Stickprov vid utförandeentreprenader : jämförelse mellan ”riskytor” och övriga ytor på några vägobjekt

Leif Viman

Stickprov vid utförandeentreprenader

Jämförelse mellan ”riskytor” och

övriga ytor på några vägobjekt

VTI notat 6-2017 | Stickpr ov vid utför andeentr epr enader . J ämför

else mellan ”riskytor” och övriga ytor på någr

a vägobjekt

www.vti.se/vti/publikationer

VTI notat 6-2017

Utgivningsår 2017

VTI notat 6–2017

Stickprov vid utförandeentreprenader

Jämförelse mellan ”riskytor” och övriga ytor på

några vägobjekt

Diarienummer: 2015/0132-9.2

Omslagsbilder: Conny Andersson och Hejdlösa Bilder AB Tryck: VTI, Linköping 2017

VTI notat 6-2017

Förord

Detta projekt har initierats av Trafikverket, kontaktpersoner har Fredd Larsson och Marcus Larsson varit. Syftet med projektet är att utveckla en teknik att bedöma eventuella riskytor på ett vägobjekt. I detta fall har valet av ytorna utförts med värmekamera och sedan har bedömning av ytorna utförts genom provtagning och laboratorieanalyser samt en ny metodik för texturmätning som tagits fram på VTI.

Texturmätningarna har utförts av Leif Sjögren och Tomas Lundberg, VTI, och laboratorie-analyserna har utförts på Skanskas och VTI:s laboratorium, förutom kvalitetskontroller som utförts av respektive entreprenör. För sammanställning av laboratorieresultat har även Anders Tykesson, Trafikverket deltagit.

Linköping 15 februari 2017

Leif Viman Projektledare

Kvalitetsgranskning

Extern peer review har genomförts av Marcus Larsson, Torbjörn Jacobson, Johanna Thorsenius och Torsten Nordgren från Trafikverket. Leif Viman har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus. Projektledarens närmaste chef Forskningschef Björn Kalman har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering 16 februari 2017.

Quality review

External peer review was performed by Marcus Larsson, Torbjörn Jacobson, Johanna

Thorsenius and Torsten Nordgren from the Swedish Transport Administration. Leif Viman has made alterations to the final manuscript of the report. The research director of the project manager Björn Kalman examined and approved the report for publication on 16 February 2017.

VTI notat 6–2017

Innehållsförteckning

3. Utförda mätningar och provningar ... 13

3.1. Val av riskytor med hjälp av Värmekamera ... 13

3.2. Texturmätning med laserbil ... 17

3.3. Texturmätning med ”Sand Patch-metoden” ... 19

3.4. Laboratorieanalyser... 20

4. Sammanställning av resultat ... 22

5. Diskussioner ... 23

6. Förslag till fortsatt arbete ... 24

Referenser ... 25

Bilaga 1. Arbetsrecept ... 27

Bilaga 2. Mätning med värmekamera ... 35

Bilaga 3. Texturmätning med laserbil (MPD) ... 81

Bilaga 4. Laboratorieresultat ... 87

VTI notat 6–2017 7

Sammanfattning

Stickprov vid utförandeentreprenader. Jämförelse mellan ”riskytor” och övriga ytor på några vägobjekt

Leif Viman (VTI)

Syftet med detta projekt var dels att bedöma hur homogenitet kan mätas och kvantifieras över ett objekt med nylagd asfaltbeläggning och att dels bedöma hur egenskaperna hos dessa asfalt-beläggningar varierar mellan definierade riskytor och övriga ytor. Detta kan sammanfattas i tre olika frågeställningar:

 Fråga 1: Vilka metoder finns för att bedöma homogeniteten på nylagda asfaltbeläggningar?

 Fråga 2: Hur mycket varierar egenskaperna på ytor som bedömts som riskytor jämfört med övriga ytor?

 Fråga 3: Speglar entreprenörens kvalitetsuppföljning resultaten från riskytor eller angränsande ytor?

Svar på fråga 1:

När det gäller bedömning av homogenitet så har en beprövad och en ny metod jämförts i detta projekt. Den beprövade metoden är mätning med värmekamera medan den nya metoden är mätning av makrotextur, med hjälp av måttet MPD (Mean Profile Depth). Metoden med värmekamera har utvecklats under den senaste 10-årsperioden medan metoden med att utnyttja texturmätning för bedömning av homogenitet nyligen utvecklats på VTI och finns beskriven i VTI notat 35-2012 [1]. Efter detta projekt har denna metodik utvecklats vidare och under 2017 har en kravspecifikation tagits fram som ett trafikverksdokument med rubriken: ”Kvalitets- och homogenitetskontroll av nya beläggningars struktur – Makrotextur (MPD)”.

Mätning med värmekamera används främst som en produktionsmetod för att studera

homogenitet. Metoden finns beskriven i VVMB 119 [2] och bygger på mätning av temperatur på den nyligen utlagda asfaltbeläggningen. Hela ytan bakom asfaltläggaren scannas vilket gör att hela ytan bedöms. Texturmätningen utnyttjar de obligatoriska mätningar som utförs med laserbil (RST) på alla större vägobjekt. Metoden kräver således inte några nya mätningar utan utnyttjar de data som redan samlas in vid objektmätningarna. Vid dessa mätningar utnyttjas tre mätlinjer, höger och vänster hjulspår samt en linje mellan hjulspåren.

Svar på fråga 2:

I detta projekt valdes riskytor med hjälp av värmekamera. Från dessa ytor och angränsande ytor togs ett antal borrkärnor för analys på laboratorium. Syftet var att studera olika egenskaper och jämföra egenskaperna hos riskytor med angränsande ytor. Resultaten visar att riskytorna är separerade ytor med öppnare kornkurvor, lägre bindemedelshalter och högre hålrumshalter. Detta bekräftas även av övriga analyser som vattenkänslighet (ITSR) och dynamisk kryptest även om resultaten här inte är lika tydliga.

Svar på fråga 3:

Entreprenörernas kvalitetskontroll (leveranskontroll) stämmer väl överens med resultaten av borrkärnor från angränsande ytor (bra ytor). Man ska dock vara försiktig med att dra den slutsatsen att entreprenörerna gör ett medvetet urval av borrpunkter vid kvalitetskontrollen.

Riskytorna är ofta mycket små andelar av ett objekt och bör således inte slå igenom vid det slumpmässiga urvalet som görs vid kvalitetskontrollen. Vill man fånga de sämsta ytorna det vill säga riskytorna så måste reglerna ändras så att de kräver bedömning av riskytor och borrning på dessa ställen.

Utvärdering av de två homogenitetsmetoderna har varit mycket svår att göra, dels för att det varit svårt att hitta de utvalda riskytorna i texturmätningen eftersom texturmätningen endast utförs i tre mätlinjer längs vägen medan värmekameran mäter av hela vägbredden och dels för att texturmätningen utförts innan trafikpåsläpp. Normalt ska texturmätningarna utföras efter att sträckan har trafikerats minst en vecka för att trafiken ska ha hunnit ”slita in” ytan i motsats till mätning med värmekamera som sker medan beläggningen fortfarande är varm.

VTI notat 6–2017 9

Summary

Random sampling in performance contracts. Comparison between "risk areas" and other areas on a few road objects

by Leif Viman (VTI)

The purpose of this project was to evaluate how the homogeneity can be measured and quantified over a section with newly laid asphalt pavement and determine how the properties varies from defined risk areas and other areas. This can be summarized in three different questions:

 Question 1: What methods are available to measure the homogeneity of newly laid asphalt pavements?

 Question 2: How much will the properties of the surface identified as risk areas, compared to other areas, vary over a defined asphalt pavement section?  Question 3: Are the results from the contractor’s quality control equal to results from

“risk areas” or “adjacent areas”?

Answer to question 1:

Regarding the assessment of homogeneity has a proven and a new method been compared in this project. The proven method is measuring with a thermal camera and the new method is the measurement of texture depth, using the measure of MPD (Mean Profile Depth). The method of thermal imaging has been developed over the past 10 years, while the method using texture measurement for assessing the homogeneity recently developed at VTI and is described in VTI notat 35-2012 [1]. After this project, this method has been developed further, and in 2017 a specification will be published by The Swedish Transport Administration entitled” Quality and homogeneity control of new pavement structures – Macro texture (MPD)”.

Measurement with thermal camera is used mainly as a production method for the study of homogeneity. The method is described in VVMB 119 [2] and is based on the measurement of the temperature of a newly laid asphalt pavement. The entire area behind the paver scanned so that the entire surface is measured.

Texture measurement use the obligatory measurements performed with laser RST (Road Surface Tester) on almost all roads in Sweden. The method does not require any new

measurements while using the data already collected from laser RST measurements. The texture measurement uses three lines, right and left wheel track and a line between the tracks.

Answer to question 2:

This project was selected “risk areas” using thermal camera. From these areas and “adjacent areas” (good areas), several core samples were taken for analysis in the laboratory.

The aim was to study different properties and compare “risk areas” with “adjacent areas”. The results show that “risk areas” are separated areas with open grain curves, lower binder levels and higher void content. This is also confirmed by other analyzes as water saturation (ITSR) and dynamic creep test, although the results here are not as clear.

Answer to Question 3:

Contractors' quality control corresponds well with the results of drill cores from “adjacent areas”. However, one should be careful not to draw the conclusion that contractors make a conscious choice of drill points in quality control. “Risk areas” are often very small proportions of an object and therefore not often will be selected at the random selection made at the quality control. If you want to catch the worst area i.e. “risk areas” the rules must be amended to require assessment of “risk areas” and drill for laboratory tests at these locations.

Evaluation of the two methods for measuring homogeneity have been very difficult to make, partly because it was difficult to find the selected “risk areas” in the texture measurements and partly because the texture measurements were made prior to opening for traffic which is not the normal procedure. The texture measuring method specifies that measurement should be

performed after the road has been trafficked for at least a week to "rip up" the surface contrary to when measurements are done with the infrared camera which is done while the pavement still is warm.

VTI notat 6–2017 11

1.

Bakgrund

Syftet med projektet var dels att värdera olika metoder för bedömning av riskytor och dels analysera prover från dessa ytor för att studera vilka skillnader som finns i uppmätta egenskaper mellan riskytor och övriga ytor. De egenskaper som studerats är främst bindemedelshalt, kornkurva, hålrumshalt, dynamisk kryptest, indirekt draghållfasthet och vattenkänslighet (ITSR).

Mätning med värmekamera, för bestämning av riskytor, samt texturmätning med laserbil har utförts på sex vägobjekt. Bestämning av textur har även utförts med Sand Patch-metoden på ett objekt.

Borrning av provkroppar för bestämning av olika egenskaper på laboratorium har skett på riskytor och övriga ytor. För varje objekt har sedan egenskaperna mellan dessa båda ytor jämförts med resultaten från den leveranskontroll som utförts av entreprenören för respektive objekt enligt gällande krav och upprättade kontrollplaner.

2.

Beskrivning av objekten

De objekt som ingått i undersökningen framgår av följande tabell.

Tabell 1. Utvalda objekt för detta projekt.

Nr Beläggningstyper Objekt

1 ABb22 och AG22 E6 Strömstad Lugnet–Skee, etapp 2, 2 ABb22 och AG22 E6 Strömstad, Lugnet–Skee, etapp 3 3 ABb22 E45 Nödinge–Nol

4 ABb22 E45 Nol-Älvängen (modifierad läggare med skruv i tråget) 5 ABS16 V276 Åkersberga (shuttle buggy)

VTI notat 6–2017 13

3.

Utförda mätningar och provningar

Utöver mätning med värmekamera [2] så har två av objekten även mätts med laserbil [1] och utvärderats med syfte att studera texturen genom, MPD. Även Sand Patch-metoden [3] har utförts på ett av objekten.

3.1.

Val av riskytor med hjälp av Värmekamera

Värmekamera monterad på asfaltläggare har använts för att bedöma riskytor. Figur 1 visar exempel på placering av värmekamera på en asfaltläggare.

Bilderna från värmekameran visar temperaturspridningen i läggardraget direkt efter asfalt-läggaren. Variation i temperatur avslöjar ytor som potentiellt kan vara inhomogena eller riskerar att bli det vid packningen av beläggningen. Detta kan bero på att asfaltmassan har ojämn

temperatur redan i läggaren. Vanligast är detta vid lastbyten, det vill säga när den sista asfalten från en lastbil och den första från nästa passerar genom läggaren, som temperaturen i den nya beläggningen sjunker. Asfalten längst fram och längst bak på flaket är den som kyls av mest under transporten. Andra orsaker till varierande temperatur kan vara att asfaltmassan har

separerat avseende fördelning av stenmaterial och/eller bitumen i screeden vid utläggningen.

Beskrivning av utförda mätningar med värmekamera framgår av detta kapitel samt i bilaga 2. Valet av riskytor har utförts genom termografisk mätning med värmekamera. Mätningarna har utförts enligt VVMB 119 av Conny Andersson, CA Konsult [2]. Exempel på bilder som används för att bedöma riskytor framgår av Figur 2, där röd och blå linje är max respektive min temp på beläggningens tvärsnitt. Grön linje är temperaturnivån där risk för svag packning uppstår och är framtagen empiriskt.

Begrepp enligt VVMB 119:

Riktpunkt Mittpunkten av en spotyta.

Flytande medelvärde:

Den beläggningsyta som innehåller enskilda värden som understiger 90% avdragets flytande medelvärde (risk för otillräcklig packning). Bindemedlets egenskaper bestämmer avsedd lägsta temperatur. Ytor som utförts kallare än vad som avsetts är också riskzoner.

Riskzon Den beläggningsyta som innehåller enskilda värden som understiger

90% avdragets flytande medelvärde (risk för otillräcklig packning). Bindemedlets egenskaper bestämmer avsedd lägsta temperatur. Ytor som utförts kallare än vad som avsetts är också riskzoner.

Riskarea (= riskyta). Den summerade ytan av riskzoner för ett analyserat

beläggningsavsnitt.

Riskandel Den summerade riskarean för utvärderingsområdet i relation till den

totala beläggningsytan uttryckt i %.

RT90 Rikets triangelnät 1990

Standard Focus Definition av objektiv med förstoring 33:1 på ett avstånd av 1,52 m.

Stråk Mätbredden delas i 256 mätpunkter. Dessa punkter (eg. ytor) sedda

VTI notat 6–2017 15

Figur 2. Exempel på bild från värmekarta över delsträcka 1 (850 m lång) av objekt E6 Holma– Lugnet, Peab 2010.

Värmekameran fångar både riskytor inom lastbytesområden samt riskytor för riktad prov-tagning.

Värdering av riskytor inom lastbytesområden

Av nedanstående stapeldiagram framgår att det är två lastbyten som har stora riskytor.

Figur 3. Riskytor, redovisade som flytande medelvärde, framtagna med värmekamera.

Val av yta för riktad provning

Relativt lägre temperatur utgör större risk för svag packning och framtida skada. Nedanstående stapeldiagram visar riskytor för riktad provtagning.

Riskyta per lastbyte 2010-05-18-02

Medelvärde av lastbyten med riskyta: 2,9 m²

Sträcka 1 0 -1 6 m 4 7 -5 4 m 6 8 -7 6 m 9 4 -9 7 m 1 1 8 -1 2 5 m 1 3 5 -1 4 2 m 1 6 5 -1 7 3 m 1 8 3 -1 9 1 m 2 1 6 -2 2 5 m 2 3 7 -2 4 8 m 2 5 3 -2 6 3 m 2 8 0 -2 8 6 m 2 9 5 -3 0 3 m 3 3 6 -3 4 5 m 3 6 2 -3 7 0 m 3 9 2 -4 0 1 m 4 0 1 -4 0 9 m 4 1 5 -4 2 5 m 4 4 3 -4 5 3 m 4 7 8 -4 9 0 m 5 2 6 -5 3 2 m 5 6 0 -5 6 9 m 5 9 3 -6 0 4 m 6 3 7 -6 4 7 m 6 5 7 -6 6 6 m 6 8 5 -6 9 4 m 7 0 8 -7 1 7 m 7 3 6 -7 4 4 m 7 5 2 -7 6 2 m 7 7 3 -7 8 0 m 7 8 9 -8 0 0 m 8 1 5 -8 2 5 m 8 4 4 -8 5 4 m 8 6 3 -8 7 2 m 8 8 7 -8 9 7 m A re a m ² 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0,0 0,4 2,7 1,8 2,8 1,3 0,3 3,2 5,1 0,6 0,3 1,0 0,5 4,7 0,2 3,2 0,3 2,1 0,7 15,4 4,9 15,7 7,2 9,7 0,3 1,6 0,7 0,0 3,3 0,4 1,9 1,3 2,1 3,8 3,2

Lastbytet vid 478–490 m vald för riktad provning.

Figur 4. Riskytor, redovisade som flytande medelvärde, framtagna med värmekamera.

Val av lämpliga provplatser

Provplatserna valdes i zoomad värmekarta över området och efter avstånd från flytande medelvärde.

Provprotokoll enligt Figur 6 ”Stickprov 2010-05-18-02” upprättas för fysisk utsättning.

Figur 5. Värmekamerabild.

Riskyta per lastbyte 2010-05-18-02

Medelvärde av lastbyten med riskyta: 0,1 m²

Sträcka 1 0 -1 6 m 4 7 -5 4 m 6 8 -7 6 m 9 4 -9 7 m 1 1 8 -1 2 5 m 1 3 5 -1 4 2 m 1 6 5 -1 7 3 m 1 8 3 -1 9 1 m 2 1 6 -2 2 5 m 2 3 7 -2 4 8 m 2 5 3 -2 6 3 m 2 8 0 -2 8 6 m 2 9 5 -3 0 3 m 3 3 6 -3 4 5 m 3 6 2 -3 7 0 m 3 9 2 -4 0 1 m 4 0 1 -4 0 9 m 4 1 5 -4 2 5 m 4 4 3 -4 5 3 m 4 7 8 -4 9 0 m 5 2 6 -5 3 2 m 5 6 0 -5 6 9 m 5 9 3 -6 0 4 m 6 3 7 -6 4 7 m 6 5 7 -6 6 6 m 6 8 5 -6 9 4 m 7 0 8 -7 1 7 m 7 3 6 -7 4 4 m 7 5 2 -7 6 2 m 7 7 3 -7 8 0 m 7 8 9 -8 0 0 m 8 1 5 -8 2 5 m 8 4 4 -8 5 4 m 8 6 3 -8 7 2 m 8 8 7 -8 9 7 m A re a m ² 3 2 1 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,3 0,0 0,3 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,3

VTI notat 6–2017 17

Figur 6. Stickprovsprotokoll.

3.2.

Texturmätning med laserbil

En metod för bedömning av homogeniteten hos en asfaltyta har utvecklats på VTI [1]. Metoden bygger på mätdata från de vägytemätningar av objekt som idag utförs med hjälp av mätbilar och som innebär mätning med hjälp av beröringsfri lasermätteknik vid normal trafikfart. Metoden ska kunna användas både vid kontroll av nybyggda objekt som objekt vid underhållsbeläggning. De metoder som arbetats fram ska kunna avgöra om ytan har en lämplig struktur med hänsyn till vald beläggningstyp och maximal stenstorlek. Det har varit en målsättning att använda ett mått som Trafikverket redan har som obligatorisk mätstorhet vid sina vägytemätningar. Mätning av ytans makrotextur, MPD (Mean Profile Depth) utförs i tre linjer, höger och vänster hjulspår samt mellan hjulspåren. Vidare utförs mätningen kontinuerligt längs hela objektet i alla körfält och riktningar. Föreslagen kontrollmetod ska reglera att:

MPD-värdet inte är för lågt med hänsyn till potentiella friktionsproblem eller hur den kontrollerade beläggningens yta normalt ska vara

MPD-värdet inte är för högt med hänsyn till potentiella beständighetsproblem MPD-värdet är homogent med hänsyn till utförande kvalitén

Mätningarna i detta projekt har utförts på två objekt med beläggningar bestående av ABS 16. Mätningarna redovisas i diagramform i bilaga 3. För objektet Skee på E6 har inga riskytor noterats med denna metod, däremot finns ett antal sådana ytor på objektet från V276 i

Åkersberga. Diagrammen i bilaga 3 för E6 Skee visar att det finns en skillnad för MPD-värdena i de olika spåren. Beläggningen är tätare i höger spår men den klarar de gränsvärden som är

specificerade för beläggningskategorin. Objektet på V276 vid Åkersberga är betydligt sämre i den östliga riktningen i jämförelse med den västliga riktningen. Den östliga riktningen

innehåller flera områden med ”feta fläckar” (separationer med överskott av bitumen), speciellt mellan hjulspåren. Den östliga riktningen är betydligt bättre och mer homogen men den innehåller ett par områden (bl.a. sektion 3 400 m) med förhöjda MPD-värden men som ändå klarar gränsvärdena. Dessa förhöjda MPD-värden beror troligen på ett underskott av bitumen (öppna ytor).

Mätningarna i detta projekt har utförts före trafikpåsläpp. Rekommendationen är att mätningen ska utföras efter att sträckan har trafikerats minst en vecka för att trafiken ska ha hunnit ”slita in” ytan. Eftersom mätningarna i detta fall utförts utan att trafiken hunnit bearbeta ytan ”göms” de eventuella inhomogena ytorna som kan finnas under de bindemedelshinnor som finns på den nylagda beläggningen. Detta försvårar en jämförelse mellan mätning med värmekamera som ”ser igenom” denna hinna.

VTI notat 6–2017 19

3.3.

Texturmätning med ”Sand Patch-metoden”

Den mätning av medeltexturdjup med hjälp av ”Sand Patch-metoden”, SS-EN 13036-1 [3], som utförts på ett objekt (Nödinge–Nol, ABb 22) visar att riskytan har en betydligt grövre textur än övriga objektet.

Figur 7. Sand Patch-metoden ”sandfläcksmetoden” (Foto: Andreas Waldemarson).

3.4.

Laboratorieanalyser

Prover tagna från riskytor och angränsande ytor har analyserats med avseende på följande egenskaper:

 Bindemedelshalt och kornkurva, SS-EN 12697-1 [4] och -2 [5]  Hålrumshalt, SS-EN 12697-8 [6]

 Dynamisk kryptest, SS-EN 12697-25 [7]  Vattenkänslighet, SS-EN 12697-12 [8]

Alla analyser har inte utförts på alla objekten, men syftet har varit att bilda sig en uppfattning om hur stor variationen är mellan ”normala” ytor och ytor som bedömts som riskytor med hjälp av värmekamera. Resultaten har även jämförts med arbetsrecepten och den leveranskontroll som entreprenörerna utfört på de olika objekten.

I detta kapitel redovisas laboratorieresultaten objekt för objekt medan en sammanfattning av all mätning och provning görs i kapitel 4 Sammanställning av resultat.

E6 Lugnet–Skee, etapp 2

Mätningar utförda både på bärlager (AG22 160/220) och bindlager (ABb22 70/100).

När det gäller bärlagret så har mycket likvärdiga resultat erhållits mellan bra ytor, riskytor och entreprenörens leveranskontroll. För bindlagret framträder en tydlig skillnad för riskytorna som generellt har lägre bindemedelshalter och högre hålrumshalter. Entreprenörens leveranskontroll motsvarar resultaten för bra ytor. Även för draghållfasthet och dynamisk kryptest finns en tydlig skillnad mellan bra ytor och riskytor, dock inte på ITSR-värdet.

E6 Lugnet–Skee, etapp 3

Mätningar utförda på bärlager (AG22) och bindlager (ABb22).

Samma tendens erhålls här som för provningarna i etapp 2. Här har även kornkurvorna studerats på bärlagret och resultaten visar att de bra ytorna och entreprenörens leveranskontroll stämmer väl överens medan riskytorna uppvisar en öppnare kornkurva. För bärlagret syns här en skillnad på ITSR-värdet mellan bra yta och riskyta, men inte på dynamisk kryptest, där dock spridningen i resultat är större på riskytan. Hålrumshalterna är något högre på riskytorna både på bärlagret och bindlagret.

E45 Nödinge–Nol

Mätningar utförda på bindlager ABb22.

För detta objekt finns en tendens till öppnare kornkurva, högre hålrumshalter, något lägre draghållfastheter, men högre värden på dynamisk kryptest på riskytan.

På detta objekt är skillnaderna mindre mellan bra ytor, riskytor och leveranskontrollen. Hålrumshalten är något högre på riskytorna jämfört med de bra ytorna och stabiliteten genom dynamisk kryptest något sämre.

E45 Nol–Älvängen (modifierad läggare med skruv i tråget) Mätningar utförda på bindlager ABb22.

VTI notat 6–2017 21 För detta objekt saknas uppgifter om leveranskontrollen. Jämförelse mellan riskyta och övriga ytor visar att riskytan har något öppnare kornkurva, lägre bindemedelshalt, högre hålrumshalt, lägre draghållfastheter och lägre ITSR-värden. Dynamisk kryptest visar bättre värden på den separerade riskytan, vilket kan vara logiskt om de grövre stenarna har kontakt med varandra. V276, Åkersberga (shuttle buggy)

Mätningar utförda på slitlager ABS16.

För detta objekt saknas uppgifter om leveranskontrollen. Ingen signifikant skillnad mellan riskyta och övrig yta på detta objekt för någon parameter.

Väg 97, Boden

Mätningar utförda på slitlager ABS16.

För detta objekt saknas uppgifter om leveranskontrollen. Tätare kornkurva både för riskyta och övrig yta jämfört med recept. Något högre hålrum och lägre ITSR-värden på riskyta i övrigt ingen signifikant skillnad mellan riskyta och övrig yta.

4.

Sammanställning av resultat

Metoden att välja riskytor med hjälp av värmekamera tycks fungera väl, med tanke på de svar laboratorieundersökningarna givit vid jämförelser mellan riskytor och övriga ytor.

Metoden med texturmätning med hjälp av laserbil var vid genomförandet av detta projekt i sin linda, men har senare utvecklats vidare och kommer under 2017 att finnas dokumenterad i en metodbeskrivning via Trafikverket med titeln ”Kvalitets- och homogenitetskontroll av nya beläggningars struktur – Makrotextur (MPD)”. Svårigheter med att koordinera mätningarna mellan värmekamera- och texturmätningarna, samt det faktum att texturmätningarna endast utförs i 3 linjer mot ”hela ytan” med värmekamera har gjort det svårt att jämföra riskytor mellan de båda mätsystemen. Sand Patch-mätningen på ett objekt visade tydlig skillnad mellan riskyta och övrig yta.

En generell bedömning av laboratorieresultaten från de olika objekten i detta projekt är att bindemedelshalterna ligger något lägre (0,5-1,0 %) på prover från riskytor jämfört med övriga ytor, hålrumshalterna ofta högre (några procent) och kornkurvorna är öppnare (grövre

stenmaterial). Alla dessa skillnader pekar på att riskytorna uppvisar separerade ytor. Jämför man sedan resultaten från riskytor och övriga ytor med den leveranskontroll som entreprenören utför, så visar den samma resultat som proverna från övriga ytor (dvs. att det är sällan som riskytor hamnar i leveranskontrollen). Normalt består dock ett objekt av mycket liten andel riskytor varför det är naturligt att slumputtaget vid leveranskontrollen sällan blir på en riskyta. När det gäller draghållfasthet, ITSR-värden och dynamisk kryptest är inte bilden lika entydig även om det även här finns en tendens till lägre draghållfastheter och ITSR-värden på riskytorna. När det gäller dynamisk kryptest erhålls en mer splittrad bild troligen beroende på att en separerad yta ger bättre krypvärden om stenarna ligger i kontakt med varandra medan stabiliteten bli sämre när bruket saknas och stenarna inte har kontakt med varandra. Därför har både högre och lägre krypvärden på riskytorna erhållits i de olika objekt som ingått i dennas undersökning.

Figur 9. Sammanställning av bindemedelshalter

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

Bra ytor Riskytor Entreprenörens kvalitetskontroll B in d e m e d e lsh al t, %

Bindemedelshalt, %

E6, Lugnet-Skee, etapp 2, ABb 22 E6, Lugnet-Skee, etapp 3, ABb 22 Väg 276 Åkersberga, ABS16 (Shuttle) V97 Boden, ABS16

Nödinge-Nol, Abb 22 Nol-Älvängen, Abb 22 Lugnet-Skee, etapp 3, AG 22 Lugnet-Skee, etapp 2, AG 22

VTI notat 6–2017 23

5.

Diskussioner

I detta projekt har bedömningen av homogenitet utförts med värmekamera och texturmätning med laser och på ett objekt med Sand Patch-metoden. Det har varit svårt att jämföra dessa metoder eftersom texturmätningen utförts på ny otrafikerad yta. Det har även varit svårt att hitta jämförande mätdata från exakt samma ytor.

Det finns ett flertal studier som visar att Sand Patch har ett starkt samband med MPD [9]. Det innebär att MPD är en lika bra indikator för riskytor som Sand Patch (eller bättre då mätningen är oberoende av ”operatören”). Om studien skulle utföras igen borde en riktad MPD-mätning utföras över varje riskyta för att säkerställa att MPD-mätningen har skett på rätt ställe. Borrkärnorna från riskytor och angränsande ytor visar en tydlig skillnad i egenskaper.

Entreprenörernas leveranskontroll har oftast motsvarat egenskaperna hos angränsande ytor än riskytor. Detta bedöms dock som rimligt med tanke på att riskytor utgör en mycket begränsad del av objekten.

6.

Förslag till fortsatt arbete

Detta projekt har visat möjligheten att värdera ett objekt med avseende på homogenitet. Värmekamera är den utrustning som haft störst framgång under det senaste decenniet. Dels beroende på stort personligt engagemang men även för att den smidigt kan monteras på en asfaltläggare och användas i produktionsskedet, så att läggarlaget direkt kan se hur väl arbetet utförts. Det kan också ge signaler till vältförare hur packningsarbetet ska utföras för att erhålla en så homogen beläggning som möjligt. Detta projekt genomfördes för några år sedan och utvecklingen går fort för olika typer av utrustningar som kan fånga beläggningskvaliteten, därför finns all anledning att fortsätta detta arbete, kanske genom följande förslag:

 bearbeta de värmekameramätningar som är genomförda senaste 2–3 åren för att få en uppfattning om hur utvecklingen har varit när det gäller andel riskytor

 fundera i om vi skall göra några kompletterande undersökningar och hur vi går tillväga för att fånga ytor och dess storlek som har avvikande homogenitet

 ta fram ett utkast till alternativ utvärdering av kvalitet stickprovskontroll till dagens system. Eventuellt prova att köra det skarpt på några objekt

VTI notat 6–2017 25

Referenser

[1] Lundberg, T. Kontrollmetod för nya vägbeläggningar. - Makrotextur. VTI notat 35-2012. [2] Provningsmetod för termografisk mätning. VVMB 119:2006.

[3] Provningsmetod för mätning av makrotexturens djup hos en beläggningsyta medelst en volymetrisk metod, ”Sand Patch-metoden”, SS-EN 13036-1:2010

[4] Provningsmetod för bestämning av löslig bindemedelshalt, SS-EN 12697-1 [5] Provningsmetod för bestämning av kornstorleksfördelning, SS-EN 12697-2

[6] Provningsmetod för bestämning av hålrumshalt hos asfaltprovkroppar, SS-EN 12697-8. [7] Provningsmetod genom pulserande kryptest, SS-EN 12697-25

[8] Provningsmetod för bestämning av vattenkänsligheten hos bituminösa prover, SS-EN 12697-12

[9] Comparison of Laser-Based and Sand Patch Measurements of Pavement Surface Macrotexture, Swarup China, S.M.ASCE1 and David E. James, M.ASCE2, DOI: 10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000315. © 2012 American Society of Civil Engineers.

VTI notat 6–2017 27

Bilaga 1. Arbetsrecept

Arbetsrecept

Arbetsrecept från de aktuella objekten

VTI notat 6–2017 29

VTI notat 6–2017 31

VTI notat 6–2017 33

VTI notat 6–2017 35

Bilaga 2. Mätning med värmekamera

Värmekamera

Värmekamerabilder från de aktuella objekten

Beteckningarna D och B betyder provtagning på dåliga respektive bra ytor, där dåliga ytor avser riskytor och bra ytor avser övriga ytor på objektet.

Objekt:

1. E6, Lugnet-Skee, etapp 2 och 3 (ABb 22 50/70 och AG 22 160/220)

2. E45, Nödinge –Nol, ABb22

3. E45 Nol-Älvängen, ABb22

4. V276, Åkersberga, ABS16

E6, Lugnet – Skee, Etapp 3 (AG22)

E6, Lugnet – Skee, Etapp 3 (AG22)

E6, Lugnet – Skee, Etapp 3 (AG22)

V276, Åkersberga, ABS16 (Shuttle Buggy)

V276, Åkersberga, ABS16 (Shuttle Buggy)

VTI notat 6–2017 81

Bilaga 3. Texturmätning med laserbil (MPD)

Texturmätning

MPD

Texturmätning från 2 av de aktuella objekten

E6 Lugnet-Skee och Åkersberga

E6 Skee, etapp 2

Mätning österut 0-2000 m

VTI notat 6–2017 83

E6 Skee, etapp 3

Väg 276, Åkersberga

Mätning österut 0-2000 m

VTI notat 6–2017 85

Väg 276, Åkersberga

Mätning österut 4000-6000 m

Väg 276, Åkersberga

Mätning österut 2000-4000 m

VTI rapport 87

Bilaga 4. Laboratorieresultat

Sammanställning av utförda

laboratorieanalyser

E6 Lugnet-Skee etapp 2 (AG22)

Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 89

E6 Lugnet-Skee etapp 2 (AG22)

Entreprenörens kvalitetskontroll

E6 Lugnet-Skee etapp 2 (ABb22)

Bra ytor Riskytor E:s egenkontroll

H ål ru m sh al t, 1269 7 -6 B

E6, Lugnet-Skee, etapp 2, ABb 22

medelvärde max min Entreprenörens kvalitetskontroll Entreprenörens kvalitetskontroll Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 91

E6 Lugnet-Skee etapp 2 (ABb22)

Entreprenörens kvalitetskontroll

E6 Lugnet-Skee etapp 3 (AG22)

Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 93

E6 Lugnet-Skee etapp 3 (AG22)

0 20 40 60 80 100

Bra ytor Riskytor E:s egenkontroll

ITS

R

, %

Lugnet-Skee etapp 3, AG22

Entreprenörens kvalitetskontroll Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 95

E6 Lugnet-Skee etapp 3 (ABb22)

Entreprenörens kvalitetskontroll

E6 Lugnet-Skee etapp 3 (ABb22)

Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 97

E45 Nödinge-Nol (ABb22)

E45 Nödinge-Nol (ABb22)

0

20

40

60

80

100

Bra ytor

Riskytor

IT SR, %

Nödinge-Nol, ABb22

VTI rapport 99

VTI rapport 101 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Bra ytor Riskytor

ITS

R

, %

Väg 276 Åkersberga, ABS16 (Shuttle buggy)

Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 103

Väg 276 Åkersberga, ABS16 (Shuttle buggy)

Entreprenörens kvalitetskontroll

Väg 97 Boden (ABS16)

Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 105

Väg 97 Boden (ABS16)

Entreprenörens kvalitetskontroll

VTI rapport 107

Bilaga 5. Fotobilaga

Fotobilaga

Foto 1-2: Bra och dåliga ytor

Foto 3-4: E6 Lugnet-Skee

Foto 5-6: V276 Åkersberga

Bra yta och Dålig yta

Exempel på Bra respektive Dålig yta, från E6 Lugnet-Skee. (Man ser tydligt att den dåliga ytan är betydligt mer separerad än den Bra ytan).

VTI rapport 109

www.vti.se

VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut, är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut inom transportsektorn. Huvuduppgiften är att bedriva forskning och utveckling kring

infrastruktur, trafik och transporter. Kvalitetssystemet och

miljöledningssystemet är ISO-certifierat enligt ISO 9001 respektive 14001. Vissa provningsmetoder är dessutom ackrediterade av Swedac. VTI har omkring 200 medarbetare och finns i Linköping (huvudkontor), Stockholm, Göteborg, Borlänge och Lund.

The Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI), is an independent and internationally prominent research institute in the transport sector. Its principal task is to conduct research and development related to infrastructure, traffic and transport. The institute holds the quality management systems certificate ISO 9001 and the environmental management systems certificate ISO 14001. Some of its test methods are also certified by Swedac. VTI has about 200 employees and is located in Linköping (head office), Stockholm, Gothenburg, Borlänge and Lund.

HEAD OFFICE LINKÖPING SE-581 95 LINKÖPING PHONE +46 (0)13-20 40 00 STOCKHOLM Box 55685 SE-102 15 STOCKHOLM PHONE +46 (0)8-555 770 20 GOTHENBURG Box 8072 SE-402 78 GOTHENBURG PHONE +46 (0)31-750 26 00 BORLÄNGE Box 920 SE-781 29 BORLÄNGE PHONE +46 (0)243-44 68 60 LUND Medicon Village AB SE-223 81 LUND PHONE +46 (0)46-540 75 00