O') 6) 6) '-l
<-
q uid 66 .H O =VTI notat 44-1999
Beläggningsslitage från
'dubbade fordon
Beräkning av det årliga dubbslitaget 1996-1999
Författare
Torbjörn Jacobson
FoU-enhet
Väg- och banteknik
Projektnummer
60409
Dubbslitage 1999/2000
Uppdragsgivare
Vägverket
Distribution
Fri
Projektnamn
Väg- och
transport-farskningsinstitutet '
I
Förord
För att bedöma hur mycket beläggningsmaterial som slits bort av dubbtrañken har Våren 1999 en undersökning utförts av VTI. Ett syñe har varit att uppdatera tidigare dubbdäcksutredningar från 1989 och 1993/94.
Uppdraget har finansierats av Vägverket, huvudkontoret i Borlänge. Kontaktmän har varit Jaro Potucek, statlig väghållning och Bengt Krigsman, Vägavdelningen. Från VTIs sida har Torbjörn Jacobson varit projektledare och ansvarat för utredningen. Vid sammanställningen av resultaten och rapporten har Fredrik Hornwall medverkat.
Linköping i juni 1999,
Torbjörn Jacobson
INNEHÅLL
SAMMANFATTNING ... ..5
INLEDNING OCH BAKGRUND ... ..7
MÄTMETOD FÖR DUBBAVNÖTNING ... ..9
BERÄKNING AV SPS-TAL... ..10
DUBBANVÄNDNING PÅ SENAREÅR ...11
LÄTTVIKTSDUBB/STÅLDUBB ... 12
MÄTOBJEKT I FÄLT ... ..13
SLITAGEUNDERSÖKNINGAR I VTIS PROVVÄGSMASKIN ... ..14
VTIS PROGNOSMODELL FÖR DUBBSLITAGE ... ..18
UPPGIFTER OM BELÄGGNINGAR ... ..19
BELÃGGNINGAR PÅ DET HÖGTRAFIKERADE VÃGNÄTET ... .. 19
BELÄGGNTNGAR PÅ DET LÅGTRAFIKERADE VÄGNÄTET ... .. 19
FRAMRÄKNADE SPS-TAL ...21
TRAFIKDATA OCH TRAFIKARBETE... ..23
BELÄGGNINGSSLITAGE ... ..24
SAMMANFATTANDE KOMMENTARER OCH SLUTSATSER ... ..25
REFERENSER ... ..27
Bilagor:
1. Sammanställning Över beläggningstyper och mätobjekt.
Sammanfattning
Utredningen visar att beläggningsslitaget minskat under 90-talet och för perioden 1996-98 hamnat på ca 110 000 ton bortsliten beläggning per år. Resultatet stämmer väl överens med den prognos på ca 130 000 ton för sekelskiftet som räknades fram vid den förra dubbdäcksutredningen från 1993/94. Den förra utredningen, som beskrev beläggningsslitaget i början av 90-talet, kom fram till att ca 300 000 ton beläggningsmaterial slets bort årligen. Orsaken till det markant minskande slitaget är att nya, mycket slitstarka beläggningar lagts på det hö gtrañkerade vägnätet och att betydligt mindre aggressiva dubbdäck införts sedan början av 90-talet. Idag finns det en rad regler för dubbade däck som innebär att de däck som säljs ger betydligt mindre vägslitage jämfört med tidigare.
Aviserade påbud om vinterdäck innebär att beläggningsslitaget kan komma att öka igen. Om 80 % av personbilsparken i framtiden använder dubbdäck jämfört med dagens ca 60 % kommer beläggningsslitaget att hamna på ca 147 000 ton.. Siffran kan bli högre om trafiken ökar eller om mindre slitstarka beläggningar används.
Inledning och bakgrund
VTIs årliga uppföljningar av provvägar och kontrollsträckor visar att beläggningsslitaget från dubbade fordon har minskat markant under 1990-talet (1). Orsaken är att nya, slitstarka beläggningstyper (skelettasfalter med specialsten) har utvecklats och i stor omfattning införts på medel- till högtrafikerade vägar samt att dubbdäcken blivit mindre aggressiva för beläggningen genom en rad åtgärder (lättviktsdubb, färre dubbar, mindre dubbutstick, lägre dubbkraft) (2). Denna utveckling har skett successivt under flera år och medfört att spårtillväxten, speciellt på de hö gtrañkerade vägarna, minskat från år till år. I många fall har livslängden på slitlagerbeläggningar flerdubblats och kan sägas ha hamnat på tekniskt/ekonomiska rimliga nivåer.
SP
S-ta
l
1990/91 1991/92 1992/93 1993/94 1 994/95 1995/96 1 996/97 1997/98
Figur 1 Utvecklingen av relativa slitaget i Göteborg under 1990-talet (ref.4). I tidigare dubbdäcksutredningar (VTI Meddelande 756) (3) har denna utveckling uppmärksammats och bland annat en prognos för sekelskiftet togs fram. Enligt denna undersökning uppskattades att vägslitaget för hela vägnätet skulle hamna på ca 130 000 ton, varav 88 000 ton på det statliga vägnätet.
Målet med denna utredning är att utifrån mätdata från 1996-99 uppdatera den senaste dubbdäcksutredningen från 1993-94 och bland annat kontrollera om målet till år 2000 på högst 130 000 ton bortnött material verkar rimligt och kommer att uppnås. Rapporten ger också en aktuell bild Över hur dubbdäcksslitaget förändrats på senare år. Effekter av eventuellt påbud om vinterdäck behandlas också i utredningen.
I princip har de uppgifter om trafikarbete som redovisades i den förra utredningen använts vid beräkningarna. Trafikarbetet för personbilar har också legat på en
konstant nivå under 90-talet. Uppgifter om beläggningarnas slitstyrka har däremot hämtats ñån senare fältmätningar och härstammar från ca 25 objekt i södra och mellersta Sverige. För att komplettera fältmätningarna har slitagedata från försök i VTIs provvägsmaskin tagits med. Provvägsmaskinen (PVM) har visat ett mycket bra samband med vägslitaget och undersökningarna i PVM omfattar ett stort antal beläggningstyper (minst 100 st). För att komplettera undersökningen även för det lågtrañkerade vägnätet (endast få mätdata finns) har VTIs slitagemodell använts. Modellen beräknar utiñån uppgifter om väg-, beläggnings- och trañkdata vilken spärbildning, spårproñl, livslängd, årskostnad och mängden bortnött material som vägen (slitlagret) erhåller av dubbtrañken.
Mätmetod för dubbavnötning
Dubbavnötningen har mätts med VTI :s laserproñlometer som är ett mycket precist mätinstrument framtaget för noggranna profilmätningar. Vid mätningen placeras instrumentets ben i fixar som gjutits in i beläggningen. Mättekniken bygger på kontaktlös avständsmätning mellan proñlometem och Vägytan. Slitaget (dubbavnötningen) beräknas ur skillnaden mellan nollmätningen och slutmätningen som görs på hösten resp. Våren strax före och efter dubbsäsongen. Mätutrustningen har en precision på 0,01 m.
Slitaget redovisas dels som medelavnötningen i mm tvärs hela körbanan, dels som maximala spårdjupet i mm. Maximala spårdjupet beskriver den spårbildning som dubbtrañken orsakat Vägen.
Bild 1 VTIS laserproleometerför avnötningsmätning.
Beräkning av SPS-tal
Med utgångspunkt üån avnötningsmätningarna och trafikdata har beläggningarnas SPS-tal beräknats. Trafikdata har hämtats från VTI Meddelande 756 (den tidigare utredningen) medan dubbfrekvensen har hämtats från Vägverkets eller kommunernas årliga mätningar. SPS-talet anger i gram hur mycket material som ett dubbat fordon (två axlar) sliter bort per km väg.
SPS-talen skall uppfattas som ungefärliga och inte absoluta värden på slitaget beroende på att trafikdatan och dubbfrekvensen alltid är något osäkra i dessa sammanhang. SPS-talet påverkas förutom av trafikdatan också av hastigheten, vilket försvårar direkta jämförelser mellan olika objekt. En heltäckande trafikmätning i dessa sammanhang rymmer uppgifter om trafikmängd, fördelningen mellan lätta - tunga fordon, fördelningen mellan körfält, trañkens faktiska hastighet, andel lättviktsdubb och totala andelen dubbade fordon för det aktuella objektet under mätperioden.
SPS-talet definieras och beräknas enligt följande: Definition:
- bortsliten mängd beläggning uttryckt i ton och per kilometer väg, som passeras av en miljon fordon med dubbade däck
eller
- den mängd beläggning, uttryckt i gram, som ettfordon med dubbade däck sliter bortpå en sträcka av enkilometer
Beräkning:
medelavnötning (mm) *2 *körfältsbredd (m) *skrymdensitet (kg/dm3)
SPS =
*106
antal dubbadefordon under mätperioden
Antal dubbadefordon = antalpersonbilar * dubbfrekvens * antal mätdygn
Antal personbilar = ÅDTwm, *fördelning mellan tunga och lätta fordon * fördelning mellan körfält
Dubbanvändning på senare år
En relativt bra bild över dubbanvändningen på senare år har erhållits tack vare att Vägverket (Regionerna) och kommunerna börjat mäta dubbñekvensen runt om i landet. Mätningarna (dubbräkningen) görs på större parkeringsplatser och omfattar en till två mätningar per månad under vinterperioden (l). Dubbfrekvensen från senare är framgår av figurerna 2-4. Mätdatan kommer från Vägverket (Borlänge, Vägavdehiingen) och Göteborgs Gatu AB men har bearbetats och sammanställts på VTI. 100 90 70 60 40 Me deld ub bf re kve ns (n ove be r-ap ri l), %
90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 96/97 97/98 98/99
Figur 2 Andelen fordon med dubbade däck i Göteborgsområdet 1990-1999. Värdena avser dubbfrekvensen under november-april.
70 60
Dub bfre kve ns (% ) 10* 85/86 86/87 87/88 88/89 89/90 90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 96/97 97/98
Figur 3 Andelen fordon med dubbade däck i Stockholmsområdet 1985-1998. Värdena avser dubbfrekvensen under november-april.
86
/ 70 W 725
60 57 5/ 58 \ ;§0%o
'32
0Figur 4 Dubbanvándning i procent 1996-1998. Värdena avser dubbfekvensen under november-april.
52
Lättviktsdubb/ståldubb
Under 90-talet har en utveckling mot skonsammare dubbdäck skett. Lättare dubbar (max 1,1 g för personbilsdäck), begränsningar av antalet dubbar i personbilsdäck, begränsat dubbutstick (max 1,2 mm för personbilsdäck) samt begränsningar av dubbkraften (max 120 N för personbilsdäck) är åtgärder som vidtagits. Vägverkets författningssamling från 1996 (VVFS 1996:194) behandlar föreskrifter avseende dubbdäck.
Enligt försök i VTls provvägsmaskin (5) sliter lättviktsdubbarna (ca 1,0 g) ungefär hälften mot de tidigare stâldubben (1,8 g). De resultaten har också verifierats genom de årliga uppföljningar som görs på prov- och kontrollsträckorna (1). Idag bör de flesta ståldubbade däcken vara borta från fordonsparken eftersom försäljningen upphörde under första delen av 90-talet. De stäldubbade däck som eventuellt finns kvar bör vid det här laget vara nednötta och därför mindre aggressiva ur slitagesynpunkt.
Mätobjekt i fält
En sammanställning över beläggningstyper och mätobjekt ges i bilaga 1. En sammanställning över erhållna SPS-tal presenteras i figur 5.
18,0 16 o ABT, ortens 14,0 12,0 "5 : 10,0
3a'; 80 ABS, parfyr ABS, kvartsit ABD, kvartsit
a_ , U) 6,0 4,0 2,0 « 0,0_ 3-123, om ; s, kun '\ .7 ..r; .mn n.- :w: v . .. . 12345678910111213141516171819202122232425
Objekt
Figur 5 Beräknade SPS-tal (medelvärden) på mätobjektfrån vintrarna 1 996/99.
I undersökningarna ingår huvudsakligen ABS-beläggningar med högkvalitativa material. Ett antal dränbeläggningar förekommer också. Antalet ABT-beläggningar är litet och även antalet beläggningar med ortens stenmaterial är få. Enligt de inventeringar som gjorts i samband med friktionsundersökningar varABSll och främst ABS 1 6 de helt dominerande slitlagerbeläggningarna på det högtrañkerade
vägnätet (ÅDTtota1>4OOO fordon/dygn).
SPS-talen för vintrarna 1996/99 fördelar sig på följande sätt mellan de olika beläggningstyperna (medelvärden):
Tabell 1 Sammanställning Över SPS-tal
Beläggnings- Typ av SPS-tal SPS-tal SPS-tal SPS-tal typ Stenmaterial 1996/97 1997/98 1998/99 1996/99
ABS 11-16 Porfyr, kvartsit 4,3 3,2 3,3 3,6
ABD 11-16 Kvartsit 6,5 6,5 5,2 6,1
ABT 16 Ortens sten 16,2 14,9 - 15,6
Slitageundersökningar i VTIs provvägsmaskin
För att bedöma slitstyrkan på fler beläggningstyper än de som undersökts i fält har en sammanställning över försöken i provvägsmaskinen (PVM) gjorts (6, 7, 8). De flesta massorna som undersökts i PVM genom provplattor kommer från asfaltverk runt om i landet. Beläggningarna har delats upp efter beläggningstyp och stenmaterialkvalitet och är ett tvärsnitt över de massabeläggningar som använts under 90-talet. Slitstyrkan (avnötningen, dubbslitaget) redovisas som relativt slitage, Vilket är förhållandet mellan avnötnjngen på provplattorna och referenserna som utgörs av ABT 16 (tät asfaltbetong med kontinueng gradering) innehållande porfyr i de grövre fraktionerna. Vid varje försök i PVM har två referensplattor med identisk sammansättning ingått.
ABS 11-16 (figur 6) med specialsten representerar det hö gtraflkerade vägnätet medan ABS 11-16 (figur 7) innehållande ortensmaterial och ABT 11-16 (figur 8) med specialsten representerar medeltrañkerade vägarna. ABT 11-16 (ñgur 9) med ortens material återspeglar slitlagren på det lågtrañkerade vägnätet. ABS 8 (figur 10-11) har på senare år lagts på vägar/gator med lägre hastigheter (50 eller 70 km/h) men omfattningen har hittills varit relativt liten (men stor på sina håll).
4,50 Medelvärde: 1 ,0 4,00 _0 0 01 0 3,00 .N 01 o 2,00 1,50 Re la ti vt sl it ag e (PVM ) 1,00 0,50
. <1: 7 *1:25 34. I | l I l I | i i | I I | | I | I II 0,00 . s x x s \ t s ts \ t « ?08:2°&Q°&Q°&Q°&Q°&Q°{:\°§Q°&Q° <2°$x<2
Figur 6 Relativt slitage på ABS] 1 och ABS] 6. De grövre stenmaterialen utgörs av specialsten (pori/r, kvartsit, leptit).
Medelvärde: 2,2 4,5 :än : äg a §3 3 _
Figur 7 Relativt slitage på ABS] 1 och ABS]6. De grövre stenmaterialen utgörs
av ortens sten. Medelvärde: 1,5 4,50 4,00
0 0 0 nu 0 5 0 5 E s a : o m åm EE S. .. 50 ,00 4 K. 6? QOS* \5° (s K K \ Qosx Qoä Q0ä Q0sx
ABT1 6 och ABT22. De grövre stenmaterialen utgörs av specialsten (porjj/r, kvartsit, leptit).ABTII,
Figur 8 Relativt slitage på
15 VTI notat 44- 1 999
4,50 Medelvärde: 2,5 4,00 3,50 3,00 2,50 Re lati vt sl it ag e (P VM )
ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens ortens
Figur 9 Relativt slitage på ABT1 1 och ABT1 6. De grövre stenmaterialen utgörs av ortens sten (gnejs, granit, diabas mm).
4,50 Medelvärde: 1 ,8 4,00 3,50 3,00 2,50 Re la ti vt sl it ag e (P VM )
0,50
-Porfyr Porfyr Kvartsit Porfyr Kvartsit Porfyr Porfyr Kvartsit Leplit Kvartsit Kvartsit Kvartsit Kvartsil
Figur 10 Relativt slitage på ABS8. De grövre stenmaterialen utgörs av specialsten 600173 , kvartsit, leptit).
4,50 Medelvärde: 3,4 4,00 3,50 3,00 2,50 Rela ti vt sl it ag e (P VM )
ortens ortens ortens ortens ortens ortens
Figur 11 Relativt slitage på ABS8. De grövre stenmaterialen utgörs av ortens sten.
VTIs prognosmodell för dubbslitage
VTIs datoriserade prognosmodell för dubbslitage (9) beskriver storleken av slitlagerbeläggningars slitage och den spårurveckling som fordon med dubbade däck åstadkommer. Modellen har också börjat användas av Vägverket och entreprenörer som stöd vid val av beläggningar.
Modellen är ett bra hjälpmedel för följande uppgifter:
ett tekniskt/ekonomiskt beslutsstöd vid val av beläggningsåtgärd, krav på stenmaterialkvalitet med mera på enskilda objekt.
bedöma tekniska/ekonomiska effekter på vägnätsnivå beroende på vald åtgärdsstrategi.
beräkning av livslängd med avseende på dubbslitaget till nästa åtgärd. Eftersom modellen skall kunna användas för att bedöma livslängden, ñam till största tillåtna spårdjup, kommer den också att kunna tjäna som ett hjälpmedel vid planering och prioritering av beläggningsåtgärder.
planering och styrning av trañkens sidoläge. På vägavsnitt med spårbunden dubbdäckstrafik är det möjligt att förlänga ett slitlagers livslängd genom att flytta sidomarkeringslinjerna och därmed även flytta trafikens sidoläge.
beräkning av årskostnader orsakade av dubbslitaget. Genom att mata in uppgifter om materialpriser kan modellen hjälpa till att bedöma om det lönar sig att köpa in, och transportera, ett högkvalitativt stenmaterial istället för att använda ett billigare stenmaterial som finns tillgängligt lokalt.
ett pedagogiskt verktyg för att sprida kunskap om hur olika faktorer påverkar slitagets storlek och fördelning över körfältsbredden.
Progno smodellen består huvudsakligen av tre delar: 1.
2.
3.
en modell som beräknar hur stort slitaget blir per antal dubbade fordon
en modell som beräknar hur slitaget fördelas över körfältets bredd (slitageprofrl)
en modell som beräknar exempelvis årskostnaden utifrån använda material och beräknad livslängd
I en senare version (ej utgiven) kan också mängden bortnött material beräknas, t ex hur mycket beläggning som varje dubbat fordon sliter bort per km väg.
För att komplettera uppgifterna om slitaget på lågtrafikerade vägar/gator (dvs. där mätdata från fältet saknas) har modellen använts.
Uppgifter om beläggningar
Beläggningar på det högtrafikerade vägnätet
Vägverkets strategi för det högtrañkerade vägnätet har under 90-talet varit inriktad mot högkvalitativa ABS-beläggningar. ABS 11-16 med specialsten (kvartsit, porfyr) har blivit de helt dominerande beläggningstyperna på hö gtrafikerade
vägar/gator (ÅDT total > 4000). Även de nyare typerna av slitlager, som dykt upp
på senare år, (tunnskiktsbeläggning, remixing mm) har en material-sammansättning med hög stenhalt och påminner därför om ABS. Även för dessa beläggningar används stenmaterial med bra slitstyrka.
Intresset för dränerande asfaltbetong har minskat på senare år grund av att denna beläggningstyp hañ beständighetsproblem samt att den bullerreducerande och dränerande förmågan har en kort livslängd. Mot den bakgrunden har inte många nya dränasfalter lagts och många av de äldre har åtgärdats.
Lokalt kan ABT-slitlager förekomma men sannolikt i liten omfattning. De ABT som finns kvar innehåller i de flesta fall specialsten och har därför relativt bra slitstyrka.
Ytbehandling är numera ovanligt på hö gtrafikerade vägar. När det har förekommit har slitstarkt stenmaterial använts och slitstyrkan bör inte vara så mycket sämre än för ABS om ett kvalitetsmaterial använts.
Beläggningar på det Iågtrafikerade vägnätet
Ett stort antal olika beläggningstyper förekommer på det lågtrafikerade vägnätet
(ÅDT total < 4000). Normalt görs inte slitagestudier (fältmätningar) på den här
typen av vägnät eftersom slitaget är relativt litet. Enstaka mätningar finns dock från senare år.
På de mest högtrafikerade vägarna inom detta trañkintervall (ÅDT total 2000-4000)
har ABS eller liknande beläggningar blivit vanligare på senare år. Stenmaterialet kan utgöras av specialsten men ortens stenmaterial (kulkvarn 9-14) torde vara vanligast förekommande (där ligger kraven enligt VÄG 94). I en del regioner och kommuner har ABS 8 varit vanligt men huvuddelen av beläggningar har en största stenstorlek av 11 eller 16 mm. De vanligast förekommande beläggningstyperna på den här typen av vägar är ABT 11 eller 16 mm och ytbehandlingar. Stenmaterialkvaliten är detsamma som för ABS-beläggningarna, i vissa fall specialsten men ortens stenmaterial är betydligt vanligare. Vid ytbehandling brukar man eftersträva litet bättre kvalitet än vad som föreskrivs i VÄG 94.
På de minst trafikerade vägarna (ÅDT total <2000) utgörs slitlagren av ett stort antal beläggningar med ortens material av sämre kvalitet. Exempel på beläggningar
som förekommer är OG, MJOG, MJAB, ABT, AEBT, YlB, Y2B, ytbehandling,
IM och en rad varianter av kalla och halvvarma återvinnings-beläggningar. Oljegrus och ytbehandlingar är de dominerande beläggningstyperna. Den här typen av beläggningar brukar inte nötas ned trots att de har ett stenmaterial med sämre
slitstyrka utan orsaken till åtgärd beror oftast på tjäl- och bärighetsskador samt ibland beständighetsskador.
Framräknade SPS-tal
SPS-talför olika trafikklasser
Utifrån fältmätningar, försök i provvägsmaskinen och beräkningar med hjälp av slitagemodellen har följande SPS-tal tagits fram.
Trafikklass (ÅDTtotaD)
SPS-tal
>40001>=
5
2000-40002):
' 10
<2000 3) =
15
1) Antagandet utgår ifrån att det stora flertalet beläggningar (80%) utgörs av
2)
3)
ABS 11-16 eller liknande beläggningar med högkvalitativa stenmaterial (kulkvarn <6). Resultaten kommer från fältmätningarna som omfattade vägar med 70-110 km/h (SPS-tal 4). I provvägsmaskinen har dessa beläggningstyper erhållit 1,0 (medelvärde) i relativt slitage. Resterande 20 % beläggningar antas utgöras av ABS med ortens material eller ABT med bättre stenmaterial (där har SPS-talet 10 använts).
Antagandet utgår ifrån att beläggningama utgörs av ABS 8-16, ABT 11-16 eller ytbehandlingar. Stenmaterial ligger på en mellannivå i kvalitet (bättre ortens material) med kulkvarnvärden mellan 9- 14. Resultaten baserar sig på testerna i PVM som visade att de här beläggningarna hade mellan 1,8-2,5 i relativt slitage. Eftersom ABT och ytbehandlingar med ortens material dominerar har relativa slitagevärdet 2,5 använts för beräkning av SPS-tal. På ytbehandlingar går inte dubbslitaget att mäta på samma sätt som för massabeläggningar men på grund avden höga stenhalten och avsaknaden av bruk ligger sannolikt dubbslitaget lägre jämfört med ABT-beläggning med motsvarande stenmaterial. Det innebär att det SPS-tal (10) som tagits Ham för beräkningarna sannolikt ligger något högt. Ingen hänsyn har t ex tagits till att specialsten även används på den här typen av vägar.
Antagandet utgår ifrån att beläggningarna utgörs av OG, MJOG, MJAB, ABT,
AEBT, Y1B, Y2B, ytbehandling, IM och en rad varianter av kalla och
halvvarma återvinningsbeläggningar. Stenmaterialkvaliten utgörs av sämre ortens sten med kulkvarnsvärden mellan 14-30. Det är viktigt att påpeka att många lågtrañkerade vågar inte saltas under vintern, vilket innebär att de tidvis är täckta av snö och is. På så sätt skyddas vägbanan för slitaget från dubbtrañken. Det är svårt att beräkna slitaget för de här beläggningstyperna men utifrån resultaten i PVM (de sämre beläggningstyperna) och beräkningar i modellen hamnar SPS-talen mellan 10-20. De värdet som antagits (SPS-tal 15) tar inte hänsyn till att vägbanan tidvis kan vara snÖ- och isbelagd.
Som det framgår av antagandena ovan så ñnns det flera faktorer som pekar mot att slitaget ligger något lägre än de värden som angivits för de olika trañkklasserna beroende på att hänsyn inte tagits till lägre hastigheter (30, 50 km/h, köbildning),
snö och istäckt vägbana och att kvalitetssten ibland används på vägar med
ÅDTmta1<4000 fordon per dygn. Även ABS-beläggningar förekommer på det
lågtrafikerade vägnätet, vilket inte beaktats i utredningen. En annan faktor som inte beaktas och som innebär något högre slitage i början för en nylagd beläggning är initialslitaget. Ytskiktet (bruket och stentopparna) slits bort på en relativ kort tid men medför att beläggningen får ett högre slitage första vintern. Sammantaget så finns ett antal (mindre) faktorer som skulle medföra något lägre eller något högre SPS-tal än vad som angivits i utredning. Sannolikt tar de olika faktorerna ut varandra och därför har de inte ansetts behöva tas med vid beräkningarna av SPS-talen (de är också svåra att kvantiñera).
SPS-tal med hänsyn till trafikarbete
De tidigare redovisade SPS-talen har (räknats om) anpassats till det rådande trañkarbetet för respektive trañkklass. Resultaten redovisas i tabell 2.
Tabell 2 Genomsnittliga SPS-talför statsvägnätet Trafikklass SPS-tal på Trafikarbete,
ÄDTtog
beläggning
%
>4000 5 62
2000-4000 10 13
<2000 1 5 25
Totalt (medelvärde 1>)
8
100
I) Medelvärde för hela Vägnätet och med hänsyn till trafikarbetet
Det genomsnittliga SPS-talet som skall representera hela Vägnätet hamnade på 8. Det är viktigt att påpeka de SPS-tal som anges för de olika trañkklasserna tar hänsyn till dagens trafik med lättviktsdubb. Den förra utredningen ñån 1993/94 kom fram till ett SPS-tal på 13 om lättviktsdubben beaktades. En viktig skilhiad mellan de två utredningarna är att de slitlagerbeläggningar som lagts under 90-talet och som denna utredning till stor del beaktar (speciellt på vägar med ÅDT>4000) är mycket slitstarka och markant slitstarkare (ibland 5-10 gånger slitstarkare) än de som lades på 70- och 80-talen. ABSlö med porfyr eller kvartsit har blivit den dominerande beläggningstypen på högtrañkerade vägar och många beläggningar har bytts ut mot dessa extremt nötningsresistenta slitlager (stora volymer lades t ex i mitten av 90-talet). Många nya täkter med högkvalitativa stenmaterial har också etablerats på senare är samtidigt som krossningstekniken utvecklats med följd av att ballastmaterialet till slitlagerbeläggningar blivit alltmer slitstarkt.
Trafikdata och trafikarbete
Trafikarbete vid olika trafikklasser
Trañkarbetet har legat på en konstant nivå under 90-talet (10). Dock har en ökning har konstaterats under 1999. Samma uppgifter som vid den tidigare dubbutredningen (från 1993/94) (3) har därför kunnat användas (data från vägdatabanken). Resultaten framgår av tabell 2.
Trajikarbete avpersonbilar med dubbdäck
Det totala trafikarbetet på det statliga vägnätet 1993/94 var ca 47 000 miljoner axelparkm. Av detta svarade grus- och betongvägar för 2 %. Det ger 46 060 miljoner axelparkm för det belagda vägnätet.
Om trafikarbetet räknas om för hela vägnätet inklusive kommunala vägar och till fordon istället för axelpar blir antalet fordon per år 61 350 miljoner fordonskm. Om antalet fordon räknas om till personbilar är omräkningsfaktorn 0,88 (3). Det ger 54 000 miljoner personbilar per km.
Enligt det mätningar av dubbdäcksanvändningen som erhållits av Vägverket och Göteborgs kommun men bearbetats på VTI framgår att dubbanvändningen i södra Sverige ökat under senare delen av 90-talet (se figurerna 1 och 2). Andelen dubbade däck var under vinterperioden (november t.o.m. april) 1996/98 52 % i Göteborg och 60 % i Stockholm. I Norrland som har mer konstanta vinterförhållanden låg dubbanvändningen på 78-90 %. Med utgångspunkt från de dubbdäcksuppgifter som erhållits hamnar medelvärdet för hela Sverige på 61 % för vinterhalvåret. Om hänsyn tas till att trafikarbetet under Vintern endast är 85 % av årets genomsnittliga årsdygnstrañk hamnar det dubbade trañkarbetet åren 1996-98 på 25,9 % beräknat på årsbasis. Motsvarande siffror var vid 1989-års
dubbutredning 28,0 % och 1993/94 22,6 %.
Det totala dubbade trañkarbetet per år för vintrarna 1996-98 blir således 0,259 * 54 000 = 13986 miljonerpersonbilskilometer.
Beläggningsslitage
Det genomsnittliga slitaget (SPS-talet enligt tabell ) beräknades till 8 g per dubbat personbilskm. Det dubbdäcksrelaterade trañkarbetet vintertid beräknades till 13986 miljoner personbilskm. Det ger ett årligt slitage på:
8 * 13986 * 106 = 111 888 ton, vilket kan avrundas till 110 000 ton.
Det slitaget fördelar sig på ca 74 000 ton på det statliga vägnätet och ca 36 000 ton på det kommunala och enskilda vägnätet. Det bör påpekas att beräkningarna av SPS-talen baserar sig på försök/vägar där hastigheten varit 70-110 km/h. Vid lägre hastigheter minskar slitaget, något som inte beaktats i utredningen. Ingen hänsyn har heller tagits till snö- och isbelagda vägar där slitaget blir mindre. Mot den bakgrunden kan ovanstående siffror vara något höga.
Vid den förra utredningen från 1993/94 beräknades beläggningsslitaget till sammanlagt 300 000 ton. Nya, slitstarka beläggningar på huvudvägnätet och skonsammare dubbdäck är anledningen till det markant minskande slitaget. Livslängden för slitlagerbeläggningar har också ökat på det mest trafikerade vägnätet enligt uppgifter från Vägverket. Enligt VTIs mätningar på högtrañkerade vägar erhåller vägbanan numera en årlig spårbildning på 0,5-1 ,5 mm som förorsakats av dubbtrañken. Den totala spårbildningen är dock större eftersom även deformationer förekommer (dubbslitaget dominerar ännu så länge).
Sammanfattande kommentarer och slutsatser
Utredningen visar att beläggningsslitaget minskat under 90-talet och för perioden 1996-98 hamnat på ca 110 000 ton bortsliten beläggning per år. Resultatet stämmer väl överens med den prognos på ca 130 000 ton för sekelskiftet som beräknades vid den förra dubbdäcksutredningen från 1993/94. Den förra utredningen, som beskrev beläggningsslitaget i början av 90-talet, kom fram till att ca 300 000 ton beläggningsmaterial slets bort årligen. Orsaken till det markant minskande slitaget är att nya, mycket slitstarka beläggningar lagts på det högtrañkerade vägnätet och att betydligt mindre aggressiva dubbdäck införts sedan början av 90-talet. Idag finns det en rad regler för dubbade däck som innebär att de däck som säljs ger betydligt mindre vägslitage jämfört med tidigare.
Aviserade påbud om vinterdäck innebär att beläggningsslitaget kan komma att öka igen. Om 80 % av personbilsparken i framtiden använder dubbdäck jämfört med dagens 60 % kommer beläggningsslitaget att hamna på ca 147 000 ton. Siffran kan bli högre om trafiken ökar eller om mindre slitstarka beläggningar används. Tendenserna är för närvarande (1999)att efterfrågan ökar för slitlager med mindre största stenstorlek (går att lägga tunnare) och att kraven på stenmaterialets slitstyrka i vissa fall sänkts (man vill undvika överkvalitet). Problem med ökande andel beständighets- och bärighetsskador medför också att många beläggningar erhåller materialsläpp och sönderfall. Det här är faktorer som inte direkt brukar kopplas till renodlat dubbslitage men som ändå får till följd av att beläggningsmaterial slits eller släpper från vägen och därigenom påverkar omgivning, fordon, spårutveckling, livslängd med mera.
Det är svårt att idag se att beläggningsslitaget skall fortsätta att minska på samma sätt som under 90-talet. Det är möjligt att situationen ytterligare kommer att förbättras på det lågtrafikerade vägnätet men viljan att använda lokala material har ökat, delvis beroende på ökandemiljömedvetande men också på grund av den överkvalitet (dålig årsko stnad) som de högkvalitativa stenmaterial kan ge vid lägre trañkvolymer. En effekt som kan leda till reducerat dubbslitage är sänkta hastigheter. Vad som sker på däcksidan är oklart men med tanke på den starka utvecklingen under 90-talet är det svårt att se en fortsättning i denna riktning. En faktor som kan medföra mer dubbslitage är om andelen tunga fordon med dubbade däck ökar i framtiden (förhållandevis låg användning idag). De dubbdäck som tunga fordon använder är mer aggressiva för beläggningen än personbilsdäck genom att dubben har en större vikt.
Sammanfattningsvis visar utredningen att beläggningsslitaget under slutet av 1990-talet legat på ca 100 000 ton per år. Följande faktorer kan tänkas påverka utvecklingen i framtiden:
Ökat slitage
Påbud om vinterdäck Ökad trafik
Val av sämre stenmaterialkvalitet Minskad största stenstorlek
0 Om lastbilar och bussar använder dubbdäck i större omfattning Minskat slitage
0 Sänkt hastighet 0 Minskad saltning
0 Bättre beläggningar på det lågtrañkerade Vägnätet 0 Genombrott för dubbfria Vinterdäck
Referenser
1.
10.
VTI notat 44- 1 999
Jacobson Torbjörn och Hornwall Fredrik: Dubbslitage på asfaltbeläggning, Provvägar och kontrollsträckor 1990-98. VTI meddelande 862, 1999.
Vägverkets författningssamling: Vägverkets föreskrifter om ändring i föreskrifterna (VVFS 1994:5) om bilar samt släp- och efterfordon som
dras av bilar, 1996.
Carlsson Arne, Centrell Per & Öberg Gudrun: Dubbdäck.
Samhällsekonomiska konsekvenser. VTI meddelande 756, 1995.
Jacobson Torbjörn och Hornwall Fredrik: Provvägsförsök med skelettasfalt. E6, Kallebäck - Åbro, Göteborg. VTI notat 23-1999.
Gustafson Kent: Prov med lättare däckdubb i VTIs provvägsmaskin. VTI rapport 377, 1992.
Jacobson Torbjörn: Asfaltbeläggningars nötningsegenskaper. Försök i VTIs provvägsmaskin och laboratorieprovning enligt Tröger och PWR. VTI notat V197, 1992.
Jacobson Torbjörn: Undersökning av slitlagerbeläggningars resistens mot dubbade däck. Försök i VTIs provvägsmaskin. Projekt VVÄ, slutrapport.
VTI meddelande 732, 1994.
Jacobson Torbjörn: Undersökning av slitlagerbeläggningars resistens mot dubbade däck. Försök i VTIs provvägsmaskin - PVM 13. VTI notat 15-1996.
Wågberg Lars-Göran & Jacobson Torbjörn: Utveckling av prognosmodell för beläggningsslitage, slitageproñl och årsmodell. VTI notat 21-1997.
Brüde Ulf: Utvecklingen för antalet trafikdödade - med hänsyn taget till förändringar i antalet unga bilförare samt alkohol i trafiken. KFB & VTI forskning/research 28-1999 (ej utkommen ännu).
Ob je kt Be läg gnin g St en ma teri al ÅD T t o t a I Me de lavn öt ni ng SP S-ta l Dub bf re kve ns 96 /9 7 97 /9 8 98 /9 9 96 /9 7 97 /9 8 98 /9 9 96 /9 7 97 /9 8 98 /9 9 Tyn ne re ds mo te t, Göt eb or g 31 40 0 49 52 60 AB S 16 / B8 5 kva rt si t 0, 3 0, 3 0, 2 3, 2 3, 6 2, 0 A B D 12 kva rt si t 0, 4 0, 4 0, 5 4, 6 4, 9 4,0 A B D 16 kva rt si t 0, 2 0, 2 0, 4 2, 8 1, 8 3, 5 A B D 12 kva rt si t 0, 3 0, 5 0, 5 4, 0 5, 7 4, 8 E6 , Äb ro -Ka ll eb äc k 56 60 0 49 52
![Figur 6 Relativt slitage på ABS] 1 och ABS] 6. De grövre stenmaterialen utgörs av specialsten (pori/r, kvartsit, leptit).](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/5dokorg/4811333.129410/15.892.149.737.579.943/figur-relativt-slitage-grövre-stenmaterialen-utgörs-specialsten-kvartsit.webp)
![Figur 7 Relativt slitage på ABS] 1 och ABS]6. De grövre stenmaterialen utgörs](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/5dokorg/4811333.129410/16.892.153.739.153.517/figur-relativt-slitage-abs-abs-grövre-stenmaterialen-utgörs.webp)
