunkande friktion på sommaren konstaterades under 2000. Skillnaden mellan porfyr och kvartsitbeläggningarna kvarstod också. De lägsta värdena under sommaren uppmättes i början oktober med 0,36 som medelvärde för porfyr och 0,54 för kvartsit. Minvärdena på 20m var 0,35 för porfyren och 0,52 för kvartsiten. Noterbart är att friktionen legat något lägre sommaren 2000 jämfört med 1999.
Vid mätningen i november låg medelvärdena på 0,53-0,54 med det lägsta minvärdet 0,50 på en av porfyrbeläggningarna.
Johanneshovsbron
Beskrivning av mätsträckorna
Slitlagret bestod av ABS16/B85 innehållande porfyr. Beläggningen lades 1996. Hastigheten är 70 km/h och ÅDTt är ca 70 000 fordon per dygn fördelade på sex
körfält. Mätsträckorna är placerade i långsamkörfältet, K1 och i båda riktningarna.
Mätningar 1997-99
Förhållandevis låga friktionsvärden uppmättes på Johanneshovsbron med de lägsta värdena i september. Södergående körfält uppvisade 0,46 i friktion för hela mätsträckan med min- och maxvärden på 0,45 resp. 0,48. På norrgående körfält låg medelvärdet på 0,52. I december hade friktionen ökat till 0,76 i det norrgående körfältet (K1).
Friktionen minskade snabbt under sommaren 1998 och var som lägst vid augustimätningen. Friktionen var fortsatt låg under hösten men ökade igen vid decembermätningen. Körfältet K1, södergående riktning, som ligger i uppförs-backe, uppvisade det lägsta medelvärdet på 0,42 mätt över hela mätsträckan medan min- och maxvärdena låg på 0,41 och 0,51. K1 i norrgående riktning, uppvisade under samma period det lägsta medelvärdet på 0,45 med min- och maxvärden på 0,41 och 0,53. Spridningen i mätningarna var liten och flertalet av de uppmätta 20-meterssträckorna uppvisade under sensommaren och hösten friktionsvärden under 0,50. Jämfört med året innan var friktionen lägre 1998. Friktionen minskade snabbt även under sommaren 1999 och var som lägst vid mätningen i september. Friktionen ökade sedan markant enligt mätningen från november/december. K1, södergående riktning, uppvisade det lägsta medelvärdet på 0,45. Mätsträckan i södergående riktning ligger också i uppförsbacke, vilket verkar vara ogynnsamt ur poleringssynpunkt (intensivare trafikarbete). De lägsta friktionsvärdena låg något högre 1999 jämfört med året innan.
Mätningar 2000
Tabell 8 Friktionsdata, Johanneshovsbron, 2000.
Johanneshovsbron Längd m Friktion Medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K1, syd 500 0,73 0,02 0,70-0,77 K1, norr 540 0,67 0,02 0,63-0,71 29-30 maj 2000 K1, syd 520 0,51 0,01 0,49-0,53 K1, norr 520 0,53 - 0,50-0,57 16 augusti 2000 K1, syd 560 0,48 0,01 0,46-0,52 K1, norr 580 0,46 0,01 0,44-0,50 3-4 oktober 2000 K1, syd 500 0,45 0,01 0,44-0,46 K1, norr 560 0,39 0,02 0,36-0,44 9 november 2000 K1, syd 500 0,56 0,01 0,54-0,58 K1, norr 560 0,60 0,02 0,58-0,65 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1997 -08-0 1 1997 -1 0-01 1997 -12-0 1 1998 -02-0 1 199 8-04 -01 1998 -06-0 1 1998 -08-0 1 1998 -1 0-01 19 98-12-0 1 1999 -0 2-01 1999 -0 4-01 1999 -06-0 1 1999 -0 8-01 199 9-10 -01 1999 -12-0 1 2000 -0 2-01 2000 -04-0 1 2000 -06-0 1 2000 -0 8-01 20 00-10-0 1 2000 -1 2-01 Friktionstal Joh, K1 norr Joh, K1 söder
Sommaren 1997 Sommaren 1998 Sommaren 1999 Sommaren 2000
Figur 8 Utveckling av friktionen under 1997-2000, Johanneshovsbron. Kommentarer
Friktionen sjönk relativt hastigt på detta objekt under 2000. Redan i slutet av maj uppmättes medelvärden på 0,51-0,53 med enstaka minvärden på 0,49. Som lägst uppmättes 0,39 i medelvärde (0,36 på 20-meterssträcka) vid mätningen i början av
oktober. Vid den sista mätningen (november) var friktionen betydligt högre (0,56-0,60) än i oktober.
Anmärkningsvärt är att friktionen under sommaren 2000 var lägre i K1-norr än i K1-syd. De tidigare tre åren har det varit tvärt om. Det lägsta värdet under hela mätserien erhölls under hösten 2000.
E18, Tensta
Bakgrund
Beläggningen bestod av slitlager typ ABS 16 innehållande porfyr från Sorsele i Västerbotten. Skyltad hastighet är 70 km/h.
Mätningar 2000
Tabell 9 Friktionsdata, E18, Tensta, 2000.
E18, Tensta Längd M Friktion medel Stdav mätn. Friktion min-max 4 april 2000 K1, norr 760 0,70 0,02 0,64-0,72 29-30 maj 2000 K1, norr 1000 0,60 0,03 0,52-0,64 16 augusti 2000 K1, norr 980 0,53 0,02 0,46-0,57 3-4 oktober 2000 K1, norr 860 0,55 0,02 0,52-0,62 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 2000- 04-06 2000- 04-20 2000- 05-04 2000- 05-18 2000- 06-01 2000- 06-15 2000- 06-29 2000- 07-13 2000- 07-27 2000- 08-10 2000- 08-24 2000- 09-07 2000- 09-21 2000- 10-05 2000- 10-19 2000- 11-02 2000- 11-16 2000- 11-30 Friktionstal E18, K1n, po Sommaren 2000
Figur 9 Utveckling av friktionen under 2000 på E18 vid Tensta. Kommentarer
Friktionen sjönk som för alla övriga objekt även på E18 vid Tensta. Under sommaren uppmättes dock aldrig några medelvärden under 0,5. Som lägst uppmättes friktionen till 0,53 i medelvärde och 0,46 på enskild 20m-sträcka vid mätningen i augusti. Vid mätningen i oktober hade friktionen ökat något. I detta fall härstammade det grövre stenmaterialet från Sorsele och utgjordes av porfyr som bland annat använts i Norrland på senare år.
Provväg - Tyresövägen, Stockholm
Bakgrund
För att förbättra friktionsegenskaperna hos stenrika (ABS, skelettasfalt) slitlager innehållande porfyr har ett provvägsförsök utförts på väg 229, Tyresövägen, Stockholm (bilaga 1). Provvägen ligger mellan Gubbängens och Skarpnäcks trafikplatser. I försöket har effekten av inblandning av ortens sten eller kvartsit i porfyrbeläggning studerats. Som jämförelse har även sträckor med enbart porfyr och kvartsit tagits med i provvägen. Utomlands förekommer inblandning av poleringsresistenta stenmaterial, speciellt på utsatta platser med intensiv trafikpolering. Försöket har hittills lett till att blandmaterial använts i slitlagerbeläggningen i Eugeniatunneln där friktionsproblem uppmärksammats på grund av poleringsbenäget stenmaterial.
Provsträckor
Provvägen lades under hösten 1997 (av Skanska). Sammanlagt ingår fem sträckor i provvägen och samtliga med slitlager typ ABS16/B85.
1. Referenssträcka med 8–11 och 11–16, Älvdalsporfyr, 112 m 2. Provsträcka med 8–11 ortens sten och 11–16 Älvdalsporfyr, 108 m 3. Provsträcka med 8–11 kvartsit och 11–16 Älvdalsporfyr, 43 m 4. Provsträcka med 8–11 kvartsit och 11–16 kvartsit, 93 m
5. Standardbeläggning med 8–11 och 11–16 Adelövsporfyr, 127 m
VTI känner inte till fördelningen av stenmaterialen mellan 8–11 och 11–16 mm och kan därför inte bedöma hur mycket ortens sten resp. kvartsit som blandats med porfyren (sannolika förhållandet mellan 8–11 och 11–16 brukar vara 1/2 men varierar, normalt inblandas 60–70 % material större än 8 mm). Materialet mindre än 8 mm utgjordes av Stockholmsgranit (ortens material).
Uppföljning
Provsträckorna har följts upp genom:
• Kontinuerliga friktionsmätningar med SAAB Friction Tester (1998, 1999 och 2000)
• Prallslitage på provkroppar tillverkade av massa
• Friktionsvärden (friktionspendeln, Skid Resistance Tester, SRT enligt prEN 13036-4) på polerade provkroppar
Undersökningen av Prallvärdet syftade bland annat till att se hur pass mycket slitstyrkan reducerades genom inblandningen av de två stenmaterialen som har sämre slitstyrka än porfyren. Friktionsmätningen med Pendeln på innötta och polerade provkroppar av massa syftade till att försöka ta fram en enkel labmetod för bedömning (klassificering) av friktion och poleringsbenägenhet hos asfaltprov. Undersökningarna av Prallslitaget samt pendelfriktionsmätningarna på prov-kroppar finns redovisade i VTI notat 6-1999.
Friktionsmätningar med SAAB Friction Tester
Friktionen på vägbanan har följts upp ett flertal gånger sedan beläggningen lades. Resultaten från mätningarna 2000 redovisas i tabell 9 och figurerna 9–11.
Tabell 10 Friktionsmätningar 2000, Tyresövägen.
Friktion
medel
Väg 229, Tyresövägen Längd
m
4 april 30 maj 16 aug 25 sept 4 okt
Porfyr, Älvd. (Gåsarv) str.1 100 0,65 0,53 0,50 0,46 0,51
Porfyr (Älvd.) + ortens str.2 80 0,68 0,56 0,53 0,49 0,53
Porfyr (Älvd.) + kvartsit str.3 40 0,74 0,58 0,60 0,54 0,56
Kvartsit str.4 80 0,79 0,71 0,65 0,62 0,66
Porfyr, Adelöv str.0 80 0,64 0,55 0,47 0,44 0,74 1)
1) Vägbanan var åtgärdad genom slipning.
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 okt -97 apr-98 aug-98 sep-98 okt-98 dec -98 mar-99 jun-99 aug-99 sep-99 nov-99 apr-00 maj-00 aug-00 sep-00 okt-00 Friktionsvärde Älv.porfyr ortens+porfyr kvartsit+porfyr kvartsit Adel.porfyr
Figur 10 Utveckling av friktionen (medelvärden 1998–2000) enligt SAAB
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Sektion , m Friktionsvärde 2000-04-06 2000-05-30 2000-08-16 2000-09-25 2000-10-04
Porfyr, Älvdalen Porfyr + Ortens
Porfyr + Kvartsit Kvartsit
Porfyr, Adelöv
Slipad yta
Figur 11 Utveckling av friktionen över sträckorna 2000 enligt SAAB Friction
Tester. Provsträckor på väg 229, Gubbängen.
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Älv.porfyr ortens+porfyr kvartsit+porfyr kvartsit Adel.porfyr
Friktionsvärde apr-00 maj-00 aug-00 sep-00 okt-00 Slipad yta
Figur 12 Friktionsvärden (medelvärden 2000) enligt SAAB Friction Tester.
Provsträckor på väg 229, Gubbängen.
utvecklingen av friktionen. Efter tre års trafik erhöll ABS16 med porfyr (8–16mm) från Älvdalen, 0,46 i friktion medan blandningarna av ortens sten och porfyr erhöll 0,49 och kvartsit och porfyr 0,54. ABS16 med kvartsit (8–16mm) erhöll som väntat det högsta värdet, 0,62. Ordinarie beläggning med ABS16, porfyr Adelöv uppvisade 0,44. Vid den sista mätningen 2000 hade den sista sträckan (str. 0, porfyr från Adelöv) utsatts för friktionshöjande insats med hjälp av HELMUS GRIP 2. Insatsen lyckades mycket bra med tanke på att friktionen höjdes med 0,3 enheter.
Friktionshöjande åtgärd – slipning med HELMUS
GRIP 2
Allmänt
I vissa trafiksituationer där fordonens gummidäck bearbetar beläggningsytan intensivt kan stenmaterialet i ytan bli polerat så att friktionen mellan däck och beläggningsyta ibland kan bli kraftigt reducerad. De platser där risken för trafikpolering av beläggningen är störst är i cirkulationsplatser, korsningar och sträckor där trafikköer är vanliga. På dessa platser rör sig trafiken ryckigt med inbromsningar, accelerationer och sidorörelser vilket leder till att beläggningsytan bearbetas mer av däcken än vid vanlig landsväg. Poleringseffekterna är också material-, och klimatberoende. Genom att välja ett stenmaterial som är mindre poleringsbenäget till beläggningen kan en mindre risk för trafikpolering uppnås. VTIs mätningar från 1996–2000 visar också att somrar med regnigt väder ger större polering än torrare somrar.
När polering (eller annan orsak) medfört att friktionen har blivit kritisk är det önskvärt med en åtgärd som, utan att reducera beläggningens livslängd, kan återställa friktionen till tillfredsställande nivåer. En metod som tidigare studerats inom detta projekt har varit planfräsning. Planfräsningen har visserligen medfört att friktionen säkerställts men sannolikt har åtgärden förkortat beläggningens livslängd eftersom ett tunt skikt av beläggningsytan avlägsnas. Friktionen på vägbanan har också blivit ojämn eftersom det kan vara svårt att komma åt de lägst belägna partierna i hjulspåren.
Under sommaren 2000 testades en annan typ av åtgärd som ruggar upp eller slipar ned stentopparna i beläggningsytan och som är betydligt mer skonsam än t ex planfräsen som avlägsnar ytlagret. Ytans utseende (estetik) förändras inte heller på samma sätt som vid planfräsning då ytan riskerar att bli randig eller flammig.
Beskrivning av utrustningen
Utrustningen består av en maskin som liknar en asfaltläggare men där skriden ska vara sitter istället en ramp med ett antal segment (se bilden nedan). I varje segment sitter 10 stift av hårdmetall som bearbetar beläggningsytan.
Bild 2 Foton på maskinen som används för att höja friktionen. Bilderna är hämtade ur produktblad ”Rauher fährt sicherer. Helmus Grip 2”.
Friktionsmätningar före och efter friktionshöjande åtgärd
I samband med att låga värden på friktionen uppmättes på ett antal objekt i Stockholm under sommaren 2000 valdes ett antal objekt ut för åtgärd med ovanstående utrustning. De objekt med porfyrbeläggning som åtgärdades under sommaren/hösten var:
• Eugeniatunneln, K1 norr och söder - (25-26/9-2000)
• Eugeniatunneln, K2 norr och söder - (3-4/10-2000)
• Tyresövägen, str.0 - (25-26/9-2000), ordinarie beläggning
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 K1n K1s K2n - ej åtgärd K2s - ej åtgärd Adelöv Älvdalen - ej åtgärd Friktionsvärde 2000-09-25 2000-10-03 Eugeniatunneln Tyresövägen ökn. 0,25 ökn. 0,24 ökn. 0,30
Figur 13 Effekten av slipningen. Jämförelse mellan mätningarna i september
och oktober. Ej åtgärdade ytor är med som jämförelser.
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 k2n k2s Lin, K2n, po Friktionsvärde 2000-10-03 2000-11-09 Linvävartorpet (ej åtgärd-referens) ökn. 0,37 Eugeniatunneln ökn. 0,10 ökn. 0,30
Figur 14 Effekten av planfräsningen. Jämförelse mellan mätningarna i oktober
och november. Ej åtgärdad yta vid Linvävartorpet är med som jämförelse.
Kommentarer
Av figurerna 13-14 går det att utläsa att i de fall åtgärd med Helmus Grip 2 utförts har friktionen ökat kraftigt och återställts till acceptabla nivåer. Friktionen ökade
spridning för denna vägsträcka. Detta visar att slipningen sker över hela beläggningsytan (även i spåren) och att den åtgärdade vägbanan får homogena förhållanden med avseende på friktionen. Som jämförelse kan nämnas att standardavvikelsen vid friktionsmätningar i Eugeniatunneln 1998 (VTI notat 6-1999) låg mellan 0,02-0,07 efter åtgärd genom planfräsning vilket indikerar att åtgärden inte lyckats helt och att vissa fläckar med lägre friktion kunde förekomma där fräsen inte kommit åt (t.ex. fläckvis i hjulspåren).
Även planfräsningen i oktober 2000 gav en rejäl förbättring av friktionen (+0,34). I detta fall blev standardavvikelsen 0,03, dvs. lägre än vid tidigare liknande åtgärder. Sannolikt har fräsdjupet varit något större vid denna åtgärd.
Slutligen kan det konstateras att slipning med Helmus Grip 2 verkar vara en lämplig metod för att öka friktionen på beläggningar av asfalt som utsatts för trafikpolering och som därigenom erhållit alltför låg friktion. Långtidseffekten av åtgärd är dock inte känd varför ett försök tidigt på säsongen rekommenderas. Ingen synbar förändring av vägytan konstaterades enligt den besiktning som gjordes på de åtgärdade vägarna. Helmus Grip verkar ha samma effekt som dubbdäcken, dvs. stentopparna i skelettasfalten ruggas upp relativt snabbt varvid mikrotexturen ökar och ger en friktionshöjande effekt på fuktig vägbana.
Kommentarer och rekommendationer
Allmänt
Mätningarna från 1997, 1998, 1999 och 2000 visar att våtfriktionen hos en asfaltbeläggning i många fall markant förändras under året beroende på effekter från trafikpolering (däcken) sommartid och uppruggningen från dubbtrafiken vintertid. Undersökningarna omfattar både nya och inslitna beläggningar av typen skelettasfalt. Det grövre stenmaterialet utgörs i de flesta fall av porfyr och i några fall kvartsit. Mest känsliga för trafikpoleringen är porfyrbeläggningarna som på sommaren och hösten kan uppvisa låga friktionsvärden, speciellt på utsatta platser såsom tunnlar, broar, korsningar, tvära kurvor och trafikintensiva trafikleder (även cirkulationsplatser även om de inte ingått i denna undersökning).
Friktionsvärdena låg för sommarhalvåret 1997 och 1999 överlag på en något högre nivå än 1998 och 2000, beroende på torrare väderlek. Somrarna 1998 och speciellt 2000 var mycket regniga med hög andel fuktiga vägbanor som anses ogynnsamt ur poleringssynpunkt. På de flesta av mätobjekten uppmättes i slutet av september eller i början av oktober 2000 de lägsta friktionsvärdena under den fyra år långa mätserien. Förutom de gynnsamma poleringsförhållanden under 2000 kan även en alltmer insliten skelettasfalt (större stenyta, hårdare kärna) tänkas poleras mer än under den gör under de första åren.
Vatten och smuts fungerar som smörj- och polermedel vid gummipolering av stenytor. För stenrika asfaltbeläggningar, som i hög utsträckning används på det högtrafikerade vägnätet, försämras finskrovligheten hos stenmaterialet (ytan slipas till och kan även omvandlas) som i sin tur inverkar negativt på friktionsegenskaperna hos beläggningsytan. För att en beläggning skall ha god friktion krävs både bra makro- (grovskrovlighet som stenrika beläggningar har) och mikrotextur. Trafikpoleringen medför att vägytan får lägre mikrotextur.
Inblandning av mer poleringsresistent material i porfyrbeläggning har givit en positiv effekt på friktionen vid provvägsförsöket på Tyresövägen. Det är dock osäkert om åtgärden är tillräcklig på de mest trafikerade vägarna eller där trafikpoleringen är som störst. Försöket i Eugeniatunneln visar att inblandningen av mer poleringsresistent material i beläggningen ej var tillräcklig.
Resultat från mätningarna 2000 - porfyrbeläggningar
Mätningarna av friktionen på porfyrbeläggningarna visade att låga värden (ända ned till 0,36) erhölls under sensommaren/hösten. De lägsta minvärden som uppmättes på en 20-meterssträcka var 0,35. Vid den sista mätningen från november hade friktionen börjat bli bättre (öka) på samtliga beläggningar.
Friktionen verkade överlag vara lägre 2000 jämfört med 1999. Friktionsvärdena liknar mera de som uppmättes under 1998 på de objekt som följts upp en längre tid. Somrarna 1998 och 2000 var mer nederbördsrika än 1999, vilket är den troliga förklaringen.
Södertunneln hade också kubiserats, vilket innebär att partiklarna delvis rundats av och att materialet får en homogenare kvalitet genom att det sämre stenmaterialet slås sönder under processen. Mycket homogena stenytor anses ge låg mikrotextur och ökar därmed benägenheten för polering.
Tabell 11 En översikt över friktionsmätningarna på porfyrbeläggningar i Stockholm 2000. Mätobjekt Beläggningstyp/ Stenmaterial Medelvärden för sträckan under året Medelvärde på 20m-sträckor under året
lägsta högsta lägsta högsta
E4, Linvävartorpet ABS 16, Porfyr 0,40 0,63 0,39 0,65
E4, Kista - Tureberg ABS 16, Porfyr 0,55 0,70 0,51 0,72
E4, Lindvreten ABS 16, Porfyr 0,46 0,57 0,44 0,59
E4, Hallunda ABS 16, Porfyr 0,47 0,69 0,42 0,75
Södertunneln ABS 16, Porfyr 0,36 0,66 0,35 0,69
Skanstullsbron ABS 16, Porfyr 0,39 0,73 0,36 0,77
Tyresövägen ABS 16, Porfyr 0,44 0,74* - -
*Friktionshöjande åtgärd utförd.
Det är viktigt att påpeka att trafikpoleringen endast verkar vara ett problem för porfyrbeläggningar på trafikintensiva ytor, såsom hårt belastade trafikleder, tvära kurvor, korsningar, cirkulationsplatser, det vill säga vägbanor där gummidäckens knådande verkan är som störst. Mätningar som gjorts på landsvägsnätet över hela södra och mellersta Sverige gav inga motsvarande låga friktionsmätningar som i Stockholm utan porfyrbeläggningarna där uppvisade betydligt bättre friktion under sommarhalvåret.
Resultat från mätningarna 2000 - kvartsitbeläggningar
Endast ett fåtal kvartsitbeläggningar ingår i uppföljningarna (tabell 13) eftersom de inte är så vanliga i Stockholm och tidigare inte visat sig ge upphov till låga friktionsvärden eller vara kritiska ur poleringssynpunkt. De lägsta medelvärdena låg på 0,54 och uppmättes under sensommaren eller hösten. Vid december-mätningen hamnade de högsta medelvärdena på 0,83. Tidigare mätningar har givit liknande resultat och kritiska värden har inte uppmätts på skelettasfalter innehållande kvartsit.
Tabell 12 En översikt över friktionsmätningarna på kvartsitbeläggningar i Stockholm 2000. Mätobjekt Beläggningstyp/ Stenmaterial Medelvärden för sträckan under året Medelvärde på 20m-sträckor under året lägsta högsta lägsta högsta
E4, Fredhällstunneln ABS 16, Kvartsit 0,63 0,74 0,62 0,76
Södertunneln ABS 16, Kvartsit 0,54 0,83 0,52 0,87
Inblandning av annat (poleringsresistent) stenmaterial i porfyrbeläggning
Tyresöprovvägen visar att det är möjligt att förbättra friktionen och polerings-resistensen hos skelettasfalt med porfyr genom att blanda in andra typer av stenmaterial. Störst effekt har i detta fall inblandning av kvartsit (8–11 mm) givit. Ortens material har också givit utslag men i betydligt mindre grad än kvartsit. Enligt septembermätningen låg friktionen för denna blandning på 0,49, dvs. nästan lika lågt som beläggningarna med enbart porfyr (0,44–0,46).
De båda referensbeläggningarna med porfyr och blandbeläggningen med ortens material hamnade under sommarhalvåret under 0,50 i friktion medan bland-beläggningen med kvartsit och porfyr låg på 0,54 som lägst. Enbart kvartsit hamnade på 0,62.
Tabell 13 En översikt över friktionsmätningarna 2000 på porfyrbeläggningar som inblandats med annat stenmaterial.
Mätobjekt Beläggningstyp/ Stenmaterial
Medelvärden för sträckan under året
lägsta högsta
Tyresövägen ABS16, Porfyr, Älvdalen (ref.) 0,46 0,65
ABS16, Porfyr, Adelöv (ref.) 0,44 0,74*
ABS16, Porfyr + ortens 0,49 0,68
ABS16, Porfyr + kvartsit 0,54 0,74
ABS16, Kvartsit (ref.) 0,62 0,79
Eugeniatunneln ABS16, Porfyr + kvartsit, K1 0,38 0,67*
ABS16, Porfyr + kvartsit, K2 0,47 0,84*
*Friktionshöjande åtgärd utförd.
För att få klarhet i om inblandning av kvartsit även är tillräckligt för de mest högtrafikerade vägarna lades en ABS16 med porfyr (11–16 mm) och kvartsit (4–8 och 8–11 mm) i Eugeniatunneln. Eftersom kvartsit både är slitstarkt (ca 30 % sämre än porfyr) och förhållandevis poleringsresistent bör det vara det mest realistiska alternativet för högtrafikerade vägar. På vägar med mindre trafik kan eventuellt andra typer av material användas. De högsta friktionsvärdena i under-sökningen har ”Skånekvartsit” erhållit och kan vara ett alternativ vid inblandning. Skånekvartsit har dock sämre slitstyrka än till exempel kvartsit från Dalsland. Effekten av kvartsitinblandning kan bli större om den grövsta fraktionen, 11,2-16 mm, ersätts med kvartsit medan fraktionerna 4–8 och 8–11,2 mm utgörs av porfyr.
De resultat som friktionsmätningarna gav från Eugeniatunneln visade på att inblandning av kvartsitstenen inte gav tillräcklig effekt på friktionen. Låga värden på friktionen (0,38-0,47) uppmättes under sensommaren vilket tyder på att åtgärden var otillräcklig. Beläggningen i tunneln åtgärdades dock med en ny typ av slipmaskin för att höja friktionen vilket gav ett gott resultat.
Internationella erfarenheter visar att det är svårt att nöjaktigt förbättra polerings-egenskaperna genom inblandning av naturmaterial. I sydligare länder utan dubbslitage blandar man således in lättballast och förslag till Europastandard
Friktionshöjande åtgärder – slipning med Helmus Grip 2
De friktionshöjande åtgärder som utfördes med Helmus Grip 2 gav ett mycket bra resultat och friktionsmätningar efter åtgärden visade att resultatet blev bättre än t.ex. planfräsning eftersom spridningen mellan 20-metersträckorna blev mindre samtidigt som ytans utseende inte påverkades på samma sätt. Åtgärdens varaktighet (livslängd) bör dock undersökas innan en slutgiltig bedömning kan göras. Därför rekommenderas en åtgärd relativt tidigt på året som följs upp genom kontinuerliga friktionsmätningar fram till dubbdäckssäsongen börjar. Metoden bedöms ändå i de flesta fall fungera bra för svenska förhållanden med relativ kort tid mellan när friktionen är som lägst (tidig höst) och tills de första dubbdäcken används (sen höst).
