Kall återvinning på plats (stabilisering) av asfaltbeläggningar genom inblandning av bitumenemulsion

(1)

Författare

Torbjörn Jacobson

FoU-enhet

Väg- och banteknik

Projektnummer

60765

Projektnamn

Återvinning av asfaltbeläggningar

Uppdragsgivare

Vägverket

VTI notat 18-2004

Kall återvinning på plats

(stabilisering) av

asfaltbelägg-ningar genom inblandning av

bitumenemulsion

Slutrapport 2004

(2)

Förord

I samband med utvärdering av förbättrings-/förstärkningsmetoder genom markinblandning av bituminösa bindemedel i befintligt vägmaterial har VTI medverkat vid uppföljningen av ett antal vägobjekt i mellersta Sverige.

Undersökningen har beställts av Vägverket (HK) i Borlänge. Kontaktpersoner inom Vägverket har varit Bengt Magnusson, medan Torbjörn Jacobson varit projektledare på VTI. Från VTI:s sida har även Anders Svensson, Andreas Waldemarson, Nils-Gunnar Göransson och Inger Forsberg deltagit vid fält- och laboratorieprovningarna.

Linköping mars 2004

(3)

Innehållsförteckning

Sid

Sammanfattning 5

1 Bakgrund och syfte 7

2 Förprovning, proportionering och kvalitetskontroll 7

3 Kall återvinning på plats – allmänt 8

4 Inblandning av bindemedel med djupfräs typ

Wirtgen 2100DC 9

5 Uppföljning av prov- och kontrollsträckor 11

5.1 Väg T205, Röfors–Markebäck 11 5.2 Väg T204, Svartå–Åtorp 19 5.3 Väg T633, Pålsboda–Tynninge 21 6 Sammanfattande kommentarer 23 Litteratur 26 Bilagor: 1. RST-mätning, T205, Röfors–Markebäck 2. Fallviktsmätning, T205, Röfors–Markebäck 3. RST-mätning, T204, Svartå–Svartå 4. Fallviktsmätning, T204, Svartå–Åtorp 5. RST-mätning, T633, Pålsboda–Tynninge 6. Fallviktsmätning, T633, Pålsboda–Tynninge

(4)

Sammanfattning

Sommaren 1995 åtgärdades ett antal vägar inom region Mälardalen genom markinblandning av bituminösa bindemedel i befintligt vägmaterial bestående av asfaltbeläggning och i några fall även obundet bärlagermaterial. Vid åtgärderna användes en ny djupstabiliseringsfräs av fabrikatet Wirtgen 2100DC och nominellt fräsdjup var 10 cm.

I samband med åtgärderna fick VTI i uppdrag att ta fram arbetsrecept för objekten, svara för kvalitetskontrollen av prov tagna både före och efter åtgärd samt att följa upp tre av de åtgärdade vägarna genom borrkärnor, besiktning, fallvikts- och RST-mätningar. På en av vägarna lades också några provsträckor med varierande bindemedelsinblandning in i objektet.

En viktig del av studien var att studera relevansen i ett proportionerings-förfarande som från början tagits fram för kalla återvinningsmassor tillverkade i verk, men även bör fungera vid markinblandning av emulsion i frästa massor. Valet av arbetsreceptet för de olika objekten togs fram enligt detta förfarande. Metodiken är baserad på jämförande tester av laboratorietillverkade provkroppar med varierande bindemedelsinblandning. Proverna undersöktes med avseende på hålrumshalt, pressdraghållfasthet, styvhetsmodul, stabilitet och vattenkänslighet

Ett annat syfte med försöken var att se om borrkärnor från stabiliserade, återvunna asfaltlager kan tas upp från vägen och testas på labbet. Det är inte säkert att den här typen av material binder ihop fullständigt så att provningsbara borrkärnor kan testas, åtminstone inte under den första tiden efter utförandet.

Kvalitetskontrollen av massaproven visade att det stabiliserade lagret erhöll mindre halt nytt bindemedel än planerat, sannolikt beroende på att fräsdjupet blev större än det nominella på 10 cm. Även provtagningen av borrkärnor pekade i samma riktning med 10–12 cm i tjocklek för det stabiliserade lagret. Binde-medelshalterna i åtgärdade lager bedöms trots allt ligga på en relativt bra nivå och i de flesta fall mellan 4,0–5,0 % om halten gammalt och nytt bindemedel i materialet läggs ihop.

Efter ett år var det svårt att få upp hela, provningsbara borrkärnor. Det var dock inte oväntat eftersom de hålrumsrika, stabiliserade lagren innehöll förhållandevis låg mängd av bitumen och att det tar tid innan emulsionsbeläggningar härdar till fullständigt. Vid denna provtagning erhölls hela prov företrädesvis på den del av beläggningen som låg i hjulspåret och där bindemedelsinnehållet var som störst. Efter åtta års trafik erhölls i nästan samtliga fall hela och provningsbara borrkärnor. Det stabiliserade lagret hade med tiden bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med goda egenskaper i fråga om hållfasthet och beständighet.

I de fall hela, provningsbara borrkärnor erhölls stämmer labbresultaten väl överens med resultaten från proportioneringen och framför allt i fråga om hålrumshalt, pressdraghållfasthet och vidhäftningstal. Styvhetsmodulen blev något högre för borrkärnorna jämfört med de labbtillverkade proven. Sammantaget verkar den föreslagna proportioneringsmetodiken ge en bra bild över hur egenskaperna blir hos det stabiliserade lagret på vägen efter något/några års trafik.

En stor del av de uppmätta spårdjupen efter åtta års trafik kunde tillskrivas första tidens efterpackning. Efter beläggningen satt sig (hårdnat till) blev den fortsatta spårtillväxten mycket låg eller måttlig med högst 4 mm under sju års

(5)

anmärkningsvärt med tanke på att stabiliseringen var 10–12 cm tjock och slitlagret 4 cm. Ojämnhetsmåttet IRI låg efter åtta års trafik mellan 1,4–1,8 mm/m, vilket bedöms vara bra för den här kategorien av vägar. IRI-värdena försämrades endast med några tiondelar under den åtta år långa mätperioden, vilket bedöms vara acceptabelt.

Krökningsradien (R) vilken beskriver påkänningarna i de övre lagren och tas fram ur fallviktsdata, pekar mot bra och med tiden ökande styvhet i det stabiliserade lagret. R låg efter det första året mellan 160–180 m, en lämplig nivå för regionala vägar med förhållandevis måttlig trafik. Efter åtta års trafik hade de bundna lagren hårdnat till ytterligare och R låg mellan 240–290 m.

Med tiden har lokala tjäl- eller bärighetsbetingade sprickor börjat uppträda på de stabiliserade vägarna och även på prov- och kontrollsträckorna. Intrycket från besiktningarna är dock positivt, särskilt med tanke på hur omfattade skadorna var på de gamla beläggningarna innan åtgärd. I vissa fall var vägen knappt framkomlig på grund av de omfattande beläggningsskadorna.

Sammanfattningsvis visar resultaten att stabilisering/återvinning på plats kan vara ett bra alternativ vid underhåll och förstärkning av nedslitna vägar, speciellt om påbyggnadsåtgärder vill undvikas och befintliga asfaltbundna och/eller obundna vägmaterial vill tas till vara. Transportbehoven av stenmaterial och asfaltmassa blir också minimala när materialen återvinns på plats genom markinblandning av enbart bindemedel. En förutsättning för ett bra resultat är dock att vägen inte har alltför dåliga förhållanden med avseende på variationen och sammansättningen i de material som skall åtgärdas och att inte vägen i övrigt eller undergrunden har för dåliga material eller dålig bärighet. Uppföljningarna visar att stabiliserade asfaltlager fungerat bra som bitumenbundet bärlager på medel- till lågtrafikerade vägar. Bärigheten har enligt fallviktsmätningarna blivit bra på de tre vägar som undersökts. Spårbildningen har totalt sett varit låg under de drygt åtta år som vägarna följts upp och huvuddelen av spårtillväxten skedde under första året (efterpackning). Med tiden har det stabiliserade lagret bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med goda egenskaper.

(6)

1 Bakgrund och syfte

Sommaren 1995 åtgärdades ett antal vägar inom region Mälardalen genom markinblandning av bituminösa bindemedel i befintligt beläggningsmaterial och därefter påfördes ett nytt slitlager. Vid åtgärderna användes en ny djupstabili-seringsfräs av fabrikatet Wirtgen 2100DC och nominellt fräsdjup var 10 cm.

Enligt förprovningen utgjordes beläggningarna av asfaltemulsionsbetong (AEBÖ), indränkt makadam (IM) eller oljegrus (OG). Beläggningarnas tjocklek varierade men merparten av materialet som stabiliserades utgjordes av asfalt. I två fall var beläggningen relativt tunn och ca hälften av det åtgärdade material bestod därför av befintligt bärlagergrus. De gamla beläggningarna hade innan åtgärderna omfattande skador, typ stripping och materialsläpp, vilket indikerade dålig beständighet hos asfalten. Skadorna hade också börjat uppträda i ett relativt tidigt skede efter det beläggningarna hade lagts ut och var därför inte bärighets-betingade.

Vägarna ligger i intervallet 500–2 000 fordon per dygn (ÅDTt) med i ett fall stor andel tung trafik. Fallviktsmätningarna visade att vägarna hade förhållandevis bra undergrundsförhållanden.

I samband med åtgärderna fick VTI i uppdrag att ta fram arbetsrecept för objekten, svara för kvalitetskontrollen av prov tagna både före och efter åtgärd samt att följa upp några av de åtgärdade vägarna på längre sikt genom borrkärnor, besiktning, fallvikts- och RST-mätningar. Arbetsrecepten togs delvis fram genom funktionell proportionering, dvs. jämförande tester av materialets mekaniska egenskaper och beständighet hos labbtillverkade provkroppar med varierande halt av nytt bindemedel. På grund av tidsbrist gjordes proportioneringen endast på de första två objekten, vilka fick ligga till grund för valet av recept för de övriga objekten.

2 Förprovning, proportionering och

kvalitets-kontroll

På de aktuella vägarna togs innan åtgärd ett antal prov utmed vägen för kontroll av materialsammansättning och dess variationer samt för kontroll av egenskaperna hos bindemedlet i asfaltbeläggningen

En viktig del av studien var att studera relevansen i ett proportionerings-förfarande som från början tagits fram för kall återvinning i verk och som i dessa undersökningar låg till grund för valet av arbetsrecept. Den var baserad på jämförande tester av laboratorietillverkade provkroppar med varierande bindemedelsinblandning. Proverna undersöktes med avseende på hålrumshalt, pressdraghållfasthet, styvhetsmodul, stabilitet och vattenkänslighet (s.k. funktionellt inriktad proportionering). Vid proportioneringen tillverkades prov-kropparna genom statisk provpackning och de lagrades i 7 dygn vid +40°C innan de testades (se Vägverkets metod VVMB 701).

Ett annat syfte med försöken var att se om borrkärnor från stabiliserade, återvunna asfaltlager kan tas upp från vägen och testas på labbet. Det är inte säkert att den här typen av material binder ihop fullständigt så att provningsbara borrkärnor kan testas, åtminstone inte under den första tiden efter utförandet.

(7)

1997 redovisas uppföljningarna 1996 och 1997. I detta notat redovisas resultaten

från uppföljningarna 2003, dvs. efter 8 års trafik. Tidigare provnings- och mätresultat har även tagits med i rapporten.

3 Kall återvinning på plats – allmänt

Kalla markinblandningsmetoder för återvinning innebär att befintliga material, på plats (in-situ), förbättras genom inblandning av bindemedel och ibland nytt stenmaterial. De metoder som förekommer är:

x Kall remixing av ett eller flera lager uppfräst asfalt genom inblandning av bindemedel i en blandare på maskinen

x Stabilisering av homogeniserade (omblandade) lager av asfalt och ibland inslag av obundet bärlagergrus genom inblandning av bindemedel i en frästrumma

x Djupfräsning – homogenisering av beläggning och/eller obundna lager utan inblandning av bindemedel.

Markinblandningsmetoder är mycket resurssnåla genom att befintliga material tas till vara och åtgärdas på plats. På så sätt blir behovet av nytt material mindre än vid konventionell teknik samtidigt som transporterna av material reduceras. Återvinning av vägmaterial på plats innebär också att behovet av mellanlagring eller deponering reduceras. Vid stabilisering behöver inte stenmaterialet värmas upp vilket leder till låg energiåtgång.

De bindemedel (1, 2) och tillsatser som förekommer vid kall återvinning på vägen är:

x Bitumenemulsion

x Skummat bitumen + vidhäftningsmedel x Kombinationen bitumenemulsion/cement x Kombinationen skummat bitumen/cement x Mjukbitumen + vidhäftningsmedel.

Inblandning av en mindre mängd (1–2 %) cement kan förbättra materialets styvhet och beständighet (vattenkänslighet). Cementinblandning bör dock inte användas på vägar med svag bärighet pga. ökad sprickrisk. Stenmaterial och vatten kan vid behov tillsättas.

En förutsättning för metoder som bygger på att befintliga lager skall användas är att materialet har lämplig sammansättning och beskaffenhet samt finns i tillräcklig tjocklek för den planerade åtgärden. Av den anledningen behövs en noggrann provtagning och förprovning, bland annat för att bedöma material-gradering och lagertjocklekar, men även för val av lämplig mängd nytt bindemedel, tillsatser, stenmaterial och vatten. Information om materialtyp och materialsammansättning ligger till grund för val av bindemedel samt behov av tillsatser, stenmaterial och vatten.

(8)

En sammanställning över de viktigaste för- och nackdelarna vid kall åter-vinning på vägen

Fördelar

x Mycket resurssnål teknik som tar till vara befintliga material

x Asfaltmaterialen behöver inte värmas upp vid kall remixing/stabilisering x Lämplig metod för glesbygd

x Profilhöjningen av vägen blir minimal x Kan trafikeras omedelbart efter packning.

Nackdelar

x Större variationer i materialsammansättning än vid nytillverkning

x Markinblandningsmetoder har haft svårigheter att homogent fördela och blanda in bindemedlet men med nyare utrustningar har detta problem minskat

x Kan vara svårt att uppnå föreskriven lagertjocklek, t.ex. på grund av stora stenar som stör maskinen eller brist på lämpliga material. En ordentlig

förundersökning av den gamla vägen är därför nödvändig. Vid behov kan nytt stenmaterial behöva tillsättas.

4 Inblandning av bindemedel med djupfräs, typ

Wirtgen 2100DC

Vägarna åtgärdades genom infräsning av bitumenemulsion i befintliga vägmaterial med hjälp av en djupfräs, fabrikat Wirtgen 2100DC. Nominellt fräsdjup var 10 cm, vilket för två av de tre av objekten innebar att även obundet bärlagergrus från underliggande lager frästes in tillsammans med beläggningen. Det åtgärdade lagret (bärlagret) fick ligga öppet i ett par veckor för trafik innan slitlagret, 100 kg/m² ABT16 160/220 lades. Detta för att materialet skulle hinna härda (emulsionen bryta) ordentligt och även ta upp en del efterpackning från trafiken. Bindemedlet i stabiliseringen utgjordes av bitumenemulsion typ BE60M

160/220.

Arbetet utfördes i följande steg:

1. fräsning och inblandning av bitumenemulsion 2. justering med väghyvel

3. packning med stålvalsvält.

Fräsens kapacitet var ca 7–8 m per minut och fräsbredden 1,9 m. Materialet såg homogent och finfördelat ut och gick lätt att hyvla till. Väghyveln (hjulen) åstadkom dock en del spår vilka även fanns kvar efter vältningen. Den nypackade ytan verkade överlag stabil och relativt torr och tålde omedelbart att trafikeras. Med tiden (dag för dag) hårdnade ytan till ytterligare.

De arbetsrecept som användes innebar att 1,7–3,0 vikt-% emulsion inblandades beroende på objekt. Det motsvarar en restbitumenhalt på ca 1,1–2,0 vikt-% eftersom emulsionen innehöll ca 65 % bitumen. På vägen, under arbetets gång, korrigerades bindemedelsmängden efter den gamla beläggningens samman-sättning. Förekom feta partier, t.ex. mycket lagningsmassor, eller mycket torra

(9)

anpassning av receptet till de variationer som förekommer i vägen är bruklig vid markinblandning.

Kvalitetskontrollen av massaprov visade att bindemedelsinblandningen blev lägre än förväntat. För samtliga objekt låg bindemedelshalten i genomsnitt på lägre värden än den teoretiska och förväntade med utgångspunkt från den gamla asfaltbeläggningens bindemedelsinnehåll och tillsatt mängd nytt bindemedel enligt receptet. Arbetsreceptet var satt som ett riktvärde med möjligheter att både sänka och höja bindemedelshalten efter massornas och den gamla beläggningens utseende. Detta bör dock inte generellt ha inneburit att medelvärdena blev lägre för samtliga objekt. Enligt provborrningen 1996 verkar fräsdjupet ha blivit större (11–13 cm) än föreskrivna 10 cm, vilket skulle förklara de lägre bindemedels-halterna i massaproven. Det är viktigt att påpeka att det inte är den totala mängden bindemedel som blandats in i vägen som varit lägre än planerat utan det är halten nytt bindemedel i det stabiliserade lagret som blivit lägre genom att fräsdjupet varit större än nominella 10 cm, vilket var riktvärdet för maskinens dosering. Tidigare erfarenheter har visat att det varit svårt att klara nominellt fräsdjup (VTI meddelande 666, 1991) vid djupstabilisering

Uppgifter om objekt och åtgärd Väg T205, Röfors–Markebäck

x Åtgärdades 1995

x Befintligt material: ALB + AEBÖ16 (lagd 1986) + 2 förseglingar (den senaste 1993) + lagningsmassor

x ÅDTt: 1 320, 14 % tunga

x Fräsning 10 cm i beläggningen (Wirtgen), arbetsrecept: 1,7 % emulsion typ BE60M 160/220.

Väg T204, Svartå–Åtorp

x Åtgärdades 1995

x Befintligt material: OG + IM 8–16 mm + lagningar eller OG + lagningar x ÅDTt: 670, 7 % tunga

x Fräsning 10 cm i beläggningen och bärlagergruset, arbetsrecept: 3,0 % emulsion typ BE60M 160/220.

Väg T633, Tynninge–Pålsboda

x Åtgärdades 1995

x Befintligt material: AEBÖ + OG (1983) + lagningar (AEBT) x ÅDTt: 1480, 7 % tunga

x Fräsning 10 cm i beläggningen och bärlagergruset, arbetsrecept: 2,0 % emulsion typ BE60M 160/220.

Som det framgår så utgjordes beläggningarna av asfaltemulsionbetong (AEBT eller AEBÖ), oljegrus (OG) och indränkt makadam samt en hel del lagnings-massor på grund av de skador som uppstått. Analyser av de gamla bindemedlen visade att de fortfarande var ”fräscha” och relativt mjuka med penetrationsvärden på ca 100 och mjukpunksvärden på ca 46.

Emulsionen var baserad på bitumenkvaliteten 160/220, dvs. ett relativt hårt bindemedel. I Sverige brukar emulsioner baserade på mjukbitumen användas vid

(10)

kall återvinning i verk pga. att asfaltmassan riskerar att bli för styv om hårdare bindemedel inblandas.

Slitlagret som lades några veckor efter stabiliseringen bestod av ABT16 160/220.

5 Uppföljning av prov- och kontrollsträckor

Kallblandad asfalt kan sägas vara mer ”levande” material än varmblandad asfalt beroende på t.ex. mjukare bindemedel, relativt höga hålrum och innehåll av vatten, vilket medför att egenskaperna i hög grad kan förändras med tiden. På de aktuella vägarna som åtgärdades handlade det om asfaltbeläggningar med förhållandevis flexibla egenskaper och från början relativt mjuka bindemedel.

Från hösten 1995 fram till 2003 har vägarna följts upp genom följande provningar och mätningar:

Parameter Mätmetod

Spår RST: 1995, 1996 och 2003 Jämnhet RST: 1995, 1996 och 2003 Bärighet Fallvikt: 1995, 1996 och 2003

Skador Okulär besiktning: 1995, 1996, 1997 och 2003 Materialets tillstånd (stabiliseringen) Borrkärnor: 1996 och 2003

I något fall utfördes en fallviktsmätning innan vägen åtgärdades.

5.1 Väg T205, Röfors–Markebäck

I samband med arbetena på väg T205 genomfördes ett provvägsförsök med tre sträckor. På två av sträckorna varierades bindemedelsinblandningen (3,0 % och 1,0 % emulsion) medan den tredje följde det ordinarie receptet (1,7 %). Kvalitets-kontrollen av borrkärnorna från 1996 visade dock att bindemedelshalten varierade en del, både inom och mellan sträckorna, sannolikt beroende på variationer i befintligt material. Bindemedelshalten i den gamla beläggningen låg i de flesta prov mellan 4–5 % men enstaka högre värden förekom också. Den totala bindemedelshalten i det stabiliserade lagret hamnade på provsträckorna mellan 5,2–6,1 % med det lägsta värdet för sträcka 2. Inblandad mängd emulsion blev överlag något lägre än vad arbetsreceptet föreskrev beroende på korrigering av bindemedelsmängden under arbetets gång (massorna blev för feta) och att fräsdjupet blev större än föreskrivet.

100m 200m 500m

Sträcka 1 Sträcka 2 Sträcka 3

Mot Mot

Laxå 3,0% BE60M 1,0% BE60M 1,7% BE60M Askersund

(11)

RST-mätning

I syfte att följa utvecklingen av spårdjup och jämnhet utfördes en RST-mätning (mätt med 17 lasrar) i september 2003. Resultaten från RST-mätningarna redovisas i figurerna 2–3 (medelvärden) samt i bilaga 1 (enskilda värden, spridning och medelvärden). Mätningen omfattar båda körriktningarna. Som jämförelse redovisas även mätningarna från 1995 och 1996.

0 2 4 6 8 10 12 14

1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion

Max imalt s p årdjup e nligt RST, mm 1995 1996 2003

Figur 2 Spårutveckling enligt RST-mätning. T205, Röfors–Markebäck.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion

IRI enligt R S T, mm/m 1995 1996 2003

Figur 3 Utveckling av jämnhet, IRI enligt RST-mätning. T205. Röfors– Markebäck.

(12)

Kommentarer

Spårtillväxten (figur 2) har enligt mätningen från 2003 varit låg, högst 5 mm, sedan den första mätningen hösten 1995. Lägst spårutveckling har sträcka 2 (1,0 % emulsion) haft (knappt någon spårutveckling alls) medan sträcka 1 (3,0 % emulsion) uppvisade högst spårutveckling. Spårtillväxten verkar således ha påverkats av bindemedelsinnehållet i det stabiliserade asfaltlagret. Magrare asfaltbeläggning har normalt bättre stabilitet jämfört med fetare asfaltbeläggning.

Av totalt 7–10 mm i totalt spårdjup efter drygt 8 år kan drygt 5 mm härledas till den första tidens efterpackning från juni till september 1995.

IRI-värdena (figur 3) låg enligt mätningen från 2003 mellan 1,4–1,8 mm/m, med det lägsta värdet för sträcka 3 (1,7 % emulsion). Jämnheten har för två av sträckorna (sträckorna 1 och 3) försämrats i endast ringa omfattning sedan åtgärden utfördes. Sträcka 2, med lägst bindemedelsinblandning och den sträcka som uppvisade minst spårbildning, har erhållit något större försämring av IRI-värdet än övriga sträckor.

Fallviktsmätning

Bärigheten i vägen har bestämts genom fallviktsmätning. Mätningarna utfördes i yttre hjulspåret och omfattar 20 provpunkter per sträcka (10 i resp. riktning). Resultaten framgår av figurerna 4 och 5 och bilaga 2.

För att beskriva påkänningarna och styvheten i de övre lagren (ca 0–30 cm) redovisas krökningsradien (R). Krökningsradien beräknas från deflektionerna D0 och D30. Krökningsradien är ett mått på styvheten i de övre lagren av konstruktionen (i detta fall stabilisering + slitlager). Krökningsradien beräknas enligt följande:

Krökningsradie: R = r2/(2*D0*(D0/D30-1))

D0 och D30 anges i Pm. D står för deflektion (nedsjunkning). Lilla r är avståndet från belastningscentrum till D30, i detta fall 300 mm. Formeln resulterar i en krökningsradie, R, uttryckt i m. För låg- till medeltrafikerade vägar med fordonstrafik anses R-värden under 100 m innebära låg bärighet. Värden mellan 100–200 m anses ge acceptabel bärighet medan värden över 200 m innebär högre bärighet.

För att mätningarna utförda vid olika tillfällen skall kunna jämföras har krökningsradien korrigerats till 10°C:

R+10°C

=

(T°C/10)3,08 10-5 h1 2 D0_R där R = krökningsradien (m)

T

= temp. i beläggningen (°C)

h

1 = beläggningens tjocklek (mm)

D

0 = deflektionen i belastningscentrum (mm)

Påkänningarna i de undre lagren samt undergrunden beskrivs av deflektionen i

(13)

är likvärdiga utmed vägen. D60-värden mindre än 200 Pm anses indikera bra undergrundsbärighet medan D60-värden över 300 Pm indikerar dålig bärighet.

0 50 100 150 200 250 300

innan åtgärd 1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion

Krö knings radie n (+10 °C), m våren -95 hösten -95 hösten -96 hösten -03

Figur 4 Påkänningarna i övre lager – krökningsradien. Innan åtgärd och höstarna 1995, 1996 och 2003. Väg T205, Röfors–Markebäck.

0 50 100 150 200 250

innan åtgärd 1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion

De flek tionen D6 0, µm våren -95 hösten -95 hösten -96 hösten -03

Figur 5 Påkänningarna i de undre lagren samt undergrunden – deflektionen D60. Innan åtgärd och höstarna 1995, 1996 och 2003. Väg T205, Röfors– Markebäck.

Kommentarer

Fallviktsmätningen från hösten 1996 visade att krökningsradien (R, figur 4) på grund av stabiliseringen ökat med ca 30 % under det första året. Mätningen från 2003 visade på en fortsatt förstyvning av de bundna lagren. Trafikens

(14)

efter-packning och en viss förhårdning genom åldring samt diffusion (blandning) mellan det gamla och nya bindemedlet är troliga orsaker till att asfaltbeläggningen blivit styvare. Det tar också flera år innan emulsionsmassor fullständigt härdat ut, bland annat måste vatten avdunsta och bindemedlet krypa på partiklarna ordentligt.

Studeras deflektion D60 (figur 5) som beskriver påkänningarna i de undre lagren och undergrunden är bärigheten bra i dessa lager. Förhållandena på provvägen mellan sträckorna är också likvärdiga enligt D60-värdena.

Sammanfattningsvis har vägen efter åtgärden fått mycket bra bärighet och beläggningen med tiden god hållfasthet. I detta fall har vägen bra undergrunds-förhållanden, vilket minskar risken för sprickor (som annars kan öka om beläggningen blir för styv). Skillnaderna i styvheten mellan de olika prov-sträckorna (beläggningarna) är förhållandevis små enligt fallviktsmätningarna.

Borrkärnor

Borrkärnor har tagits höstarna 1995, 1996 och 2003. På respektive sträcka togs 12 prov, 8 i höger hjulspår och 4 mellan hjulspåren. Proven togs vid två prov-sektioner per sträcka. Resultaten framgår av tabell 1, 2 och 3.

Tabell 1 Resultat från provtagning och provning (medelvärden) av borrkärnor.

Väg T205, Röfors–Markebäck. Prov tagna i oktober 1995.

Prov nr Prov-punkt Läge Hålrums-halt vol-% Pressdrag-hållfasthet torr, kPa Borrkärnans kvalitet 1,0 % emulsion

1–4 1 Hjulspår – – Trasiga prov

5–6 1 Mellan – – Trasiga prov

7–8 2 Hjulspår 10,2 1 092 Delvis trasiga

9–10 2 Mellan 9,6 722 Hela prov

1,7 % emulsion

1–4 1 Hjulspår 13,7 805 Delvis trasiga

5–6 1 Mellan 10,1 809 Delvis trasiga

7–8 2 Hjulspår 10,4 897 Hela prov

3,0 % emulsion

1–4 1 Hjulspår 11,3 964 Hela prov

7–8 2 Hjulspår 5,4 1 157 Delvis trasiga

(15)

Prov nr Prov-punkt Läge Hålrums-halt vol-% Press- draghåll-fasthet torr, kPa Vid- häft- nings-tal % Styvhets-modul MPa Borrkärnans kvalitet 1,0 % emulsion

1–4 1 Hjulspår – – – – Delvis trasiga

5–6 1 Mellan – – – – Trasiga prov

7–10 2 Hjulspår – – – – Trasiga prov

11–12 2 Mellan – – – – Trasiga prov

1,7 % emulsion

1–4 1 Hjulspår 11,8 951 – 4 316 Hela prov

5–6 1 Mellan – – – – Delvis trasiga

7–10 2 Hjulspår 10,2 926 60 3 792 Hela prov

3,0 % emulsion

1–4 1 Hjulspår 8,8 1 096 – 5 135 Hela prov

7–10 2 Hjulspår 9,7 1 002 60 5 372 Hela prov

Prov nr Prov-punkt Läge Hålrums halt vol-% Press- draghåll-fasthet torr, kPa Vid- häft- nings-tal % Styvhetsm odul MPa Borrkärnans kvalitet 1,0 % emulsion

13–16 1 Hjulspår 9,9 1 586 44 – Hela prov 17–18 1 Mellan 8,1 1 430 – – Hela prov 21–24 2 Hjulspår 13,3 – – 5 179 Hela prov 19–20 2 Mellan 12,3 1 080 – Hela prov

1,7 % emulsion

25–28 1 Hjulspår 8,7 – – 3 105 Hela prov 29–30 1 Mellan 9,5 998 – – Hela prov 33–36 2 Hjulspår 11,5 1 147 51 – Hela prov 31–32 2 Mellan 10,5 957 – – Hela prov

3,0 % emulsion

1–4 1 Hjulspår 6,6 – 7 198 Hela prov 5–6 1 Mellan 11,1 1 553 – Hela prov 9–12 2 Hjulspår 8,7 1 267 62 – Hela prov 17–8 2 Mellan 10,1 1 275 – Hela prov

(16)

Kommentarer

Borrkärnorna från hösten 1995 (tabell 1) uppvisade varierande kvalitet, men de flesta av proverna gick att testa på laboratoriet. Det var främst underdelen av det stabiliserade lagret som hade bundit ihop sämre.

Även borrkärnorna från hösten 1996 (tabell 2) uppvisade skiftande kvalitet och knappt hälften av borrkärnorna gick att testa. Sämst prov erhölls på sträckan med lägst bindemedelsinblandning och proven tagna mellan hjulspåren.

Borrkärnorna från hösten 2003 (tabell 3) uppvisade i samtliga fall mycket bra kvalitet och var fullt provningsbara. Skillnaden var stor mot de tidigare provtagningarna och i detta fall var hela det stabiliserade lagret nästan fullständigt bundet.

Allmänt kan sägas att bitumenstabiliserade lager ibland ligger på gränsen för hela, provningsbara borrkärnor. Faktorer som påverkar resultatet är mängden nytt bindemedel som tillsätts, mängden i och kvaliteten på det gamla bindemedlet i beläggningen, trafikens efterpackning, som är beroende av antalet tunga fordon på vägen, och åldern på det stabiliserade lagret. Det är främst under den första sommaren effekterna från efterpackningen är som störst.

Enligt provborrningarna låg lagertjockleken på de hela proven mellan 10–12 cm.

Hålrumshalterna låg mellan 8–12 vol-% med de lägsta värdena för sträckan med högst bindemedelsinblandning. Det finns en tendens till att hålrumshalten minskat med tiden och att den enligt borrkärnorna är lägre i än mellan hjulspåren. Vid förprovning erhöll motsvarande blandningar 9–11 vol-% i hålrumshalt.

Pressdraghållfastheten på torrlagrade prov låg mellan 600–1 600 kPa beroende på sträcka och provtagningstillfälle. I allmänhet ökade pressdraghållfastheten med tiden och i vissa fall hade den fördubblats mellan 1996 och 2003. Mängden inblandad emulsion hade inte nämnvärt påverkat pressdraghållfastheten utan sträcka 1 med inblandning av 1,0 % emulsion uppvisade i flera fall lika höga värden som sträcka 3 med 3,0 % emulsion. I allmänhet var pressdraghållfastheten något högre för proven tagna i än mellan hjulspåren. Vid förprovningen låg pressdraghållfastheten på 600–800 kPa med de högsta värdena för blandningarna innehållande lägre halt av nytt bindemedel.

Styvhetsmodulerna låg mellan 3 800–7 200 MPa. Det högsta värdet erhölls för sträcka 3 (3,0 % emulsion) hösten 2003. Tidigare undersökningar har visat att styvhetsmodulen är mycket känslig för materialvariationer och bindemedlets hårdhet. I detta fall användes en emulsion baserad på bitumen 160/220, dvs. ett förhållandevis hårt bindemedel vilket förklarar de förhållandevis höga värdena på styvhetsmodul. Vid förprovningen låg styvhetsmodulen mellan 1 600–2 700 MPa med de högsta värdena för blandningarna innehållande lägre halter av nytt bindemedel.

Vidhäftningstalen (vattenkänsligheten) låg mellan 44–62 % med det högsta värdet för sträcka 3 med 3,0 % emulsion. Det lägsta värdet uppvisade sträcka 1 (1,0 % emulsion). Vattenkänsligheten brukar vara starkt avhängigt av binde-medelsmängd och hålrumshalt. Vid förprovningen låg vattenkänsligheten mellan 65–75 % med de högsta värdena för blandningarna innehållande högst halt av nytt bindemedel.

Sammanfattningsvis stämmer resultaten från borrkärnorna tagna 1995 och 1996 väl överens med resultaten från proportioneringen, framför allt om inbördes förhållande mellan provblandningarna jämförs. Proportioneringsförfarandet

(17)

efterliknade tillståndet hos beläggningen efter något eller några års trafik. Emulsionsbeläggningar behöver en längre tids trafikarbete (helst på sommaren) innan de uppnår sitt fulla tillstånd avseende hållfasthet. Med tiden har både pressdraghållfastheten och styvhetsmodulen blivit högre för borrkärnorna än vad förprovningen visade. Det är känt att asfaltmassor testade i labbet erhåller markant lägre hållfasthet än vad borrkärnor tagna från asfaltlager i vägen med tiden får. Orsaken är den efterpackning och förstyvning av asfalten som trafikarbetet och åldringen (oxidation av bitumenet) medför.

Besiktning

Åren 1995–1997

Enligt besiktningarna från 1995–1997 såg provsträckorna bra ut. Lokalt förekom kantsprickor. Studerades hela vägobjektet hade beläggningen klarat de två första åren bra (t.ex. slaghål eller bärighetssprickor observerades ej).

Hösten 2003

En del lokala bärighetsrelaterade sprickor (längsgående i kanten utmed hjulspåren) förekom på provsträckorna liksom på övriga vägen. I några av de tvära kurvorna öster om Laxsjön förekom krackeleringar. I övrigt observerades inga skador. Det kan noteras att vägen inte behövt åtgärdats sedan den stabiliserades 1995 trots hög andel tung trafik och ett stort antal tvära kurvor med stora påkänningar på vägen.

Bild 1 Provvägen mot väster, hösten 2003.

(18)

5.2 Väg T204, Svartå–Åtorp

Kontrollsträckan (200 m lång) på väg T204 ligger i objektets västra del. Omgivningen utgörs av skogsmark. Arbetsreceptet var 3,0 % emulsion. Det stabiliserade lagret bestod både av grusbärlager och av gammal asfaltbeläggning (mest oljegrus). Som fallet var för övriga objekt inblandades även här mindre halt emulsion än avsett, ca 1,6 % emulsion istället för 3,0 %. Det innebär att den totala halten bindemedel i det stabiliserade lagret hamnade på 3,0–3,5 %.

RST- och fallviktsmätning

Resultaten från mätningarna 1996 och 2003 redovisas i tabell 4 (medelvärden) samt i bilaga 3 och 4 (enskilda värden, spridning och medelvärden). Mätningen omfattar båda körriktningarna (200 + 200 m).

Tabell 4 Resultat av RST- och fallviktsmätning hösten 1996 och 2003. Väg T204,

Svartå–Åtorp. År Riktning Spårdjup mm IRI-värde mm/m Kröknings-radien, R m (+10°C) Deflek-tionen, D60 µm 1996 Mot Åtorp 2,0 1,3 150 115 1996 Mot Svartå 5,9 1,5 162 112 2003 Mot Åtorp 1,4 1,5 288 118 2003 Mot Svartå 5,1 2,1 310 120 Kommentarer

Spårbildningen (tabell 4) har varit betydligt större i riktningen mot Svartå (5–6 mm) jämfört med riktningen mot Åtorp (1–2 mm). Den spårbildning som förekommer härstammar från första årets trafik. Sedan dess har ingen nämnvärd spårtillväxt skett. Både trafikvolymen och andelen tunga fordon är låg (ÅDTt 540 fordon per dygn resp. 7 % tunga fordon) på väg T204, vilket till viss del förklarar den måttliga spårtillväxten.

IRI värdena låg vid mätningen från 1996 på 1,3–1,5 mm/m och hade ökat till 1,5–2,1 mm/m enligt mätningen från 2003. Körbanan i riktningen mot Svartå, som också hade markant högre spårdjup än den andra körbanan, uppvisade de högre IRI-värdena.

Krökningsradien, R-värdet, låg 1996 på 150–162 m och hade 2003 ökat till 288–310 m, dvs. en fördubbling av bärigheten hade skett i de bundna lagren. De låga värdena på deflektionen, D60 (112–120 µm) visar också att undergrunds-förhållandena är mycket goda på kontrollsträckan.

Borrkärnor

En första provborrning gjordes hösten 1996. På respektive sträcka togs 12 prov, 8 i höger hjulspår och 4 mellan hjulspåren. En förnyad provtagning utfördes 2003. Resultaten framgår av tabell 5 och tabell 6.

(19)

Tabell 5 Resultat av provtagning och provning (medelvärden) på borrkärnor.

Väg T204, Svartå–Åtorp. Prov tagna 1996.

Prov-sektion nr Prov-punkt nr Läge Hålrums-halt vol-% Pressdrag-hållfasthet torr, kPa Vidhäft-ningstal % Styvhets-modul MPa Borrkärnans kvalitet

1 1–4 Hjulspår – – – – Trasiga prov

5–6 Mellan – – – – Delvis trasiga

2 7–10 Hjulspår 15,9 731 73 3 918 Hela prov

11–12 Mellan – – – – Delvis trasiga

Väg T204, Svartå–Åtorp. Prov tagna 2003.

1 37–40 Hjulspår 13,2 1 129 49 4 274 Hela prov

41–42 Mellan 14,7 – – – Delvis trasiga

2 45–48 Hjulspår 15,7 – – – Delvis trasiga

43–44 Mellan 13,5 – – – Delvis trasiga

Enligt provborrningen från 1996 erhölls hela, provningsbara borrkärnor bara från en av provpunkterna som var beläget i hjulspåret. I övrigt föll kärnorna sönder vid provtagningen (i klumpar).

Enligt provborrningen från 2003 erhölls i över hälften av provpunkterna hela, provningsbara borrkärnor. I övrigt erhölls delvis hela prov från den övre delen av lagret. Även i detta fall var borrkärnornas kvalitet sämre för proverna tagna mellan än i hjulspåret.

En bidragande orsak till att inte fler hela prov erhölls är att det stabiliserade lagret innehöll förhållandevis låg halt av bindemedel (totalt drygt 3 % bitumen), vilket innebar att stabiliseringen låg på gränsen för hela borrkärnor.

Hålrumshalterna låg mellan 13,2–15,9 vol-% med det högsta värdet för prov tagna 1996. Pressdraghållfastheten för år 1996 resp. 2003 låg på 731 resp. 1 129 kPa medan styvhetsmodulen var 3 918 resp. 4 274 MPa. Framför allt hade pressdraghållfastheten ökat mellan 1996 och 2003. Vattenkänsligheten var 1996 73 % och 2003 49 %.

I jämförelse med förprovningen såg resultatet ut på följande sätt:

Proportionering Borrkärnor

Hålrumshalt: 15–16 vol-% 13–16 vol-% Pressdraghållfasthet (torr): ca 500 kPa 700–1 100 kPa Styvhetsmodul: 2 900-3 700 MPa ca 4 000 MPa Vidhäftningstal: 53–70 % 49–73 %

Förprovningen stämmer även vid detta objekt väl överens med resultatet från borrkärnorna om jämförelsen tar hänsyn till åldern på borrkärnorna och den aktuella emulsionsinblandningen. Att pressdraghållfastheten även i detta fall blivit något högre för borrkärnorna jämfört med provkropparna tillverkade vid proportioneringen kan bero på att bindemedlet under året/åren på vägen blivit mer

(20)

förstyvat jämfört med de 7 dygn vid +40°C som proportioneringen föreskriver i härdningstid för provkropparna.

Besiktning

Enligt besiktningen från våren 1997 såg kontrollsträckan bra ut. Inga sprickor, slaghål eller andra skador förekom. Även övriga vägobjektet såg bra ut. Lokalt förekom några bärighets- och tjälsprickor. Ingen större skillnad förelåg 2003 utan kontrollsträckan liksom ordinarie beläggning på objektet var i stort sett oskadad. Lokalt förekom några sprickor.

Bild 3 Kontrollsträckan mot öster, hösten 2003.

5.3 Väg T633, Pålsboda–Tynninge

Objektet är beläget på väg T633 mellan Pålsboda och Tynninge i Närke. De gamla bituminösa lagren utgjordes av AEBÖ, OG och en del lagningsmassor. ÅDT är 1 480 med ca 7 % tunga fordon. Vägen åtgärdades under sensommaren 1995. Arbetsreceptet föreskrev 2,0 vikt-% emulsion (1,2 % restbitumen) men enligt kvalitetskontrollen av massaproven inblandades sannolikt mindre halt emulsion. Totala bindemedelshalten i det stabiliserade låg omkring 4,2 %.

RST- och fallviktsmätning

Resultaten från mätningar 1996 och 2003 redovisas i tabell 7 (medelvärden) samt i bilaga 5 och 6 (enskilda värden, spridning och medelvärden). Mätningen omfattar båda körriktningarna (400 + 400 m).

Tabell 7 Resultat av RST- och fallviktsmätning hösten 1996 och 2003. Väg T633,

Pålsboda–Tynninge. År Riktning Spårdjup mm IRI-värde mm/m Kröknings-radien, R m (+10°C) Deflektionen, D60 µm 1996 Mot Pålsboda 2,1 1,2 159 124 1996 Mot Tynninge 5,0 1,4 176 134 2003 Mot Pålsboda 4,6 1,5 227 130 2003 Mot Tynninge 7,8 1,5 254 141

(21)

Kommentarer

Spårbildningen har varit större i riktningen mot Tynninge (5–8 mm) jämfört med riktningen mot Pålsboda (2–5 mm). En stor del av spåren härstammar från första årets trafik (2–5 mm) och kan tillskrivas efterpackning av de bundna lagren. Mellan 1996 och 2003, dvs. under 7 år har spårtillväxten varit knappt 3 mm och huvuddelen beror troligen på dubbslitaget.

IRI värdena låg vid mätningen från 1996 på 1,2–1,4 och hade ökat till 1,5 mm/m enligt mätningen från 2003. Ökningen av IRI bedöms ha varit måttlig på väg T633.

Krökningsradien, R-värdet, låg 1996 på 159–176 m och hade 2003 ökat till 227–254 m, dvs. de bundna lagren har med tiden blivit styvare. Körbanan som fick mest efterpackning har också erhållit högst krökningsradie (styvhet). Det visar att trafikarbetet har betydelse för hållfastheten hos de bundna lagren. De relativt låga värdena på D60 (124–141 µm) visar att vägkonstruktionen i övrigt (underliggande obundna lager) samt undergrunden har bra bärighet. Vägen har sålunda genom stabiliseringen erhållit förhållandevis bra bärighet (mellannivå).

Borrkärnor

En första provborrning gjordes hösten 1996. Vid det tillfället erhölls nästan inga hela, provningsbara borrkärnor. En förnyad provtagning utfördes 2003. Resultaten framgår av tabell 8. På respektive sträcka togs vid två sektioner 12 prov, 8 i höger hjulspår och 4 mellan hjulspåren.

Väg T633, Pålsboda–Tynninge. Prov tagna 2003.

1 49–52 Hjulspår 14,7 – – – Delvis trasiga

53–54 Mellan 15,5 863 – – Hela prov

2 57–60 Hjulspår 16,7 1 140 65 4 698 Hela prov

55–56 Mellan 16,9 1 141 – – Hela prov

En första provborrning gjordes hösten 1996. Flertalet av borrkärnorna föll sönder i klumpar vid provtagningen. På ett prov bestämdes hålrumshalten till 12,4 vol-%.

Vid provtagningen från 2003 erhölls i de flesta fall hela borrkärnor. Hålrums-halterna låg på 14,7–16,9 vol-% med relativt små skillnader mellan prov tagna i och mellan hjulspåren. Pressdraghållfastheten låg mellan 863–1 140 kPa och styvhetsmodulen på 4 698 MPa. I detta fall låg hållfastheterna på ungefär liknande värden som för väg T204 Svartå–Åtorp medan hålrumshalterna var något högre. Vidhäftningstalet (vattenkänsligheten) låg på 65 % vilket är ett bra värde med tanke på att stabiliseringen är 8 år gammal.

Besiktning

Enligt besiktningen från våren 1997 såg kontrollsträckan (400 m) provvägen bra ut. Inga sprickor, slaghål eller andra skador förekom. Vid besiktningen 2003 förekom lokal till enstaka bärighets- och tjälsprickor både på kontrollsträckan och på övriga vägobjektet.

(22)

Bild 3 Kontrollsträckan mot söder, hösten 2003.

Bild 4 På övriga objektet förekom enstaka bärighets- eller tjälsprickor, hösten 2003.

6 Sammanfattande kommentarer

Borrkärnor

Efter ett år var det svårt att få upp hela, provningsbara borrkärnor. Det var dock inte oväntat eftersom det kan vara svårt att ta upp borrkärnor på hålrumsrika, bituminösa material med förhållandevis låg bindemedelshalt. Det innebär att en kvalitetskontroll som föreskriver testning av borrkärnor inte är lämpligt för stabiliserade asfaltlager. Kraven bör ställas på massaprov tagna vid utförandet och på vägytan efter åtgärd. Vid den första provtagningen ca ett år efter utförandet erhölls hela prov företrädesvis på den del av beläggningen som låg i hjulspåret och där bindemedelsinnehållet var som störst.

Efter 8 års trafik erhölls i nästan samtliga fall hela och provningsbara borrkärnor. Det stabiliserade lagret hade med tiden bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med goda egenskaper i fråga om hållfasthet och beständighet. På enstaka borrkärnor var det svårt att få med hela lagertjockleken.

(23)

upp från borrhålet. De prov som sågades ut för provning togs ut från ovandelen av borrkärnorna (tjocklek 60–70 mm, vilket rekommenderas i provningsmetoderna). Det innebär att inte hela lagret testades vid labbprovningen utan de övre delarna av lagret (ändå ca 60 % av hela lagret).

I de fall hela, provningsbara borrkärnor erhölls stämmer labbresultaten väl överens med resultaten från proportioneringen. Styvhetsmodulen blev något högre för borrkärnorna jämfört med de labbtillverkade proven. De högre styvhets-modulerna pekar mot att bindemedlet med tiden blivit mer förstyvat i vägen än på laboratoriet men kan även bero på att inblandad mängd bindemedel blev lägre i fält än vid proportioneringen. Sammantaget verkar den föreslagna proportione-ringsmetodiken ge en bra bild över hur egenskaperna blir hos det stabiliserade lagret på vägen efter något/några års trafik. Att hålrumshalterna stämmer väl överens visar att laboratoriepackning genom statisk belastning verkar fungera på ett tillfredsställande för stabiliserade, kallblandade asfaltmassor. Innan lasten läggs på förpackas materialet för hand med en stav (2*20 ggr slag) så att kornen kan orientera sig.

Spårtillväxt, jämnhet, bärighet och besiktning

En sammanställning över resultaten från fältmätningarna ges i tabell 9.

Tabell 9 Sammanställning över RST, fallviktsmätning, provborrning och

besikt-ning för samtliga provsträckor. Mätbesikt-ningarna avser höstarna 1996 och 2003.

Objekt/sträcka Maximalt spårdjup mm IRI-värde mm/m Kröknings-radien, R m (+10°C) Borrkärnor status Skador

Efter ett års trafik

T205, Röfors, 1,0 % emulsion 6,0 1,6 175 Trasiga Nej

T205, Röfors, 1,7 % emulsion 6,2 1,3 157 Mest hela Nej

T205, Röfors, 3,0 % emulsion 5,8 1,5 178 Mest hela Nej

T204, Svartå–Åtorp 4,0 1,4 156 Mest trasiga Nej

T633, Pålsboda–Tynninge 3,6 1,3 168 Mest trasiga Nej

Efter åtta års trafik

T205, Röfors, 1,0 % emulsion 6,6 1,8 291 Hela Lokalt

T204, Svartå–Åtorp 3,4 1,8 299 Mest hela Nej

T633, Pålsboda–Tynninge 6,2 1,5 241 Mest hela

Lokalt-Enstaka

En stor del av de uppmätta spårdjupen efter åtta års trafik kan tillskrivas första tidens efterpackning. I flera fall har spårtillväxten efter första året varit nästan obefintlig eller högst legat på 4 mm under sju års trafik. Asfaltlager brukar få några mm i efterpackning. En efterpackning som i detta fall på totalt 4–6 mm är inte anmärkningsvärd med tanke på att stabiliseringen var 10–12 cm tjock och slitlagret 4 cm. De låga spårdjupen, relativt höga styvhetsmoduler och höga krökningsradier visar att stabiliserade asfaltlager med tiden blir kan bli både stabila och relativt styva. På väg T205 är andelen tunga fordon mycket hög och trafiken spåbunden. Inga tendenser till plastiska deformationer har trots detta observerats. På denna väg var det totala bindemedelsinnehållet drygt 6 % i stabiliserat lager. Sträckan med förhöjd tillsats av emulsion fick något högre

(24)

spårdjup än övriga sträckor men samtidigt blev beständigheten för vatten bättre enligt borrkärnorna.

Ojämnhetsmåttet IRI ligger efter åtta års trafik mellan 1,4–1,8 mm/m, vilket måste betraktas som bra för den här kategorien av vägar. De värden som uppmättes efter det första året innebär också att vägarna klarar kravet för jämnhet i ATB VÄG (vid jämnhetsklass 3). IRI-värdena försämrades endast med några tiondelar under mätperioden, vilket bedöms vara acceptabelt. En bidragande orsak är att undergrundsbärigheten var bra på samtliga vägobjekt enligt fallvikts-mätningarna.

Krökningsradien (R) som vid fallviktsmätning beskriver påkänningarna i de övre lagren pekar mot bra och med tiden ökande styvhet i de bundna lagren. R låg efter det första året mellan 160–180 m, sannolikt en lämplig nivå för regionala vägar med förhållandevis måttlig trafik. Efter åtta års trafik har de bundna lagren hårdnat till ytterligare och R låg mellan 240–300 m. Vägen har sålunda fått högre bärighet och bättre lastfördelande förmåga men samtidigt har de bundna lagren blivit mer styva och därmed mer sprickbenägna om töjningsnivån i beläggningens underkant är kritisk. De uppmätta sträckorna hade dock bra bärförmåga i de undre lagren, vilket inte gör de aktuella beläggningarna speciellt sprickkänsliga. Om åtgärden hade gjorts på vägar med sämre bärighet bör ett mjukare bindemedel än i dessa fall ha använts.

Med tiden har lokala tjäl- eller bärighetsbetingade sprickor börjat uppträda på de åtgärdade vägarna och även på prov- och kontrollsträckorna. Intrycket från besiktningarna är dock positivt, särskilt med tanke på hur omfattade skadorna var på de gamla beläggningarna innan åtgärd. I vissa fall var vägen knappt framkomlig på grund av de omfattande beläggningsskadorna.

Det är viktigt att komma ihåg att det stabiliserade materialet bestod av flera olika lager av gamla, nedslitna asfaltbeläggningar (AEBÖ, OG, IM m.m.) och att också befintligt obundet bärlagermaterial för två av objekten kom med i åtgärden. Bitumenemulsion baserad på kvalitet 160/220 har använts som bindemedel vid åtgärderna och verkar ha givit beläggningen lämpliga egenskaper. När hårdare bindemedel används (som i detta fall) minskar risken för instabilitet i materialet samtidigt som massan blir styvare att packa. Erhållna hålrumshalter (10–15 %) är dock inte anmärkningsvärt höga utan verkar ligga på normala och rimliga värden för kallblandat bärlagermaterial. I Norge brukar bitumen med penetrationen 330/430 användas vid stabilisering.

Sammanfattningsvis visar resultaten att stabilisering/återvinning på plats kan vara ett bra alternativ vid underhåll och förstärkning av nedslitna vägar, speciellt om påbyggnadsåtgärder vill undvikas och befintliga asfaltbundna och/eller obundna vägmaterial vill tas till vara. Transportbehoven av stenmaterial och asfaltmassa blir också minimala när materialen återvinns på plats genom markinblandning av enbart bindemedel. En förutsättning för ett bra resultat är dock att vägen inte har alltför dåliga förhållanden med avseende på variationen och sammansättningen i de material som skall åtgärdas och att inte vägen i övrigt eller undergrunden har för dåliga material eller bärighet. Uppföljningarna visar att stabiliserade gamla asfaltlager fungerat bra som bitumenbundet bärlager på medel- till lågtrafikerade vägar. Bärigheten har enligt fallviktsmätningarna blivit bra på de tre vägar som undersökts. Spårbildningen har totalt sett varit låg under de drygt åtta år som vägarna följts upp och huvuddelen av spårtillväxten skedde under första året (efterpackning). Med tiden har det stabiliserade lagret bundit

(25)

Litteratur

Djärf, L: Tillståndsförändring- (nedbrytnings)modeller på asfaltbelagda och

ytbehandlade landsbygdsvägar. VTI notat 51-1997. Statens väg- och

transportforskningsinstitut. Linköping.

Höbeda, P: Stabilisering och modifiering av svaga vägöverbyggnader med

bindemedel – val av bindemedel. VTI meddelande 553. Statens väg- och

trafikinstitut. Linköping. 1988.

Jacobson, T: Förstärkning av lågtrafikerade vägar genom inblandning av

bituminösa bindemedel – Provvägar och laboratorieprovning. Huvud-rapport. VTI meddelande 666. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping.

1991.

Jacobson, T: Förstärkning av lågtrafikerade vägar genom inblandning av

bituminösa bindemedel. Uppföljning av äldre provvägar. VTI notat 13–94.

Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. 1994.

Jacobson, T: Kall återvinning av asfalt – en teknik under utveckling. VTI notat 66-1995. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping.

Jacobson, T: Stabilisering/remixing av skadade beläggningar genom

inbland-ning av bitumenemulsion. Skadeutredinbland-ning, region Mälardalen. VTI notat

14-1996. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping.

Jacobson, T: Stabilisering/remixing av skadade beläggningar genom

inbland-ning av bitumenemulsion. Lägesrapport 97-10. VTI notat 58-1997. Statens

väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. Vägverket: Handbok för återvinning av asfalt, 2000.

(26)

Bilaga 1 Sid 1 (2)

VTIRST, T205, Laxsjön, 03-09-29

Sträcka Distans IRI hö IRI vä Spårdjup Spårdjup 17 lasrar 11 lasrar 1 Öst 20 2,64 1,89 8,8 7,5 1 40 3,16 2,15 11,6 10,8 1 60 1,81 1,42 9,5 9 1 80 1,37 2,22 9,9 9,8 1 98 1,44 0,86 8,3 8,3 1 Väst 20 1,65 1,21 6,5 2,4 1 40 0,86 1,34 11,6 3,6 1 60 1,17 2,18 9,2 3,2 1 80 0,83 1,08 13,1 6,4 1 100 1,33 1,87 12,1 8,3 Medelvärde: 1,63 1,62 10,1 6,9 Stdav: 0,75 0,50 2,0 2,9 Min: 0,83 0,86 6,5 2,4 Max: 3,16 2,22 13,1 10,8 2 Öst 20 1,48 2,06 10 9,2 2 40 2,66 2,36 10,4 10,1 2 60 2,02 2,18 7,3 7,2 2 80 1,93 2,59 4,6 3,7 2 100 1,46 1,25 4,1 3,1 2 Väst 20 1,47 1,68 7,6 5,3 2 40 1,26 1,26 9,1 5 2 60 1,41 2,08 5,1 2,7 2 80 1,64 1,6 3,2 1,8 2 99 1,6 1,17 4,6 2,1 Medelvärde: 1,69 1,82 6,6 5,0 Stdav: 0,41 0,50 2,6 2,9 Min: 1,26 1,17 3,2 1,8 Max: 2,66 2,59 10,4 10,1 3 Öst 20 1,62 1,66 6,3 6 3 40 0,95 1,44 9,3 8,7 3 60 1,42 1,83 11,1 10,9 3 80 0,76 1,32 10,3 9,6 3 100 1,17 1,26 8,6 8,6 3 120 0,82 0,79 11 10,9 3 140 1,7 1,54 11,1 11,1 3 160 1,48 1,74 7 5,7 3 180 2,02 2,41 6,3 4,5 3 200 1,13 1,74 6,8 3,4 3 220 0,9 1,62 6,2 3 3 240 2,31 1,85 5,9 4,2 3 260 1,95 1,47 8,2 7,8 3 280 1,69 1,5 12,9 12,8

(27)

Bilaga 1 Sid 2 (2) 3 300 2,01 1,54 13 12,9 3 Väst 20 1,16 1,23 5,4 4 3 40 1,22 0,91 6,8 5,3 3 60 1,14 1,04 8,1 4,6 3 80 1,72 1,08 10,1 6,9 3 100 1,32 0,85 10,9 7,5 3 120 0,91 0,92 7,3 3,1 3 140 1,53 1,36 8 6,3 3 160 1,63 1,97 9,2 8,8 3 180 1,8 3,08 7,7 6,2 3 200 1,19 1,21 9,1 7,7 3 220 1,15 1,16 8,6 6,9 3 240 0,97 1,42 12,7 10,5 3 260 1 1,27 11,6 10,9 3 280 0,89 1,04 13,3 12,2 3 299 1,29 0,96 9,6 8,5 Medelvärde: 1,36 1,44 9,1 7,7 Stdav: 0,41 0,48 2,3 3,0 Min: 0,76 0,79 5,4 3,0 Max: 2,31 3,08 13,3 12,9

(28)

Bilaga 2 Sid 1 (3)

Temperaturkorrigerade värden (10°C)

T205 Sträcka 1

Fallviktsmätning:03-09-30 Tjocklek beläggn. (mm) 150 Sensor Number : 0 1 2 3 4 5 6

Sensor Distance : 0.0 20.0 30.0 45.0 60.0 90.0 120.0 (cm)

Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kN µm µm µm µm µm µm µm °C °C m mikrostrain 0 3 52,2 431 359 320 274 244 183 148 7,3 8,2 301 164 10 3 52,4 378 299 259 199 158 95 64 9,4 9,1 259 188 20 3 51,8 354 277 239 186 149 89 57 9,7 9,1 264 180 30 3 52 378 302 257 196 152 88 56 9,3 8,9 253 192 40 3 51,6 347 274 237 184 147 89 59 9,5 9,2 279 175 50 3 51,4 412 321 276 214 171 105 70 9,2 9,2 222 206 60 3 51,7 326 259 226 175 143 88 60 9,3 8,9 312 163 70 3 51,2 317 256 227 186 157 107 77 9,3 9,2 358 146 80 3 51 328 260 227 183 152 101 73 9,4 9,4 308 160 90 3 51,6 362 293 248 188 145 85 56 9,4 9,6 270 185 100 3 51,4 308 236 198 150 115 64 38 9,1 9,6 263 174 95 3 50,2 375 296 252 185 143 77 44 16,9 11,2 246 197 85 3 50,4 351 262 220 159 123 68 43 18,8 11,2 215 201 75 3 50,2 278 228 199 154 125 75 50 22,5 11,8 408 139 65 3 50,1 260 199 167 119 91 47 29 20,6 11,7 311 156 55 3 50,4 327 265 234 185 150 91 60 19,2 11,6 346 156 45 3 50,4 368 303 265 215 173 109 76 17,3 12 315 168 35 3 50,2 308 252 222 177 147 95 67 15,8 11,8 377 145 25 3 50,2 358 295 258 204 167 104 69 17,4 11,7 324 165 15 3 50 336 278 245 195 160 101 68 16,9 11,7 361 154 5 3 50,4 434 331 278 207 162 91 56 16,9 12 185 231 Medel 51,0 349 278 241 187 151 93 63 13,5 10,3 294 174 Min 50,0 260 199 167 119 91 47 29 7,3 8,2 185 139 Max 52,4 434 359 320 274 244 183 148 22,5 12,0 408 231 Std.avv. 0,8 45 36 32 30 29 26 23 4,9 1,3 57 23

(29)

Bilaga 2 Sid 2 (3)

T205 Sträcka 2

Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kN µm µm µm µm µm µm µm °C °C m mikrostrain 110 3 51,1 305 243 210 166 134 84 55 8,9 9,7 326 155 120 3 51,1 332 253 211 163 133 86 61 9,4 9,6 236 182 130 3 51,1 365 274 224 166 127 73 45 8,9 9,4 196 210 140 3 50,6 281 223 190 145 115 67 43 9,3 9,7 334 152 150 3 50,7 312 245 204 158 129 84 62 8,9 9,4 272 168 160 3 51,1 283 220 190 154 132 95 73 9,4 9,2 325 146 170 3 50,7 373 284 240 189 157 104 79 9,3 9,9 218 194 180 3 51,1 348 281 245 190 152 93 66 9,1 9,7 308 169 190 3 50,8 315 252 216 169 141 94 69 8,8 9,6 312 158 200 3 51 314 261 230 185 155 105 77 8,8 9,9 392 143 195 3 50,1 326 266 237 189 159 109 84 18,1 10,6 368 149 185 3 50 350 275 230 168 131 81 59 19,1 10,9 246 190 175 3 50,2 281 221 187 142 112 68 49 16 11,1 319 155 165 3 50 311 254 227 179 148 98 75 14,1 11,2 391 145 155 3 50,3 317 253 217 168 136 86 63 15,5 11,1 308 162 145 3 50,2 267 205 171 124 95 52 33 17,6 11,2 300 159 135 3 50,2 361 275 230 164 122 63 38 19,1 11,2 219 206 125 3 50,2 471 360 301 221 170 91 55 19,9 10,8 169 251 115 3 50,5 266 212 183 140 112 65 40 14,4 11,2 373 143 105 3 50,3 398 309 256 186 139 74 45 14,4 11,9 204 219 Medel 50,6 329 258 220 168 135 84 59 13,0 10,4 291 173 Min 50,0 266 205 171 124 95 52 33 8,8 9,2 169 143 Max 51,1 471 360 301 221 170 109 84 19,9 11,9 392 251 Std.avv. 0,4 49 36 30 22 19 16 15 4,3 0,8 67 30

(30)

Bilaga 2 Sid 3 (3)

T205 Sträcka 3

Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kN µm µm µm µm µm µm µm °C °C m mikrostrain 230 3 50,6 321 245 208 163 134 87 63 9,2 9,9 258 172 260 3 50,7 340 268 228 178 143 90 63 9,3 9,9 269 175 290 3 50,3 333 268 230 180 145 92 65 9,2 9,6 302 166 320 3 50,9 401 304 253 189 150 91 64 8,9 9,7 192 218 350 3 50,5 485 362 293 211 159 95 68 9,1 9,9 142 275 380 3 50,5 361 291 253 197 162 106 80 8,6 9,8 292 173 410 3 50,2 400 325 284 225 185 118 83 8,9 10 275 183 440 3 50,5 422 346 300 236 195 125 91 9,2 10 262 191 470 3 50,5 431 334 286 225 182 116 84 8,6 10,2 206 214 485 3 50,2 516 414 359 284 236 155 109 10,2 10 199 230 455 3 50,5 473 379 327 253 205 126 89 11,3 10,2 213 221 425 3 50,2 497 401 348 267 216 132 93 14,1 10,4 211 228 395 3 50,4 391 321 273 213 173 109 80 17,8 10,5 266 186 365 3 50,5 419 319 268 205 167 107 79 17,3 10,5 191 219 335 3 50,2 412 304 253 192 152 94 69 17,4 10,8 174 228 305 3 50,2 432 331 279 212 170 105 75 16,9 10,8 190 225 275 3 50,2 382 302 260 201 164 104 74 14,1 10,8 251 189 245 3 50,1 323 263 228 176 142 89 61 14,1 10,8 334 159 215 3 50,2 299 240 211 167 141 95 71 16,9 10,9 361 145 Medel 50,4 402 317 271 209 170 107 77 12,2 10,2 242 200 Min 50,1 299 240 208 163 134 87 61 8,6 9,6 142 145 Max 50,9 516 414 359 284 236 155 109 17,8 10,9 361 275 Std.avv. 0,2 63 49 43 33 28 18 13 3,6 0,4 57 32

(31)

Bilaga 3 Sid 1 (1)

VTIRST, T204, Åtorp, 03-09-29

Distans IRI hö IRI vä Spårdjup Spårdjup Riktning 17 lasrar 11 lasrar

20 Väst 1,62 1,13 0,9 0,8 40 1,44 1,49 0,9 0,8 60 1,57 1,24 1,2 1,1 80 1,87 1,41 1,5 1,4 100 1,52 2,53 1,1 0,4 120 1,53 1,31 1,8 1,2 140 1,78 1,25 1,3 0,7 160 1,27 1,18 1,8 1,2 180 1,64 0,96 0,9 0,6 200 2,39 1,57 3,2 2,9 20 Öst 2,61 1,24 10,2 9,8 40 3,09 1,98 6,1 6 60 2,06 1,41 4,4 4,1 80 2,01 1,87 4,8 4,6 100 1,61 1,45 5,1 5 120 2,69 1,59 6,8 6,7 140 3,1 1,68 3,3 3 160 1,77 1,83 4,5 3,1 180 2,93 2 5 4,7 200 2 1,96 2,9 2,6 Medelvärde: 2,03 1,55 3,39 3,04 Stdav: 0,57 0,38 2,48 2,51 Min: 1,27 0,96 0,90 0,40 Max: 3,10 2,53 10,20 9,80

(32)

Bilaga 4 Sid 1 (2)

T204 Västerut

Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kN µm µm µm µm µm µm µm °C °C m mikrostrain 190 3 50,6 328 260 224 179 151 104 79 12,5 8,4 289 166 170 3 50,1 364 296 262 209 176 118 85 11,6 8 309 168 150 3 50,3 213 163 134 96 68 31 13 12,1 8,4 353 142 130 3 50,1 256 196 164 120 89 43 22 12 7,7 308 158 110 3 50,5 280 211 171 119 83 36 14 12 1,1 247 181 90 3 50,5 266 203 171 126 93 47 23 11,8 4,9 299 162 70 3 50,3 342 281 249 201 169 115 85 11,9 6,2 344 157 50 3 49,5 392 313 270 209 168 104 72 11,4 9,9 247 197 30 3 50,4 235 183 151 115 88 50 30 11,8 19,2 338 144 10 3 49,9 364 255 201 137 96 42 19 11,4 17,7 148 244 Medel 50,2 304 236 200 151 118 69 44 11,9 9,2 288 172 Min 49,5 213 163 134 96 68 31 13 11,4 1,1 148 142 Max 50,6 392 313 270 209 176 118 85 12,5 19,2 353 244 Std.avv. 0,3 62 52 49 44 42 36 32 0,3 5,5 61 30

(33)

Bilaga 4 Sid 2 (2)

T204 Österut

Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kN µm µm µm µm µm µm µm °C °C m mikrostrain 0 3 51 318 221 164 98 59 19 8 14,3 16,4 160 218 20 3 50,6 425 332 281 215 168 99 64 14,6 16,4 223 201 40 3 50,3 308 241 207 157 123 70 44 13,9 16,4 317 156 60 3 50,5 351 289 250 194 153 89 55 13,7 14,9 338 159 80 3 50,6 294 240 213 167 137 85 58 13,9 16,9 425 134 100 3 50,7 230 175 144 100 70 29 12 13,7 5,9 342 144 120 3 50,3 317 251 214 160 122 65 37 13,9 7,7 312 161 140 3 50,6 220 170 139 100 72 34 17 13,6 13,5 365 136 160 3 50,4 369 290 243 178 135 69 38 13,7 9,4 252 187 180 3 50,1 384 313 274 216 175 107 71 13 11,9 313 165 200 3 50,6 263 208 176 131 102 55 29 13,3 9,1 363 142 Medel 50,5 316 248 210 156 120 66 39 14 13 310 164 Min 50,1 220 170 139 98 59 19 8 13 6 160 134 Max 51,0 425 332 281 216 175 107 71 15 17 425 218 Std.avv. 0,2 64 53 50 44 40 29 21 0 4 74 27

(34)

Bilaga 5 Sid 1 (1)

VTIRST, T633, Pålsboda, 03-09-29

Distans IRI hö IRI vä Spårdjup Spårdjup Riktning 17 lasrar 11 lasrar

20 Söderut 1,38 1,09 6,8 6,8 40 1,03 1,45 7,3 7,3 60 1,3 1,74 7,4 7,4 80 1,52 1,22 10,4 10,4 100 1,79 1,88 7,1 5,7 120 1,69 1,69 9,1 8,2 140 1,2 0,94 10,2 9,9 160 2,06 1,56 10,1 10 180 1,03 3,35 5,3 4,5 200 1,75 1,75 6,1 5,5 220 1,61 1,44 7 7,1 240 1,82 1,23 6,4 6,6 260 1,63 1,16 6,5 6,3 280 1,74 1,18 7,5 7,1 300 1,9 1,37 5 4 320 1,88 0,87 8,1 7,9 340 1,53 1,33 7,9 7,9 360 1,91 1,49 9,6 9,5 380 1,59 1,27 8,7 8,6 400 1,55 1,1 8,5 8,5 20 Norrut 4,18 1,18 10,2 6,2 40 3,39 0,74 4,2 3,3 60 2,64 0,75 2,6 2,1 80 1,52 1,44 3,3 3 100 1,93 1,51 2,6 1,9 120 1,45 1,43 2,3 2,1 140 1,6 0,74 2,8 2,1 160 1,23 1,05 2,5 1,5 180 0,73 0,75 5,4 3,1 200 1,39 1,09 4,4 1,3 220 1,6 1,26 4,5 2,8 240 1,12 0,99 4,7 3,8 260 2,12 1,76 4,6 4,2 280 2,84 3,04 5 4 300 1,37 1,1 5,5 4,6 320 1,12 1,02 7,1 6,9 340 1,17 1,12 5,4 5,2 360 1,39 1,13 5,5 5,1 380 1,27 1,6 4,8 4,7 400 1,71 1,65 4,3 4 Medelvär 1,69 1,36 6,17 5,53 Stdav: 0,64 0,52 2,33 2,55 Min: 0,73 0,74 2,30 1,30 Max: 4,18 3,35 10,40 10,40

(35)

Bilaga 6 Sid 1 (2)

T633 Norrut

Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kN µm µm µm µm µm µm µm °C °C m mikrostrain 0 3 50,6 384 297 253 191 150 89 62 14,7 18,6 256 178 40 3 50,5 419 320 270 200 156 91 64 14,4 14,5 223 195 80 3 50,1 364 281 232 170 132 78 57 14,4 18,7 245 180 120 3 50,7 424 321 264 192 146 87 63 14,8 20,4 201 206 160 3 50,8 317 226 181 127 93 53 36 14,4 18,3 209 184 200 3 51,3 392 272 212 144 103 58 39 14,9 16,3 154 225 240 3 51,1 330 250 207 151 113 63 40 15,1 18,1 256 173 280 3 50,6 368 283 230 167 123 68 44 14,6 16,2 230 188 320 3 50,8 373 287 234 164 116 56 33 14,7 19 229 193 360 3 50,2 367 289 245 183 142 87 60 14,9 14,5 278 171 400 3 50,3 427 327 276 206 159 98 68 14,3 12,9 221 197 Medel 50,6 379 287 237 172 130 75 51 14,7 17,0 227 190 Min 50,1 317 226 181 127 93 53 33 14,3 12,9 154 171 Max 51,3 427 327 276 206 159 98 68 15,1 20,4 278 225 Std.avv. 0,4 36 31 29 25 22 16 13 0,3 2,3 33 16