Dränerande asfaltbetong : Slutrapport. Provväg på väg E4 i Gävleborgs län

(1)

V T / n o t a t

Nummer: V 159 Datum: 1991-12-12

Titel: Dränerande asfaltbetong

Slutrapport - Provväg på väg E4 i Gävleborgs län

Författare: Lars-Göran Wågberg

Avdelning: Vägavdelningen

Projektnummer: 4335804-3

Projektnamn: Dränerande asfaltbetong

Uppdragsgivare: Vägverket

Distribution: begränsad

H K

Väg-ochTrafik-Institutet

Statens väg- och trafikinstitut

Pa: 58101 Linköping. Tei. 013-204000. Telex 50125 VTISGIS. Telefax 013-141436 Besök: Olaus Magnus väg 37, Linköping

(2)

Dränerande asfaltbetong

Slutrapport - Provväg på väg E4 i Gävleborgs län

Lars-Göran Wågberg

(3)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

INLEDNING...3

BESKRIVNING AV PROVVÄGEN... 3

PROVTAGNING... 4

Analys av borrprov uttagna vid utförandet...5

Analys av borrprov uttagna våren 1991... 6

Analys av bindemedlens egenskaper...7

Analys av det grova stenmaterialets egenskaper...8

MÄTNINGAR... 9

Mätprogram...9

Resultat från bärighetsundersökning med fallvikt... 10

Resultat från tvärprofilering...10

Resultat från avnötningsmätningar... 11

Resultat från dräneringsmätningar... 13

SAMMANFATTNING AV RESULTAT OCH ERFARENHETER... 15

Erfarenheter från tillverkning och utläggning... 15

Förbättring av den färdiga beläggningens egenskaper... 15

Bindemedlens egenskaper... 15 Avnötningsegenskaper...15 Dränerande egenskaper...16 BILAGA 1 BILAGA 2 BILAGA 3

(4)

INLEDNING

Under 1987 utfördes en provväg på väg E4 ca 30 km norr om Gävle. Syftet med prowägen var att studera effekten av olika tillsatsmedel i dränerande asfaltbetong. De tillsatsmedel som användes vid försöket var cellulosafiber och ett antal polymermodifierade bindemedel. De förväntade effekterna av olika tillsatsmedel är i första hand förbättrade produktionsförutsättningar. Genom användning av tillsatsmedel är det möjligt att tillverka dränerande asfaltbetong vid normal blandningstemperatur utan att separation av bindemedel och finmaterial uppstår vid transport och läggning. Användningen av tillsatsmedlen förväntas också förbättra den färdiga beläggningens egenskaper. Exempel på egenskaper som kan påverkas är; minskad vattenkänslighet, förbättrade mekaniska egenskaper samt en förbättring av bindemedlets åldringsegenskaper.

BESKRIVNING AV PROVVÄGEN

Prowägen är belägen på den etapp av motortrafikleden förbi Gävle som färdigställdes hösten 1987. Provsträckorna är lokaliserade till den norra delen av etappen, ca 1 km norr om trafikplatsen vid Hagsta. Enligt vägdatabanken var ÅDT (antalet axelpar i båda körriktningarna) 8210 år 1988. Enligt Vägverket är andelen tunga fordon ca 13% vilket innebär att antalet personbilar per dygn blir ca 6200 i båda riktningarna och antalet tunga fordon ca 900. Följande sträckor, alla ca 200 meter långa, ingår i försöket:

1. 80HAB12T Referenssträcka 1) 2. 80HABD12 B85 + Wetfix 2) 3. 80HABD12 B85 + E.V.A.3)

4. 80HABD12 Styrelf 4)som bindemedel 5. 80HABD12 Viacodrän 5) + Wetfix

6

.

80HABD12 Bitulastic 6) som bindemedel

1) Referenssträckan utfördes ej med samma kontroll som övriga sträckor 2) Värmebeständigt vidhäftningsmedel från ScanRoad

3) Etylen-Vinyl-Acetat

4) Lågmodifierat bitumen innehållande SB blockpolymer (SB= Styrén-Butadien) 5) HABD med tillsats av cellulosafibrer

(5)

Den 200 meter långa referenssträckan utvaldes från den angränsande ordinarie slitlagerbeläggningen.

VTI har endast medverkat vid utförandet och uppföljningen av prowägen. Allt förberedelsearbete, som planering, materialval, proportionering och annan förprovning, har gjorts av Vägverket, NCC och Nynäs Petroleum AB.

Provsträckorna utfördes den 9-10 September 1987. Försöket omfattade endast körfälten varför ingen uppföljning har gjorts av vägrenarna. Beläggningsarbetet utfördes av NCC och asfaltmassorna tillverkades i NCC 's asfaltverk i Gävle. Beläggningsarbetet utfördes samtidigt på körfält och vägren. För läggning av körfältet användes en Bitelli BB52 med automatisk nivåreglering och på vägrenen användes en Barber-Greene SB 131. För packningsarbetet användes 3 st Dynapac CC21.

Vid produktionen uppstod stora problem vid asfaltverket eftersom det var relativt små mängder som tillverkades av respektive beläggningstyp. Produktionen blev mycket ojämn med många stopp. Dessa orsakades framför allt av att de polymermodifierade bindemedlen inte höll tillräckligt hög temperatur när de skulle pumpas in i asfaltverket. Anledningen till de låga temperaturerna var att varje bindemedelstyp levererades i små volymer. Vid en större och mer kontinuerlig produktion uppstår inte dessa problem. Produktionsproblemen medförde att provbeläggningarnas kvalitet påverkades negativt. Stenmaterialet som användes till beläggningarna var inte godkänt enligt BYA eftersom slipvärdet var så högt som 2,55. Detta förhållande påverkar naturligtvis utvärderingen av eventuella effekter av de olika tillsatsmedlen i negativ riktning.

PROVTAGNING

Under utförandet togs prov på asfaltmassoma från läggartråget i samband med lossning. Asfaltmassans temperatur mättes regelbundet under utläggningen. Vid asfaltverket togs prov på alla bitumen/bitumenblandningar. Nynäs ansvarade för all kontroll vid asfaltverket och VTI för kontroll och provtagning på utläggningsplatsen. I bilaga 1 redovisas de noteringar som gjordes i samband med utförandet.

Senare samma månad, innan vägen öppnades för trafik, togs borrprov. Från respektive HABD- sträcka togs sammanlagt 18 st borrprov, 10 cm i diameter, fördelade på 9 tvärsektioner. I respektive tvärsektion togs ett prov på konstant avstånd från vägmitt (3,1 m) medan det andra provets sidoläge varierades slumpmässigt. Från referenssträckan med HAB12T togs 6 st borrprov fördelade på 3 tvärsektioner.

I samband med uttagningen av borrprov monterades också fixar för avnötningsmätning.

Efter knappt två års trafik, våren 1988, uttogs en ny omgång borrprov, i första hand med syftet att studera eventuella förändringar i bindemedlens egenskaper. Analysen av borrproven gjordes av Nynäs.

Våren 1991 togs ytterligare en omgång borrprov ut. Avsikten var i första hand att studera bindemedlets egenskaper men en del hållfasthets- och vidhäftningsprov utfördes också på borrproven. Anledningen till provtagningen var att Vägverket hade beslutat att ett nytt slitlager skulle påföras på hela objektet under sommaren 1991.

(6)

ANALYSER

Analvs av borrprov uttagna vid utförandet

På samtliga borrprov som togs ut innan vägen öppnades för trafik har tjocklek, skrymdensitet och dräneringsförmågan bestämts. Skrymdensiteten bestämdes enligt MBB-48. Dräneringsförmågan mättes med VTI 's utflödesmätare typ III.

Beläggningarnas hållfasthetsegenskaper undersöktes genom indirekt draghållfasthet på borrproven enligt följande program:

1. Indirekt draghållfasthet enligt MBB 49 på torrlagrade prov vid 0 respektive -I- 10°C våtlagrade prov vid + 10°C

2. Vidhäftningstal 0

torr/våtlagrade prov vid + 10°C

1) Indirekt draghållfasthet våta/ Indirekt draghållfasthet torra xlOO

Proven våt- respektive torrlagrades vid +40°C i 3 dygn varefter de tempererades till respektive provningstemperatur. Resultaten från torr- och våtlagrade prov vid + 10°C användes for att beräkna vidhäftningstalet. Resultaten från ovanstående undersökningar redovisas i form av medelvärden i nedanstående tabell. Redovisade data om tjocklek, skrymdensitet och dräneringsformåga utgör

medelvärden av 18 st borrprov medan data om indirekt draghållfasthet utgör medelvärden beräknade på 6 st borrprov inom respektive konditioneringsgrupp. Enskilda analysresultat redovisas i Bilaga 2.

Indirekt draghållfasthet kPa Beläggningstyp Tjocklek mm _densitet Skrym-g/cm^ Hål rums halt vol-% Dränerings-formåga l/min Torrlagrat

+0°C Torrlagrat + 10°C Våtlagrat + 10°C Vidhäft-ningstal

BYA-HABD 41 1,943 19,7 9,1 1610 1180 1020 87

E.V.A. 40 1,971 18,5 9,4 1590 1430 900 63

STYRELF 37 1,973 18,5 10,6 1810 1630 1210 74

VIACODRÄN 37 1,907 20,9 13,9 1230 1090 940 87

BITULASTIC 38 1,955 18,9 11,2 1650 1060 930 88

Tabell 1. Resultat av analyser på borrprov tagna vid utförandet.

Skrymdensitet, hålrumshalt och dräneringsformåga är normala for beläggningstypen. Som framgår av skrymdensitet och dräneringsformåga på VIACODRÄN har den en något stenrikare och därmed något öppnare sammansättning än de övriga. Vidhäftningstalet är tämligen normalt för nya

dränasfaltbeläggningar. Draghållfastheten är normalt ingen kritisk faktor för en slitlagerbeläggning varför de skillnader som finns mellan de olika beläggningstyperna inte är så intressanta.

Efter det att ovanstående undersökningar genomförts skickades provkropparna till Nynäs Petroleum AB för återvinning och analys av bindemedlen. Resultaten från denna undersökning redovisas i ett senare avsnitt i rapporten.

(7)

Analvs av borrprov uttagna våren 1991

De borrprov som togs ut under våren 1991 har undersökts med följande metoder: 1. Indirekt draghållfasthet enligt MBB 49 på

torrlagrade prov vid 0 respektive + 10°C våtlagrade prov vid + 10°C

2. Vidhäftningstal 1)

torr/våtlagrade prov vid + 10°C

3. Styvhetsmodul enligt MBB 54 vid 0 respektive + 10°C 4. Vattenabsorption

1) Indirekt draghållfasthet våta/ Indirekt draghållfasthet torra xlOO

Indirekt draghållfasthet kPa _{Styvhetsmodul MPa}

Beläggningstyp Tjocklek

m m

Torrlagrat

+0°C Torrlagrat + 10°C vid 0°C vid 10°C

HAB12T 35 2800 2260 ₁₂₇₆₀ ₈₃₃₀ BYA-HABD 40 1700 1470 ₉₅₆₀ ₆₃₀₀ E.V.A. 33 1360 990 ₆₉₈₀ ₄₂₄₀ STYRELF 35 1700 1130 ₇₈₆₀ ₄₂₃₀ VIACODRAN 35 1120 760 ₅₂₀₀ ₂₄₆₀ BITULASTIC 29 1610 910 ₅₆₀₀ ₂₆₉₀

(8)

Indirekt Vattenkänslighet draghållfasthet kPa ___________________ Beläggningstyp Tjocklek

m m

Torrlagrat

+ 10°C Våtlagrat + 10°C Vidhäft-ningstal sorption %Vattenab-

HAB12T 35 2520 1700 67 2 BYA-HABD 39 1480 660 45 6 E.V.A. 32 1410 740 52 5 STYRELF 34 1600 970 61 5 VIACODRAN 34 1130 630 56 5 BITULASTIC 28 1340 700 52 5

Tabell 3. Indirekt draghållfasthet, vidhäftningstal och vattenabsoiption (medelvärde av 3 prov) på borrprov uttagna våren 1991. Enskilda mätdata redovisas i Bilaga 3.

Efter fyra års trafikering är vidhäftningstalet lägre än när beläggningarna var nya. Det finns emellertid ingen dramatisk skillnad mellan de olika dränerande beläggningarna vad gäller förändringen av vidhäftningstalet. Vidhäftningstalet är efter fyra år mellan 50 och 80 % av vidhäftningstalet vid nytillstånd.

Den indirekta draghållfastheten i torrkonditionerade prov av de dränerande beläggningarna är, vid temperaturerna 0° och + 10°C, mellan 40 och 65 % av HAB12T-beläggningens draghållfasthet.

Beträffande våtkonditionerade prov är draghållfastheten hos dränerande beläggningsprov mellan 35 och 60 % av den konventionella beläggningens draghållfasthet. Det finns emellertid inget som tyder på att draghållfastheten hos dränerande slitlager utgör en kritisk faktor.

Skillnaden i beläggningstjocklek är relativt stor samtidigt som vissa av beläggningsproven är relativt tunna varför resultaten bör tolkas med försiktighet.

Analvs av bindemedlens egenskaper

Nynäs Petroleum AB har genomfört analyser av bindemedlens egenskaper i samband med utförandet och ett respektive fyra år efter utförandet.

I samband med utförandet togs prov på bindemedlet vid leveransen till asfaltverket. Bindemedel har också återvunnits, dels från massaprov uttagna i samband med utförandet, dels från borrprov uttagna efter ett respektive fyra år. Bindemedlets egenskaper har analyserats med standardmetoder som penetration vid 25 °C, mjukpunkt K&R samt viskositet vid 135 °C. Dessa metoder återspeglar dock inte bindemedlens elastiska egenskaperna vilka är kännetecknande för de modifierade bindemedlen Styrelf och Bitulastic. Metoder som tar hänsyn till dessa egenskaper är emellertid under utveckling.

På borrproven som uttogs efter ett år återvanns och analyserades endast proven med B 85 som bindemedel.

(9)

I nedanstående tabell redovisas resultaten från bindemedelsanalysema:

Vid leverans

(bindemedelsprov) Efter utförandet (massaprov) (borrprov)Efter 1 år (borrprov)Efter 4 år

PENETRATION, mm/10

B85 + Wet fix (BYA-HABD) 76 60 - 26

B85 + E.V.A. 63 56 - 20

Styrelf 13-80 80 58 - 24

B85 (Viacodrän) 76 49 - 21

Bitulastic 126 92 - 22

MJUKPUNKT, °C

B85 + Wet fix (BYA-HABD) 48,5 52,0 55,0 60,5

B85 + E.V.A. 55,0 62,5 - 67,5

Styrelf 13-80 53,0 58,5 - 66,5

B 85 (Viacodrän) 48,5 55,0 58,0 65,0

Bitulastic 77,0 63,5 - 75,5

VISKOSITET vid 135 °C

B85 + Wet fix (BYA-HABD) 430 590 690 766

B85 + E.V.A. 1800 - 3330

Styrelf 13-80 1000 1400 - 2720

B85 (Viacodrän) 430 730 910 1310

Bitulastic 1500 1400 - 12600

Tabell 4. Resultat från analys av återvunnet bindemedel.

Förändringen av bindemedlens penetration och mjukpunkt stämmer relativt väl med tidigare erfarenheter.

Analvs av det grova stenmaterialets egenskaper

Det grova stenmaterialet, fraktion 8-11,3 mm, har analyserats med avseende på flisighet, sprödhet, korndensitet och slipvärde. Stenmaterialet har tagits fram genom extraktion av de borrprov som uttogs våren -91.

Egenskap Metod Delprov 1 Delprov 2 Medelvärde KORNDENSITET, g/cm3 MBB-8 2,61 2,61 2,61

FLISIGHETSTAL MBB-9 1,32 1,31 1,32

SPRÖDHETSTAL MBB-10 40 42 41

SLIPVÄRDE MBB-31 2,67 2,43 2,55

Tabell 5. Resultat från analys av det grova stenmaterialets egenskaper.

Slipvärdet är relativt högt, enligt BYA får inte slipvärdet vara högre än 2,4 (HABD och ÅDT< 15000). I praktiken ställs normalt högre krav på stenmaterialet än vad BYA anvisar.

(10)

MÄTNINGAR Mätprogram

Under åren 1987 till 1991 har prowägens egenskaper och tillståndsförändring följts genom ett mätprogram som omfattat följande mätningar:

1. Bärighetsundersökning med VTI's fallvikt hösten 1987

våren 1988

2. Tvärprofiler ing med VTI's Primal hösten 1987

våren 1988 hösten 1989 våren 1991

3. Avnötningsmätning med VTI's laserprofilometer vintern 1988/1989

vintern 1990/1991

4. Dräneringsförmåga med VTI 's utflödesmätare typ III hösten 1987

våren 1988 våren 1989 våren 1991

(11)

Resultat från bärighetsundersökning med fallvikt

Under hösten 1987 och våren 1988 genomfördes fallviktsmätningar på samtliga HABD-sträckor och referenssträckan (HAB12T). Avsikten med mätningarna var att undersöka om det förelåg någon skillnad i bärighet mellan sträckorna med HABD som slitlager och referenssträckan. Bortsett från slitlagren var den nominella vägkonstruktionen densamma. I nedanstående tabell redovisas

mätresultaten i form av medelvärden. Mätningen har gjorts i höger hjulspår.

Beläggning Datum dO

mm d30mm d45mm d60mm d90mm Luft-temp Yttemp

HAB12T 870925 0,30 0,17 0,11 0,08 0,04 6 9 880517 0,27 0,15 0,10 0,08 0,05 21 26 BYA-HABD 870925 0,29 0,18 0,12 0,09 0,06 6 11 880517 0,26 0,13 0,09 0,09 0,06 22 21 E.V.A. 870925 0,28 0,16 0,11 0,09 0,05 6 10 880517 0,27 0,14 0,08 0,06 0,05 23 27 STYRELF 870925 0,26 0,15 0,11 0,07 0,05 7 10 880517 0,26 0,12 0,08 0,06 0,05 22 27 VIACODRÄN 870925 0,31 0,17 0,13 0,10 0,06 7 12 880517 0,28 0,13 0,09 0,07 0,05 22 27 BITULASTIC 870925 0,31 0,18 0,11 0,10 0,05 7 12 880517 0,34 0,19 0,13 0,10 0,06 20 27

Tabell 6. Resultat från fall viktsmätning, dx är den uppmätta nedsjunkningen x cm från belastningscentrum.

Som framgår av ovanstående tabell föreligger ingen avgörande skillnad i nedsjunkning mellan sträckorna med 80HABD12 som slitlager och referenssträckan med 80HAB12T. Undersökningen av HABD 's bidrag till vägkonstruktionens styrka är inte fullständig eftersom ingen mätning gjordes på det underliggande AG-lagret innan respektive slitlager påfördes. Enligt byggnadshandlingarna skall dock konstruktionen under slitlagret vara densamma. Anledningen till att jämförelsen gjordes var att fallviktsmätningar utfördes på ett angränsande försöksobjekt.

Resultat ffån tvärprofilering

Under hösten 1987, innan vägen öppnades för trafik, genomfördes den första tvärprofileringen med VTI 's Primal. Med denna mätmetod registreras den faktiska tvärprofilen kontinuerligt. Det innebär att de spårdjup som beräknas utifrån dessa data omfattar spår som kan ha orsakats av avnötning, plastiska deformationer, bärighetsdeformationer etc.

Profileringen har i detta fall omfattat både körfält och vägren men spårdjupsberäkningen har endast omfattat körfåltet.. Vid beräkningen av spårdjupet har den så kallade "trådprincipen" använts. Nedanstående diagram beskriver det beräknade spårdjupet på de olika sträckorna vid ett antal tillfällen. Spårdjupet presenteras i form av ett medelvärde av 5 st tvärprofiler per sträcka.

(12)

Spårdjup enligt t var profilering på våg E4 vid Hageta

26

n ti i

r l i i n

HAB12T HAB012 BYA E.V.A. STYRELF

Beläggnings typ

VIACODRÄN BTTULASTIC

Mätdatum I 8 7 0 9 2 9 □ 8 8 0 5 1 7

Fig.l Diagram över spårdjupsutvecklingen matt med VTI's Primal.

Som framgår av diagrammet är spårdjupstillväxten ca 1,5 ggr så stor på HABD-sträckorna som på referenssträckan med HAB12T. Spårtillväxten per år på HABD-sträckorna är 3-4 mm vilket

överensstämmer med resultaten från avnötningsmätningarna. Spårtillväxten för referenssträckan är ca 2 mm.

I nedanstående tabell redovisas de beräknade spårdjupen i vänster respektive höger hjulspår.

Mättillfälle Hösten

1987 Hösten1987 Våren1988 Våren1988 Hösten1989 Hösten1989 Våren1991 Våren1991

Beläggningstyp Vänster

spår Höger spår Vänsterspår Höger spår Vänsterspår Höger spår Vänsterspår Höger spår

HAB12T 3,6 4,4 3,3 3,5 5,7 6,3 9,0 9,9 BYA-HABD 3,2 3,1 7,3 6,8 10,0 11,7 16,7 19,9 E.V.A. 4,0 4,0 7,9 8,3 12,6 12,6 19,2 18,7 STYRELF 2,9 2,4 7,2 5,7 11,4 9,2 17,8 16,4 VIACODRAN 3,1 4,2 7,6 7,6 12,0 10,9 20,9 19,6 BITULASTIC 2,5 2,6 6,6 4,6 11,5 8,1 18,8 14,8

Tabell 7. Beräknade spårdjup från tvärprofilmatningar med VTI's Primal. Spårdjupen är beräknade enligt trådprincipen och anges i mm. Resultat från avnötningsmätningar

Avnötningsmätningar har genomförts under två vintersäsonger, 1988/1989 och 1990/91.

Mätningarna har gjorts med VTI 's laserprofilometer i fem tvärsektioner per sträcka. Nollmätningen har gjorts i november och slutmätningen i mars eller april. Avnötningsmätningen har endast omfattat körfalten. I nedanstående diagram redovisas resultatet från avnötningsmätningarna i form av ett beräknat medelvärde över hela körfältsbredden.

(13)

---Avnötning vag E4 vid Hagata vintrarna 1988/89 & 1990/91

m m

!

1

V in te r n 1

■

-■

_ _ _{■ 1988/89} ■ 1990/91 H

1

HAB12T HABO12 HABO12 HABO12 HABO12 HABO12

BYA E V . A. STYRELF VIACODRÄN BTTULASTIC

Fig. 2 Resultat från avnötningsmätningar vintem 1988/1989 och 1990/1991. Resultaten presenteras som medelvärden beräknade över hela körfaltet.

Avnötningen i hjulspåren redovisas i nedanstående diagram.

Avnötning i hjulspår på vag E4 vid Hagsta 6,00 4 ,0 0 2,00 0,00 1 l l l l l ■ 1 9 8 8 /8 9 □ 199 0/91

HAB12T HABO12 HABO12 HABO12 HABO12 HABO12

BYA E.V.A. STYRELF VIACODRÄN BTTULASTIC

Fig. 3 Avnötning i hjulspår, beräknat medelvärde från fem tvärsektioner.

Som framgår av diagrammen är skillnaden mellan HAB12T och dränbeläggningarna större under beläggningarnas andra vinter, vintern 1988/1989. Under beläggningarnas fjärde vinter, vintern

1990/1991, är skillnaden i avnötning mellan beläggningstyperna mindre, med undantag av sträckan med Viacodrän.

Vintern 1988/1989 var avnötningen i hjulspåren mellan 2 och 4 mm. Vintern 1990/1991 var avnötningen något större, mellan 3,5 och 5,5 mm. I nedanstående tabell redovisas den uppmätta avnötningen. Avnötningen i hjulspår har tagits fram ur avnötningsprofilema och representerar den

(14)

avnötning som är intressant att addera från vinter till vinter. Avnötningen är oftast större i några enskilda punkter tvärs vägen men läget for dessa punkter är inte samma varje säsong. De SPS-tal som redovisas i nedanstående tabell har beräknats med antagna data om trafikmängd och dubbfrekvens. Beräkningen har gjorts för att få en ungefärlig uppfattning av avnötningens storlek i förhållande till trafikförutsättningama. Det beräknade SPS-talets storlek stämmer relativt väl med vad som

erfarenhetsmässigt kan förväntas med hänsyn till aktuella beläggningstyper och stenmaterialegenskaper.

Beläggningstyp mdv körfält m m avnötning i hjulspår m m mdv körfölt m m avnötning i hjulspår m m Beräknat

SPS-tal BeräknatSPS-tal

1988/89 1988/89 1990/91 1990/91 1988/89 1990/91 HAB12T 1,22 2,44 1,70 3,54 37 51 BYA-HABD 1,33 2,86 1,90 4,13 33 48 E.V.A. 1,64 3,48 1,97 4,10 42 50 STYRELF 1,44 3,70 1,72 3,45 37 44 VIACODRAN 1,59 4,18 2,52 5,60 39 62 BITULASTIC 1,49 3,73 1,67 3,64 38 42

Tabell 8. Uppmätt avnötning (mm) uttryckt som medelvärde över hela körfaltet respektive i hjulspår samt beräknat SPS-tal. Resultat från dräneringsmätningar

Mätningar av dräneringsförmågan hos de dränerande beläggningstyperna har gjorts vid fyra tillfällen. Mätningarna har gjorts med VTI 's utflödesmätare typ III, i och utanför hjulspåren. I nedanstående diagram redovisas resultaten från mätningarna.

Dr anar ingaförmåga på vag E4 vid Hagata

Ht/min Mätning på vägen - ej i hjulspår

Sträcka HABD-BYA E.V.A. STYRELF VIACODRAN BITULASTIC

(15)

Fig. 5 Mätning av dräneringsförmågan i läget för hjulspår med VTI's utflödes mätare typ Hl.

Dräneringsformågans nivå och förändring med tiden är typisk för dränerande beläggningar. Ingen nämnvärd skillnad kan konstateras mellan de olika dränbeläggningarna.

(16)

SAMMANFATTNING AV RESULTAT OCH ERFARENHETER Erfarenheter från tillverkning och utläggning

Försöket visade att det är fullt möjligt att tillverka dränerande asfaltbetong vid normal

blandningstemperatur om tillsatsmedel i form av cellulosafiber eller polymermodifierade bindemedel används. På grund av de korta försökssträckorna uppstod problem vid tillverkning och utläggning som normalt inte utgör ett problem vid ordinarie produktion. Det visade sig bl a vara svårt att styra

blandningstemperaturen under de korta produktionstiderna. Förbättring av den färdiga beläggningens egenskaper

Vidhäftningsegenskapen är en väsentlig faktor för en dränerande asfaltbetongs livslängd. I detta försök hade BYA-HABD med tillsats av vidhäftningsmedlet Wetfix lika högt vidhäftningstal som sträckorna med Viacodrän och Bitulastic strax efter utförandet. Efter fyra års trafikering uppvisar sträckorna med modifierad dränasfalt obetydligt högre vidhäftningstal, 52-61 %, jämfört med BYA-

HABD som har 45 %. Referenssträckan av tät asfaltbetong har vidhäftningstalet 67 %.

Skillnaden i indirekt draghållfasthet mellan de dränerande beläggningarna är relativt liten, både på borrprov uttagna vid utförandet och efter fyra års trafikering. Draghållfastheten är normalt inte en kritisk egenskap hos en slitlagerbeläggning varför de skillnader som finns mellan beläggningstyperna inte bedöms vara intressanta.

Bindemedlens egenskaper

Bindemedlens egenskaper har endast kunnat undersökas med metoder som är utvecklade för standardbitumen utan modifierande tillsatser. Som väntat är förändringen av bindemedlens penetration och mjukpunkt relativt stor. Bindemedlen har efter fyra års trafikering en penetration vid 25°C på 20 till 26 mm/10. De polymermodifierade bindemedlens förväntade elastiska egenskaper fångas inte upp av de analysmetoder som har använts i detta försök. Nya analysmetoder är dock under utveckling.

Avnötningsegenskaper

Beläggningarnas avnötningsegenskaper har endast kunnat studeras under två vintersäsonger, beläggningarnas andra och ljärde vinter. Avnötningen i hjulspåren har under dessa två vintrar varit mellan 3,5 - 5,5 mm på de dränerande beläggningarna. Referenssträckan med HAB12T har uppvisat något mindre avnötning, 2-3,5 mm.

Tvärprofileringar av den faktiska tvärprofilen visar att referenssträckan har ett spårdjup på 9 - 10 mm, medan de dränerande beläggningarna uppvisar ett spårdjup på 15 - 20 mm efter fyra års

trafikering.

Skillnaden mellan de dränerande sträckorna med avseende på spårdjup och avnötning beror sannolikt på de problem som förekom vid produktionen. Dränerande asfaltbetongs kvalitet försämras avsevärt om exempelvis blandningstemperaturen varierar under produktionen.

(17)

Egenskaperna hos det stenmaterial som användes vid försöket var alltför dåliga för att det skall vara intressant att närmare analysera eventuella skillnader i avnötningsegenskaper.

Dränerande egenskaper

Mätning av de dränerande beläggningarnas dränerande egenskaper har gjorts vid fyra tillfällen under åren 1987 - 1991. Den uppmätta dräneringsformågans nivå och utveckling med tiden är typisk för dränerande beläggningar. Dräneringsförmågan avtar från en nivå på mellan 12 och 17 lit/min och stabiliseras på en nivå motsvarande 7-11 lit/min.

(18)

Noteringar i samband med utläggningen på vägen

Sträcka 1 HABD12 B85 + Wetfix

Norrgående körfält

9 sep kl 06.00 Massan som lastades på första bilen var ganska kall (ca 110°C) och inte homogent blandad. Våtblandningstiden ökades från 15 till 20 sekunder.

kl 07.00 Massatemperaturen vid utläggning 125-130°C. Södergående körfält

9 sep kl 15.20 Massatemp. 120 °C Kort regnskur kl 15.40 Massatemp. 135 °C

Sträcka 2 HABD12 B85 + E.V.A.

9 sep kl 09.10 Massatemp. 130 °C kl 09.20 Massatemp. 153 °C kl 09.30 Massatemp. 140 °C kl 09.55 Massatemp. 130 °C

Sista 5 m stod läggaren still länge varför massan kallnade

Södergående körfält

9 sep kl 16.30 Massatemp. 144 °C kl 16.50 Massatemp. 143 °C

Sträcka 3 HABD12 Styrelf

9 sep kl 10.25 Massatemp. 153 °C kl 10.40 Massatemp. 139 °C

kl 11.00 Massatemp. 190 °C (sista bilen) Sista 3 m stod läggaren stilla länge

(19)

Noteringar i samband med utläggningen på vägen

Södergående körfält

10 sep kl 09.40 Massatemp. 160 °C

kl 10.10 Massatemp. 155 °C Sol ca 15 °C

Sträcka 4 HABD12 Cellulosaflber + Wetfix

9 sep kl 12.15 Massatemp. 166 °C kl 12.40 Massatemp. 176 °C Södergående körfält

10 sep kl 08.45 Massatemp. 175 °C Sol ca 12 °C kl 09.15 Massatemp. 159 °C

Sträcka 5 HABD12 Bitulastic

Norrgående körfält 9 sep kl 13.40 Massatemp. 163 °C kl 13.55 Massatemp. 183 °C Södergående körfält 9 sep kl 18.15 Massatemp. 163 °C kl 18.40 Massatemp. 162 °C

(20)

Sträcka Prov Tjock lek cm Skrym-densitet g/cnr* Dränerings-formåga lit/min Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa torr 0C torr + 10C våt +10C HABD-BYA 1 3,2 1,938 6,0 1425 HABD-BYA 2 4,2 2,011 5,5 1766 HABD-BYA 3 4,7 1,956 10,0 1778 HABD-BYA 4 4,0 1,874 12,0 1377 HABD-BYA 5 3,8 1,961 10,0 1808 HABD-BYA 6 4,0 1,995 10,0 1223 HABD-BYA 7 5,1 1,891 10,0 1498 HABD-BYA 8 4,9 1,922 12,0 1053 HABD-BYA 9 3,8 1,991 5,0 798 HABD-BYA 10 4,3 2,039 6,7 1301 HABD-BYA 11 4,1 2,009 10,0 1461 HABD-BYA 12 4,5 1,922 12,0 925 HABD-BYA 13 3,7 1,966 6,0 1050 HABD-BYA 14 3,6 1,811 8,6 967 HABD-BYA 15 4,3 1,946 12,0 1156 HABD-BYA 16 4,4 1,961 10,0 1132 HABD-BYA 17 3,7 1,973 8,6 1064 HABD-BYA 18 3,6 1,813 10,0 1045 E.V.A. 1 3,9 2,028 4,6 1594 E.V.A. 2 3,4 2,045 7,5 1486 E.V.A. 3 4,3 2,036 10,0 1538 E.V.A. 4 4,2 1,961 10,0 1348 E.V.A. 5 3,8 1,935 10,0 E.V.A. 6 4,7 1,956 10,0 1377 E.V.A. 7 4,0 1,986 10,0 E.V.A. 8 4,3 1,847 12,0 649 E.V.A. 9 3,7 1,985 6,7 1858 E.V.A. 10 4,5 2,084 5,0 1419 E.V.A. 11 4,3 2,000 12,0 1874 E.V.A. 12 4,4 1,981 10,0 990 E.V.A. 13 3,6 2,000 7,5 1717 E.V.A. 14 3,5 1,876 10,0 857 E.V.A. 15 4,0 1,961 12,0 1058 E.V.A. 16 4,3 1,960 12,0 1019 E.V.A. 17 3,6 1,981 8,6 818 E.V.A. 18 3,3 1,858 12,0 914

(21)

Sträcka Prov Tjock lek cm Skrym-densitet g/cm Dränerings-formåga lit/min Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa torr 0C torr + 10C våt +10C STYRELF 1 2,2 2,071 5,5 2589 STYRELF 2 4,2 2,122 6,0 2124 STYRELF 3 3,8 1,919 12,0 1383 STYRELF 4 3,4 1,930 12,0 1577 STYRELF 5 3,8 2,105 6,0 2081 STYRELF 6 3,3 2,048 8,6 2089 STYRELF 7 4,0 1,931 12,0 1425 STYRELF 8 4,7 1,860 20,0 939 STYRELF 9 3,6 2,017 6,0 1547 STYRELF 10 4,1 2,093 8,6 1467 STYRELF 11 4,1 1,974 12,0 1330 STYRELF 12 4,9 1,742 20,0 1224 STYRELF 13 3,5 1,945 8,6 1229 STYRELF 14 3,4 1,888 10,0 923 STYRELF 15 4,4 2,001 10,0 1673 STYRELF 16 4,1 1,963 12,0 1614 STYRELF 17 3,1 1,972 8,6 1750 STYRELF 18 2,5 1,938 12,0 924 VIACODRÄN 1 3,6 2,104 15,0 1410 VIACODRAN 2 3,7 1,960 10,0 1408 VIACODRÄN 3 4,1 1,849 15,0 1032 VIACODRÄN 4 4,5 1,843 15,0 1101 VIACODRAN 5 2,7 1,960 10,0 1037 VIACODRAN 6 4,3 1,954 12,0 749 VIACODRÄN 7 3,8 1,985 15,0 934 VIACODRÄN 8 4,2 1,833 15,0 1071 VIACODRÄN 9 2,2 1,893 10,0 891 VIACODRÄN 10 4,6 2,010 12,0 1403 VIACODRAN 11 4,6 1,889 12,0 123, VIACODRÄN 12 4,8 1,895 12,0 970 VIACODRAN 13 3,0 1,893 12,0 1238 VIACODRÄN 14 3,1 1,878 15,0 VIACODRÄN 15 3,9 1,822 15,0 925 VIACODRÄN 16 20,0 VIACODRÄN 17 3,1 1,886 15,0 1074 VIACODRÄN 18 2,5 1,765 20,0 793

(22)

Sträcka Prov Tjock lek cm Skrym densitet g/cm? Dränerings formåga lit/min Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa torr 0C torr + 10C våt + 10C BITULASTIC 1 3,7 1,956 6,7 1629 BITULASTIC 2 4,1 1,948 8,6 1868 BITULASTIC 3 4,0 1,917 12,0 798 BITULASTIC 4 4,3 1,920 12,0 1205 BITULASTIC 5 3,6 2,027 12,0 930 BITULASTIC 6 4,4 1,955 12,0 1062 BITULASTIC 7 3,7 1,956 12,0 1036 BITULASTIC 8 3,8 1,911 12,0 778 BITULASTIC 9 3,3 1,947 15,0 1051 BITULASTIC 10 4,0 1,992 12,0 2251 BITULASTIC 11 3,6 1,961 12,0 974 BITULASTIC 12 4,4 1,840 12,0 946 BITULASTIC 13 3,8 2,036 8,6 1672 BITULASTIC 14 3,0 1,950 12,0 989 BITULASTIC 15 3,8 1,956 12,0 1046 BITULASTIC 16 4,3 2,027 10,0 1321 BITULASTIC 17 3,1 1,959 10,0 1019 BITULASTIC 18 3,0 1,929 10,0 1280

(23)

Sammanställning av enskilda analvsdata. borrprov uttagna våren 1991. Str. Prov Tjock lek mm Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Vatten- absorb-tion % Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Styvhets-modul MPa Styvhets-modul MPa

torrlagrad våtlag rad torr 10C torr OC 10C OC

1 a j 34 2017 7 9 10 12710 1 b 35 2499 86 10 10760 1 c 35 25 80 8 7 10 14050 1 d 34 3011 8 0 80 13500 1 e 36 2520 1 f 34 2470 1 g 35 2580 1 h 34 1550 1,9 1 i 37 2050 2,4 1 ] 35 1500 2,1 2 a 41 1660 7 3 0 0 9200 2 b 40 1275 6180 9230 2 c 39 1878 6690 11570 2 d 39 1514 5010 8230 2 e 39 1340 2 f 40 1490 2 g 41 1610 2 h 40 620 5,6 2 i 38 650 5,7 2 j 39 720 5,4 3 a 33 796 33 00 5330 3 b 33 1174 5850 8060 3 c 33 1359 4 2 50 7320 3 d 33 1366 3 5 70 7220 3 e 33 1220 3 f 33 1590 3 g 32 1400 3 _h 29 810 5 3 i 33 720 5,4 3 i 32 690 5,2

(24)

Sammanställning av enskilda analvsdata. forts. Str. Prov Tjock lek mm Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Vatten- absorb-tion % Indirekt draghåll fasthet kPa Indirekt draghåll fasthet kPa Styvhets modul MPa Styvhets modul MPa

torrlagrad våtlagrad torr 10C torr OC 10C OC

4 a 34 1208 40 60 6080 4 b 35 1058 3 8 1 0 6110 4 c 34 1788 4 4 8 0 10170 4 d 34 1679 4 5 6 0 90 70 4 e 34 1650 4 f 34 1540 4 g 34 1620 4 h 34 980 4,3 4 i 33 1000 4,8 4 j 33 920 5,2 5 a 35 74 4 24 20 37 60 5 b 35 780 2750 4610 5 c 35 1355 28 70 71 20 5 d 34 888 1810 5320 5 e 34 1230 5 f 34 1050 5 g 35 1100 5 h 34 620 5,4 5 i 33 540 4,8 5 j 34 740 5,1 6 a 28 966 2790 4640 6 b 29 850 2560 5170 6 c 29 1449 2610 7410 6 d 30 1770 2800 5200 6 e 28 1430 6 f 25 1380 6 g 30 1220 6 h 29 680 05 6 i 29 670 05 6 j 29 740 4,9

(25)