HVS-test för skattning av nedbrytningseffekter från den tunga trafikens belastning : SE14, SE18 och SE20

(1)

www.vti.se/publikationer

Håkan Arvidsson

HVS-test för skattning av nedbrytningseffekter

från den tunga trafikens belastning

SE14, SE18 och SE20

VTI notat 35–2014

(2)

(3)

Förord

I denna publikation (byggrapport) redovisas utfall av konstruktionerna testade under 2013 och 2014 i projektet ”HVS – skattläggning”. De tre konstruktionerna är benämnda SE14, SE18 och SE20.

Projektledare för testerna har varit Sigurdur Erlingsson.

Övriga deltagare har varit: Tomas Halldin, Henrik Hellman, Håkan Carlsson, Carl Söderberg, Fredrik Gustafsson, Håkan Arvidsson samt forskningschef Björn Kalman. Deltagarna har varit inblandade i planering, byggande, mätning och instrumentering samt test (i varierande del). TACK alla.

Linköping, september 2014

(4)

Process för kvalitetsgranskning

Intern peer review har genomförts 26 september 2014 av Professor Sigurdur Erlingsson. Håkan Arvidsson har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus. Projektledarens närmaste chef, Björn Kalman, har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering 27 november 2014. De slutsatser och rekommendationer som uttrycks är författarens egna och speglar inte nödvändigtvis myndigheten VTI:s uppfattning.

Process for quality review

Internal peer review was performed on 26 September 2014 by Professor Sigurdur Erlingsson. Håkan Arvidsson has made alterations to the final manuscript of the report. The research director of the project manager Björn Kalman examined and approved the report for publication on 27 November 2014. The conclusions and recommendations expressed are the author’s and do not necessarily reflect VTI’s opinion as an authority.

(5)

Innehållsförteckning

Sammanfattning ... 5

Summary ... 7

1 Inledning ... 9

2 Syfte... 10

2.1 Mätningar och resultat ... 10

3 Beskrivning av HVS ... 11 3.1 Tekniska data ... 12 3.2 Belastningsschema ... 13 3.3 Instrumentering ... 13 3.4 Avbrott ... 14 4 SE14 ... 15 4.1 Obundna lager ... 15 4.2 Bitumenbundna lager ... 18 4.3 Mätningar, försök SE14 ... 20 5 SE18 ... 25 5.1 Obundna lager ... 25 5.2 Bitumenbundna lager ... 28 5.3 Mätningar, försök SE18 ... 30 6 SE20 ... 35 6.1 Obundna lager ... 35 6.2 Bitumenbundna lager ... 38 6.3 Mätningar, försök SE20 ... 39 7 Kostnader ... 44

8 Diskussion och slutsatser ... 45

8.1 Resultatsammanfattning ... 45

Referenser... 46

(6)

(7)

HVS-test för skattning av nedbrytningseffekter från den tunga trafikens belastning

av Håkan Arvidsson

VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut 581 95 Linköping

Sammanfattning

I denna rapport beskrivs önskemål och utfall för testerna av vägkonstruktionerna som studerades i projekt ”HVS – skattläggning”. Projektet syftade till att kvantifiera ned-brytning i form av spårbildning vid olika lastnivåer för ”typiska” svenska vägkonstruk-tioner, nya som äldre. Syftet var att ta fram ett underlag som kan användas för att bedöma kostnaden för nedbrytning av vägar från den tunga trafiken. Tre konstruktioner testades med tre lastnivåer (40 kN, 50 kN och 60 kN).

För att eventuellt minska på testmatrisen var tanken att ”återanvända” tidigare försök belastade med 60 kilonewton (kN). Tre konstruktioner har byggts med målet att vara kopior av tidigare konstruktioner.

Utfallet av byggandet blev inte helt som önskat, särskilt var skillnaden i bärighet (platt-belastning) stor för de tunnare, äldre strukturerna.

För den tjockaste, mest moderna, strukturen bedömdes att skillnaden i bärighet mellan den äldre och den nyare konstruktionen (SE14) låg inom den naturliga variationen. SE14 belastades först med 40 kN i 600 000 överfarter och sedan med 50 kN i ytterligare 600 000 överfarter. Totalt för SE14 blev det 1,2 miljoner överfarter. Det totala

spårdjupet blev ca 6 millimeter.

För mellankonstruktionen (SE18) var belastningen 40 kN i 500 000 överfarter, 50 kN i 400 000 överfarter och 60 kN i 300 000 överfarter. Totalt för SE18 blev det 1,2 miljoner överfarter. Spårdjupet efter test var drygt 11 millimeter.

Den tunnaste konstruktionen (SE20) belastades med 40 kN i 390 000 överfarter, 50 kN i 170 000 överfarter och med 60 kN i 190 000 överfarter. Totalt för SE20 blev det 0,75 miljoner överfarter. Konstruktionen hade då ett spårdjup på cirka 21 millimeter.

(8)

(9)

HVS-test for estimation of deterioration of roads from heavy traffic loads

by Håkan Arvidsson

The Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI) SE-581 95 Linköping

Summary

This report describes the aim and outcome of the constructions made to estimate deterioration/degradation of roads from the load of heavy traffic. The purpose was to study three constructions with three different wheel-loads (40 kN, 50 kN and 60 kN which corresponds to axle-loads of 8 tons, 10 tons and 12 tons).

To minimize the test matrix the idea was to copy older test constructions tested with the wheel-load 60 kilonewton (kN).

The outcome was not to full content, especially did the thinner, older constructions differ in the bearing capacity (static plate loading).

For the most modern construction (SE14), with totally of 625 millimetre of super structure including 111 millimetre of asphalt layers, that was compared with SE10 and SE11 the differences was acceptable. The wheel load was 40 kN in 600 000 passes and 50 kN for another 600 000 passes, in total 1.2 million passes. Total rut depth became approximately 6 millimetre.

The ”medium” construction (SE18) had a super structure of 349 millimetre including 100 millimetre of asphalt layers and it was compared with SE06. The wheel load was 40 kN in 500 000 passes, 50 kN for 400 000 passes and 60 kN in 300 000 passes, in total 1.2 million passes. Total rut depth became just over 11 millimetre.

The thinnest construction (SE20) had a super structure of 310 millimetre including 70 millimetre of asphalt layer and it was compared with SE02. The wheel load was 40 kN in 390 000 passes, 50 kN for 170 000 passes and 60 kN in 190 000 passes, in total 0.75 million passes. Total rut depth became almost 21 millimetre.

(10)

(11)

1 Inledning

Föreliggande rapport beskriver de konstruktioner som testats på VTI med Heavy Vehicle Simulator, HVS, för att tillhandahålla ett underlag för att beräkna de marginal-kostnader som uppstår på våra vägar till följd av den tunga trafikens belastning. HVS-utrustningen är mobil men under denna tidsperiod har försöken utförts i VTI:s provhallar. Fullskaliga vägöverbyggnader har byggts i dessa hallar på en undergrund av (finkornig) sand och utsatts för accelererad belastning med lastbilshjul.

Fokus vid försöken har legat på spårdjupsutvecklingen men konstruktionerna har även instrumenterats för att kunna följa hur konstruktionernas egenskaper förändras med hjälp av responsmätningar.

(12)

2 Syfte

Syftet med dessa försök var att studera nedbrytningen av svenska vägar med fokus på spårbildning orsakat av tunga fordons belastning. Resultaten utgör ett underlag för marginalkostnadsberäkningar av den tunga trafiken. Marginalkostnadsberäkningarna ingår i ett regeringsuppdrag till TEK (Jan-Eric Nilsson). Ansvarig för HVS-försöken var Sigurdur Erlingsson, VBA. Ett antal ”typiska” konstruktioner med tre olika belastnings-nivåer ansågs lämpligt för att studera nedbrytning på svenska vägar. För att minska på ”försöksmatrisen” har försökskonstruktioner med tidigare huvudbelastning på 60 kN (axellast 12 ton) upprepats. Upprepningen innebär att tidigare konstruktioner har kopieras i möjligaste mån.

2.1 Mätningar och resultat

Utöver de mätningar som gjorts för att dokumentera (och eventuellt styra) konstruktionerna (som nivåer och plattbelastning) har

 fallviktsmätningar utförts före och efter HVS-försök

 responsmätningar utförts under försökets gång

 spårdjupsutveckling mätts med laserbalk (laserprofilometer).

Resultat från responsmätningar är inte helt utvärderade och relativt komplexa därför redovisas de ej här. Fallviktsdata redovisas ej heller i denna rapport.

Laboratorieanalyser har gjorts enligt gällande europastandarder som VTI:s väglabora-torium är ackrediterade för, framför allt har analyser gjorts angående kornstorleks-fördelning och bindemedelshalt.

De s.k. fältmätningarnas densitetsmätning med isotopmätare och statisk plattbelastning har följt Vägverksmetoder (Trafikverket).

(13)

3 Beskrivning av HVS

Allmänt

För att skapa hjullaster som ska generera nedbrytning av konstruktionerna användes VTI:s HVS (Heavy Vehicle Simulator). HVS-försök är en accelererad provning då realistiskt antal axelöverfarter från tung trafik kan simuleras på kort tid. HVS:en använder riktiga lastbilshjul och kan generera realistiska laster (hjullast 3-11 kN vilket motsvarar axellaster 6-22 ton).

Figur 1. HVS ute på gården före inkörning i testhallen. Foto: H Arvidsson, VTI.

Försöken beskrivna i detta dokument är utförda i VTI:s provvägshallar. Hallarna består av betongbassänger som är 15 m långa, 5 m breda och 3 m djupa. VTI har tillgång till två sådana hallar. Normalt byggs vägkonstruktionerna (överbyggnaderna med ca 0,5 m tjocklek) på terrass-/undergrundsmaterial bestående av sand eller siltig sand. I prov-bassängerna finns möjlighet till att sätta grundvatten till önskad nivå. Den vanligaste beläggningstemperaturen är 10 °C men kan varieras.

De flesta försöken börjar med förbelastning som innebär relativt låg last med jämn sidlägesfördelning. Sedan vidtar huvudförsöket där förutsättningarna är bestämda efter försökets syfte, ofta 60 kN hjullast med parhjul och ringtryck 800 kPa samt normal-fördelat sidläge och hastighet 11 km/h. Vid vissa intervall utförs s.k. responsmätning då data samlas från instrumenteringen. Responsmätningen kan ha samma förutsättningar som huvudförsöket men kan också ha helt andra lastförutsättningar.

(14)

Figur 2 Principskiss av HVS. Illustration: Ny Teknik.

3.1 Tekniska data

Tabell 1 Tekniska data, HVS.

Längd 23 m Bredd 3,7 m Höjd 4,2 m Vikt Ca 50 ton Kraftkälla 3-fas 400 V, 125 A Belastning, last 30-110 kN

(motsvarar axellaster 6-22 ton) Belastning, riktning Två (eller en riktning)

Hjulkonfiguration Parhjul (dimension 295/80R22,5) Super Single (dimension 425/65R22,5)

Ringtryck 300 – 1000 kPa

Hastighet Max 12 km/h

Kapacitet Ca 22 000 överfarter/dygn

Testyta, längd 6 m med konstant hastighet och last, totalt 8 m

Testytan, bredd 0,3 – 1,25 m

Sidlägesvariation 0-35 cm åt båda hållen från

centrumlinjen. Ofta normalfördelning.

Klimat 0-30 °C i klimatkammare (”cold box”)

(15)

HVS drivs av hydraulik vars pumpar drivs elektriskt. Elektriciteten tas helst externt men kan om det behövs alstras via en V10 dieselmotor med en kraftfull generator som finns ombord.

Varje dygn (efter ca 20 000–25 000 överfarter) utförs service under ca 2 timmar. Därutöver genomförs mer utförlig service vecko- och månadsvis.

3.2 Belastningsschema

Testerna har börjat med 20 000 belastningar med 30 kN som förbelastning med s.k. Super Single-hjul med jämn sidofördelning (±35 cm från centrumlinjen). Efter förbelastningen byttes det till parhjul med normalfördelning på sidläget.

Planen var att om konstruktionerna efterliknat sina föregångare skulle de belastas med

 40 kN i ca 500 000 belastningar eller tills linjär spårutveckling erhållits

 50 kN i ca 500 000 belastningar eller tills linjär spårutveckling erhållits.

Då en del konstruktioner inte helt och fullt gått att kopiera (tjocklekar, materialtyper och bärighet) så har vissa konstruktioner även belastats med 60 kN.

3.3 Instrumentering

Beroende på behov och syfte kan konstruktionerna instrumenteras mer eller mindre omfattande. Mininivå är oftast lasermätning av ett antal tvärprofillinjer för beräkning av spårdjup.

Mätare/givare som kan användas är:

 Trådtöjningsgivare Horisontella rörelser i underkant av asfaltlager

 εmu-spolar Deformationer i lager, mellan två spolar, induktion

 Tryckdosor Mäter (jord-)tryck (Soil Pressure Coils), två typer: ”Nottingham” och ”pizzaspadar”

 Fuktgivare Volymetrisk fukthaltsmätning, i huvudsak för förändring av vatteninnehåll. TDR-mätare som använder

dielektricitetkonstanten i materialen.

 Grundvattenrör Inmätning av grundvattennivå

 Temperaturgivare Temperatur i olika lager, normalt i asfaltslagret

 Laserbalk Tvärprofil och spårdjup från ytan

 ”Fixstänger” Rörelser och deformationer mot fixstänger. Stängerna kan fixeras på viss nivå i konstruktionen och mätning görs från ytan eller genom bassängbotten. Undviks ofta numera.

(16)

Figur 3 Instrumentering SE18. I princip alla instrument är placerade i centrumlinjen.

3.3.1 Respons

Under huvudförsöket loggas data för temperatur och fuktinnehåll i princip kontinuerligt. Tvärprofil brukar mätas regelbundet, t.ex. var 3:e dygn eller var 12 000:e passage. Vid vissa tillfällen under vissa förutsättningar samlas data in från de flesta givarna under så kallad responsmätning.

Under en fullständig responsmätning varieras

 hjulkonfiguration och ringtryck

 hjullaster

 beläggningstemperatur

 sidlägen (t.ex. centrumlinje, +15 cm och distribution över hela bredden)

 eventuellt grundvattennivå.

En fullständig respons görs kanske en eller två gånger under ett försök. De fullständiga mätningarna kan kompletteras med s.k. reducerad respons som ofta har samma hjullast och konfiguration som huvudföröket samt två sidlägen.

3.4 Avbrott

Under våren 2014 uppstod ett haveri i ett par hydraulpumpar som orsakade ett stille-stånd på 9 veckor. Det var under slutfasen för SE17 (test i annat projekt, se bilaga A).

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 Dju p , m

Längdsektion, m Instrumentering HVS SE18

Beläggningsyta Bärlageryta Förstärkningslageryt a Terrassyta Asf.töjn tvärs, ASG Asf.töjn. Längs, ASG Vert.spänning, SPC Deform. (Emu-spolar) Temperaturgivare Profil Gammal terras Förstärkningslager (BYA) 142 mm Undergrund: siSa Bärlager (BYA) 108 mm ABT16, 70/100, 48 mm + AG 22, 160/220, 53 mm Ny siSand

(17)

4 SE14

Sverigeförsök 14 (SE14) är tänkt att vara en kopia av SE11 som var en upprepning av SE10, Wiman (2010). SE14 belastades i 580 000 belastningar med 40 kN och 600 000 belastningar med 50 kN. Testet utfördes under tiden 2013-06-11 – 2013-11-20 med avbrott under tiden 2013-08-21 – 2013-10-06 för test av SE15.

Vid byggandet av SE14 siktades det på utfall från SE11.

Testerna har börjat med 20 000 belastningar med 30 kN som förbelastning med s.k. Super Single-hjul med jämn sidofördelning. Efter förbelastningen byttes det till parhjul med normalfördelning på sidläget.

Konstruktionen med tjocklekar beskrivs i Tabell 2

Tabell 2 Tjocklekar, överbyggnad SE14 (jämfört med SE10 och SE11).

Lager Planerade

tjocklekar (SE10) [mm]

Verkliga tjocklekar [mm]

SE10 SE11 SE14

Slitlager ABT16 40 33 32 32 Ag-lager AG32 80 77 82 79 Krossat bärlager 80 82 74 86 Krossat förstärkningslager 420 452 438 428 Beläggning totalt 120 110 114 111 Obundet totalt 500 534 512 514 Överbyggnad totalt 620 644 626 625

Allt material till SE14, liksom för SE10 och SE11, har köpts från Skärlundatäkten i Norrköpings kommun, Östergötland.

4.1 Obundna lager

Den översta metern av undergrunden består av siltig sand (med finkornhalt ca 25 %) som ligger på den för HVS-försök ursprungliga finsanden (finkornhalt ca 4 %) som har en mäktighet på ca 1,5 m. Kornstorleksfördelning för terrassmaterialen redovisas i Figur 4. Densitet, vattenkvot och bärighet för undergrunden redovisas i Tabell 3.

(18)

Figur 4 Undergrundsmaterial för SE14, SE11 och SE10.

Tabell 3 Undergrundsdata för SE14 (jämfört med SE10 och SE11).

Egenskap SE10 SE11 SE14

Referensdensitet, [Mg/m³] modifierad Proctor 1,82 1,82 1,82 Optimal vattenkvot, [%] modifierad Proctor 13 13 13

Torr skrymdensitet in situ [Mg/m³] Isotopmätning 1,65 ± 0,02512) _{1,63 ± 0,018}12) _{1,69 ± 0,032}12) Vattenkvot in situ [%] Isotopmätning 15 ± 0,412) _{12 ± 0,9}12) _{13 ± 1,8}12) Packningsgrad [%] 91 ± 1,412) _{90 ± 1,0}12) _{93 ± 1,8}12) Ev1 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 14 ± 2,56) 21 ± 3,56) 23 ± 2,93) Ev2 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 48 ± 5,96) 52 ± 5,36) 63 ± 3,23) Ev2/Ev1 Statisk plattbelastning 3,5 ± 0,36) 2,5 ± 0,36) 2,7 ± 0,23) 3) _{3 punkter}, 6) _{6 punkter,} 12) _{12 punkter}

Kornstorleksfördelning för förstärkningslager visas i Figur 5 och för bärlager i Figur 6. Densitet, vattenkvot och bärighet för översta obundna lagret, bärlagret, redovisas i Tabell 4. Då kornkurvor (nästan) och ursprung för SE11 och SE14 är lika antas proctor-resultaten, som är underlag för packningsgrad, också vara lika.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64 128 Pas ser an d e Kornstorlek, mm

siltig Sand, övre metern finsand, undre skiktet

(19)

Figur 5 Kornkurvor för förstärkningslager SE14 jämfört med SE10 och SE11. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64 128 Pas ser an d e Kornstorlek, mm SE10 Förstlager 0/90 SE 11 Först.lager 0/90 SE14 Först.lager 0/90 Först.lager, TRVKB 10

(20)

Figur 6 Kornkurvor för bärlager SE14 jämfört med SE10 och SE11.

Tabell 4 Analys och mätresultat för krossat bärlager SE14 (jämfört med SE10 och SE11). Medelvärde ± standardavvikelse.

Egenskap SE10 SE11 SE14

Referensdensitet, [Mg/m³] modifierad Proctor 2,19 2,21 2,21* Optimal vattenkvot, [%] modifierad Proctor 5,0 4,2 4,2*

Torr skrymdensitet in situ [Mg/m³] Isotopmätning 2,02 ± 0,04012) _{2,08 ± 0,052}12) _{2,04 ± 0,050}12) Vattenkvot in situ [%] Isotopmätning 6,5 ± 0,612) _{6,7 ± 0,6}12) _{4,5 ± 0,5}12) Packningsgrad [%] 92 ± 1,812) _{94 ± 2,4}12) _{92 ± 2,3}12) Ev1 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 67 ± 8,06) 80 ± 13,26) 82 ± 11,14) Ev2 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 152 ± 9,06) 163 ± 11,26) 156 ± 12,14) Ev2/Ev1 Statisk plattbelastning 2,3 ± 0,46) 2,1 ± 0,46) 1,9 ± 0,14) 4)_{4 punkter,} 6) _{6 punkter,} 12) _{12 punkter,} _{*SE14 antas ha samma resultat som SE11.}

4.2 Bitumenbundna lager

Resultat för de bitumenbundna lagren som består bundet bärlager: AG32 och slitlager ABT16, redovisas i Tabell 5, Figur 7 och Figur 8.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64 128 Pas ser an d e Kornstorlek, mm SE10 Bärlager SE11 Bärlager SE14 Bärlager Bärlager 0/32 TRVKB 10, på väg

(21)

Tabell 5 Bindemedelshalter för bundet bärlager och slitlager.

SE10 SE11 SE14

Slitlager, ABT16 6,3 % 6,1 % 6,4 %

Bundet bärlager, AG32 4,4 % 4,4 % 4,1 %

Figur 7 Kornstorleksfördelning för AG32.

5,6 11,2 22,4 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 Pas ser an d e Kornstorlek, mm SE14 AG32 SE11 AG32 SE10 AG32 AG 32, TRVKB 10

(22)

Figur 8 Kornstorleksfördelning för slitlager.

4.3 Mätningar, försök SE14

4.3.1 Instrumentering

Konstruktionen har instrumenterats med deformationsmätare (εmu-spolar) och mätare för vertikalspänning (tryckdosor, SPC) i de obundna lagren samt med asfalttöjnings-givare (trådtöjningsasfalttöjnings-givare, ASG) i underkant av undre asfaltslagret. Instrumenteringen illustreras i Figur 9. 5,6 11,2 22,4 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 Pas ser an d e Kornstorlek, mm SE14 ABT16 SE11 ABT16 SE10 ABT16 ABT 16, TRVKB 10

(23)

Figur 9 Instrumentering av SE14.

Tabell för lastfall och sidolägen för planerad responsmätning redovisas i Tabell 6. Resultat för responsmätning redovisas inte i denna rapport. Tidpunkter och omfattning redovisas i Tabell 7.

(24)

Tabell 6 Responsmätningsschema för SE14. Singelhjul

Nummer Ringtryck Last Hastighet Position i tvärled (cm)* (kPa) (kN) (km/h) 0 -15 distribution temp. ( oC)

S92 500 40 12 x +10 S2 500 50 12 x +10 S90 500 60 12 x +10 S3 500 80 12 x +10 S102 800 40 12 x +10 S10 800 50 12 x +10 S15 800 60 12 x +10 S11 800 80 12 x +10 S93 800 40 12 x +10 S94 800 50 12 x +10 S16 800 60 12 x +10 S47 900 40 12 x +10 S18 900 50 12 x +10 S91 900 60 12 x +10 S19 900 80 12 x +10 Parhjul

Nummer Ringtryck Last Hastighet Position i tvärled (cm)* (kPa) (kN) (km/h) 0 -15 distribution temp. ( o_C)

P92 500 40 12 x x +10 P2 500 50 12 x x +10 P90 500 60 12 x x +10 P3 500 80 12 x x +10 P93 800 40 12 x x +10 P10 800 50 12 x x +10 P16 800 60 12 x x +10 P11 800 80 12 x x +10 P94 800 40 12 x +10 Parhjul

P95 900 40 12 x x +10

P18 900 50 12 x x +10

P91 900 60 12 x x +10

P19 900 80 12 x x +10

*) Position i tvärled: 0 = Centrumlinjen

Tvärfördelning singelhjul: från -35 till +35 cm i 5 cm steg Tvärfördelning parhjul: från -25 till +25 cm i 5 cm steg

Reducerad respons 1 ggr per vecka enligt P93 respektive P10 4 överfarter per lastfall och koppling

(25)

4.3.2 Fallvikt

Fallviktsmätningar har utförts före och efter HVS-test. Resultat från dessa mätningar redovisas inte i denna rapport.

4.3.3 Spårdjup

Spårdjup har mätts i fem linjer fördelade längs teststräckan med laserbalk.

Resultat redovisas från SE14-testet i form av spårdjupsutveckling i Tabell 7 och i Figur 10. Redovisat spårdjup är medelvärde av 5 linjer.

Tabell 7 Resultattabell spårdjup med datum och last.

HVS-test SE14

Spårdjup (mm)

Datum Passager Mätn.nr. Medel Last Hjulkonfiguration Respons Kommentar

2013-06-13 0 0 0 2013-06-20 20 000 1 0,72 30 kN SuperSingle Preload 2013-06-24 22 400 SuperSingle Fullständig 2013-06-25 25 000 SuperSingle Fullständig 2013-06-27 25 800 Parhjul Fullständig 2013-06-28 28 100 2 1,43 40 kN Parhjul Fullständig 2013-07-01 53 000 3 1,61 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-04 75 000 4 1,63 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-05 100 000 5 1,89 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-08 125 000 6 2,02 40 kN Parhjul, 800 kPa

2013-07-09 146 000 7 2,15 40 kN Parhjul, 800 kPa Reducerad P93 2013-07-15 164 200 8 2,25 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-22 188 495 9 2,38 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-23 213 500 10 2,52 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-24 238 500 11 2,68 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-25 262 474 12 2,84 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-07-26 288 500 13 2,97 40 kN Parhjul, 800 kPa

2013-07-31 313 500 14 3,02 40 kN Parhjul, 800 kPa Reducerad P93 2013-08-02 363 500 15 3,12 40 kN Parhjul, 800 kPa

2013-08-08 413 500 16 3,26 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-08-12 463 500 17 3,68 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-08-14 513 500 18 3,63 40 kN Parhjul, 800 kPa 2013-08-16 563 500 19 3,84 40 kN Parhjul, 800 kPa

2013-08-19 589 900 40 kN Parhjul, 800 kPa Reducerad P93 2013-08-20 600 000 20 4,00 40 kN Parhjul, 800 kPa SE15 testades 21/8 - 6/10 2013 2013-10-07 600 000 21 3,59 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-08 625 000 22 3,73 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-10 650 000 23 3,80 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-11 650 000 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-14 675 000 24 3,91 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-15 700 000 25 3,89 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-16 725 000 26 4,07 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-17 750 000 27 4,11 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-18 775 000 28 4,24 50 kN Parhjul, 800 kPa 2013-10-21 800 000 29 4,31 50 kN Parhjul, 800 kPa

(26)

Figur 10 Spårdjup för SE14.

4.3.4 Vattenhalt

Vattenhalter (volymetrisk) under testet redovisas i Figur 11. Svag minskning (knappt 1 %) av fukt i terrassen under testperioderna, i förstärknings- och bärlager är den i princip konstant.

(27)

5 SE18

Sverigeförsök 18 (SE18) är tänkt att vara en kopia av SE06, Wiman (2006). SE18 har belastas i ca 500 000 belastningar med 40 kN och i ca 400 000 belastningar med 50 kN samt som avslutning i 60 kN i ca 300 000 överfarter. Totalt 1,235 miljoner överfarter. Under förbelastningen (0–20 000 överfarter) användes parhjul som i resten av testet. Testet utfördes under tiden 2014-05-26 – 2014-07-22.

Konstruktionen med tjocklekar beskrivs i Tabell 8.

Tabell 8 Överbyggnadstjocklekar för SE18 (jämfört med SE06).

Lager Planerade tjocklekar, SE06 [mm] Verkliga tjocklekar [mm] SE06 SE18 Slitlager 40 48 47 Ag-lager 60 53 53 Krossat bärlager 110 108 96 Förstärkningslager, sandigt grus 130 142 153 Beläggning totalt 100 101 100 Obundet totalt 240 250 249 Överbyggnad totalt 340 351 349

5.1 Obundna lager

Undergrunden för SE18 består av den för HVS-försök ursprungliga finsanden

(finkornhalt ca 4 %) som har en mäktighet på ca 1,5 m, ovanpå den ligger ca 1 m siltig sand (finkornhalt ca 25 %) och överst ligger ca 0,3 m siltig sand (finkornhalt ca 18 %), Figur 12. Det översta lagret behövdes då överbyggnaden för SE18 är relativt tunn och den övre nivån av konstruktionen skulle hamna nära den för SE14.

För SE06 bestod terrassmaterialet enbart av finsand.

De båda skikten med siltig Sand kommer från Kolbyttemon i Linköpings kommun, Östergötland.

Packningsdata med isotopmätare har ej utförts för SE18 då kalibrering av utrustningen sammanföll med byggandet av konstruktionen.

(28)

Figur 12 Undergrundsmaterial för SE18.

Tabell 9 Undergrundsdata för SE18 (jämfört med SE06). Medelvärde ± standardavvikelse.

Egenskap SE06 SE18

Referensdensitet, [Mg/m³] modifierad Proctor 1,72 Optimal vattenkvot, [%] modifierad Proctor 14

Torr skrymdensitet in situ [Mg/m³] Isotopmätning 1,74 ± 0,01612) Vattenkvot in situ [%] Isotopmätning 10 ± 0,812) Packningsgrad [%] 101 ± 0,912) Ev1 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 36 ± 6,66) 14 ± 1,54) Ev2 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 107 ± 9,56) 43 ± 3,94) Ev2/Ev1 Statisk plattbelastning 3,0 ± 0,56) 3,0 ± 0,24) 4)_{4 punkter,} 6) _{6 punkter,} 12) _{12 punkter}

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64 128 Pas ser an d e Kornstorlek, mm

SE18 Terrass (ny sand) siltig Sand, gammal terrass finsand, undre skiktet

(29)

Figur 13 Kornstorleksfördelning för förstärkningslager i jämförelse med SE06 (och SE02) samt med kraven i BYA (Vägverket) från 1980-talet.

Det sandiga Grus som ligger som förstärkningslager, Figur 13, kommer från

Kolbyttemon i Linköpings kommun, Östergötland. Vid utläggning av förstärknings-lagret lades det först för tunt (57 cm tjockt, pga. missförstånd) med normal packning. Därefter justerades lagertjockleken med ny packning. Då både förstärkningslager och inlagt terrassmaterial var relativt vått (pga. väderlek) och innehöll siltlinser blev för-stärkningslagrets yta kladdig och svårpackad.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64 128 Pas ser an d e Kornstorlek, mm Önskemål 1, SE06 Önskemål 2, SE02 Utfall, SE18 Maxkrav FL, BYA 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Pas ser an d e Önskemål, SE06 Utfall, SE18 Bärlager 0/32, TRVKB 10, På väg

(30)

Bärlagret består av en blandning av krossad Morän, från Gubborp, och krossat berg, från Kolmetorp, båda täkterna finns i Motala kommun, Östergötland. Se Figur 14.

För SE06 kom troligtvis båda materialslagen från Gubborp. Wiman (2006).

Packningsdata med isotopmätare har ej utförts för SE18 då kalibrering av utrustningen sammanföll med byggandet av konstruktionen. Bärighet utförd med statisk

plattbelastning redovisas i Tabell 10.

Tabell 10 Analys och mätresultat för krossat bärlager SE18 (jämfört med SE06). Medelvärde ± standardavvikelse.

Egenskap SE06 SE18

Referensdensitet, [Mg/m³] modifierad Proctor 2,35 Optimal vattenkvot, [%] modifierad Proctor 4,5

Torr skrymdensitet in situ [Mg/m³] Isotopmätning 2,26 ± 0,04112) Vattenkvot in situ [%] Isotopmätning 4,5 ± 0,412) Packningsgrad [%] 96 ± 1,712) Ev1 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 78 ± 16,06) 43 ± 8,44) Ev2 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 191 ± 16,46) 105 ± 8,14) Ev2/Ev1 Statisk plattbelastning 2,5 ± 0,36) 2,5 ± 0,34) 4)_{4 punkter,} 6) _{6 punkter,} 12) _{12 punkter}

5.2 Bitumenbundna lager

Asfalten är levererad från Skanskas asfaltverk i Vällsta, Upplands Väsby i Stockholm beställd via NCC. Asfaltering skedde 2014-02-18. Asfaltering under vinterperioden då många asfaltverk är stängda ledde till den (relativt) avlägsna leverantören (ca 230 km). Det bundna bärlagret är en AG 22 med 160/220 bitumen.

Leveransuppgifter ger att stenmaterialet är ett helkrossat material med korndensitet 2,78 Mg/m³, Flisighetsindex < 20, micro-Deval < 10, Los Angeles < 25 och

kulkvarn < 10.

Enligt receptet är bindemedelshalten 4,2 % och Marshallhålrummet 4,5 % (skrymdensitet 2,475 och kompakt 2,591)

Tillsatt: Wetfix 0,3 %, asfaltgranulat 30 %. Mjukpunkt 58,0°C.

Produktionskontroll utförd av NCC ger en bindemedelshalt på 4,2 %. Kornkurva för AG:n redovisas i Figur 15.

(31)

Figur 15 Kornkurva för AG 22. Produktionskontroll jämfört med recept, SE06 och krav.

Slitlagret är ABT 16 med 70/100 bitumen.

Leveransuppgifter ger att stenmaterialet är ett helkrossat material med korndensitet 2,78 Mg/m³, Flisighetsindex < 20, micro-Deval < 10, Los Angeles < 25 och

kulkvarn < 14.

Enligt receptet är bindemedelshalten 5,8 % och Marshallhålrummet 2,3 % (skrymdensitet 2,469 och kompakt 2,527)

Tillsatt: Wetfix 0,3 %, asfaltgranulat 20 %. Mjukpunkt 58,0 °C

Produktionskontroll utförd av NCC ger en bindemedelshalt på 5,9 %. Kornkurva för slitlagret redovisas i Figur 16.

5,6 11,2 22,4 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 Pas ser an d e Kornstorlek, mm

SE18 AG22, Produktionskontroll AG22, Receptvärden

SE06 AG22 AG22, TRVKB 10

(32)

Figur 16 Kornkurva för ABT 16. Produktionskontroll jämfört med recept, SE06 och krav.

5.3 Mätningar, försök SE18

Konstruktionen har instrumenterat med deformationsmätare (εmu-spolar) och mätare för vertikalspänning (tryckdosor, SPC) i de obundna lagren samt med asfalttöjnings-givare (trådtöjningsasfalttöjnings-givare, ASG) i underkant av undre asfaltslagret. Instrumenteringen illustreras i Figur 17. 5,6 11,2 22,4 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 Pas ser an d e Kornstorlek, mm

SE18 ABT16, Produktionskontroll ABT16, Receptvärden

SE06 ABT16 ABT 16, TRVKB 10

(33)

Figur 17 Instrumentering för SE18.

(34)

Tabell 11 Responsmätningsschema för SE18.

5.3.2 Fallvikt

Fallviktsmätningar har utförts före HVS-test. Resultat från dessa mätningar redovisas inte i denna rapport.

5.3.3 Spårdjup

Parhjul

P92 500 40 12 x x +10 P2 500 50 12 x x +10 P90 500 60 12 x x +10 P3 500 80 12 x x +10 P93 800 40 12 x x +10 P10 800 50 12 x x +10 P16 800 60 12 x x +10 P11 800 80 12 x x +10 P94 800 40 12 x +10 P95 900 40 12 x x +10 P18 900 50 12 x x +10 P91 900 60 12 x x +10 P19 900 80 12 x x +10

Tvärfördelning parhjul: från -25 till +25 cm i 5 cm steg

Reducerad respons 1 ggr per vecka enligt P93 -P11 4 överfarter per lastfall och koppling

(35)

Tabell 12 Resultattabell spårdjup med datum och last. HVS-test SE18

Spårdjup (mm)

2014-05-26 0 0 0

2014-05-28 20000 1 1,19 30 kN Parhjul Preload

2014-05-28 23 300 Parhjul Fullständig med parhjul

2014-05-30 55 000 2 2,66 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-02 85 000 3 3,11 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-03 110 000 4 3,48 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-04 140 000 5 4,17 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-05 170 000 6 4,11 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-06 200 000 7 4,19 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-07 228 500 8 4,49 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-09 260 000 9 4,56 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-09 270 300 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-06-10 290 000 10 4,73 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-11 320 000 11 5,14 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-13 370 000 12 5,50 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-13 370 400 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-06-15 420 000 13 5,83 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-16 450 000 14 5,91 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-17 473 000 15 6,22 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-17 473 400 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-06-18 501 000 16 6,26 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-19 525 000 17 6,38 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-22 575 000 18 7,02 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-23 605 000 19 7,11 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-23 606 000 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-06-24 634 000 20 7,28 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-25 662 000 21 7,53 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-26 691 000 22 7,56 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-27 715 000 23 7,81 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-06-27 715 000 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-06-30 740 000 24 8,06 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-01 765 000 25 8,12 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-02 797 000 26 8,34 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-02 797 000 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-07-03 825 000 27 8,67 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-04 855 000 28 8,76 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-06 905 000 29 8,82 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-07 935 000 30 9,17 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-08 965 000 31 9,46 60 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-09 992 000 32 9,69 60 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-09 992 000 Reducerad P93, P10, P16 och P11 2014-07-10 1 020 000 33 9,91 60 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-11 1 047 000 34 10,23 60 kN Parhjul, 800 kPa 2014-07-14 1 076 000 35 10,29 60 kN Parhjul, 800 kPa

(36)

5.3.4 Vattenhalt

Vattenhalter i konstruktionen är i princip konstanta under testet, en liten minskning dock i förstärkningslager och terrass, ca 0,5 %, Figur 19.

Figur 19 Vattenhaltsmätning i obundna lager för SE18. Under perioden mitten av mars till början av april loggades inte fukt (streckat).

(37)

6 SE20

Sverigeförsök 20 (SE20) är byggd för att vara en kopia av SE02, Wiman (2001). SE20 har belastats i ca 370 000 belastningar med 40 kN och i ca 170 000 belastningar med 50 kN samt ca 190 000 belastningar i 60 kN. Med förbelastning (20 000) ger det totalt 745 000 belastningar. Under förbelastningen (0–20 000 överfarter) med jämn sidofördelning användes parhjul, som i resten av testet.

Testet utfördes under tiden 2014-08-18 – 2014-09-17. Konstruktionen med tjocklekar beskrivs i Tabell 13.

Tabell 13 Överbyggnadstjocklekar för SE20 (jämfört med SE02).

Lager Planerade tjocklekar SE02 Verkliga tjocklekar SE02 SE20 Slitlager 40 62 70 Krossat bärlager 110 110 80 Förstärkningslager, sandigt grus 150 128 160 Beläggning totalt 40 62 70 Obundet totalt 260 238 240 Överbyggnad totalt 300 300 310

6.1 Obundna lager

Undergrunden för SE20 består av den för HVS-försök ursprungliga finsanden

(finkornhalt ca 4 %) som har en mäktighet på ca 1,5 m, ovanpå den ligger ca 1,3 m siltig sand (finkornhalt ca 20 %). Höjden på terrassytan har ökat med ca 5 cm jämfört med SE18 då överbyggnaden här är något tunnare. Kornstorleksfördelning visas i Figur 20. För SE02 bestod terrassmaterialet enbart av finsand.

De båda skikten med siltig sand kommer från Kolbyttemon i Linköpings kommun, Östergötland.

Packningsdata med isotopmätare har ej utförts för SE20 då utrustningen var upptagen i andra projekt.

(38)

Figur 20 Undergrundsmaterial för SE20.

Tabell 14 Undergrundsdata för SE20 (jämfört med SE02). Medelvärde ± standardavvikelse med antalet punkter

Egenskap SE02 SE20

Referensdensitet, [Mg/m³] modifierad Proctor 1,72 Optimal vattenkvot, [%] modifierad Proctor 14

Torr skrymdensitet in situ [Mg/m³] Isotopmätning 1,67 ± 0,036) Vattenkvot in situ [%] Isotopmätning 8,5 ± 0,76) Packningsgrad [%] 97,5 ± 1,96) Ev1 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 25 ± 0,83) 15 ± 0,44) Ev2 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 86 ± 1,43) 48 ± 0,34) Ev2/Ev1 Statisk plattbelastning 3,5 ± 0,13) 3,1 ± 0,14) 3) _{3 punkter,} 4)_{4 punkter,} 6) _{6 punkter,}

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 Pas ser an d e Kornstorlek, mm

Finsand 'undre terrassmtrl' siltig Sand, tidigare konstr. Utfall SE18

(39)

Figur 21 Kornstorleksfördelning för förstärkningslager i jämförelse med SE02 (samt SE18 och SE06) samt med kraven i BYA (Vägverket) från 1980-talet.

Det sandiga Grus som ligger som förstärkningslager kommer från Kolbyttemon i Linköpings kommun, Östergötland, se Figur 21.

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64 128 Pas ser an d e Kornstorlek, mm Önskemål 1, SE06 Önskemål 2, SE02 Utfall, SE18 Utfall, SE20 Maxkrav FL, BYA 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Pas ser an d e Önskemål, SE02 Utfall, SE20 Bärlager 0/32, TRVKB 10, På väg

(40)

Bärlagret, Figur 22, består av en blandning av krossad Morän, från Gubborp, och krossat berg, från Kolmetorp, båda täkterna finns i Motala kommun, Östergötland.

För SE02 kom troligtvis båda materialslagen från Gubborp. Wiman (2001).

Packningsdata med isotopmätare har ej utförts för SE20 då utrustningen var upptagen i andra projekt. Bärighetsdata för översta obundna lagret för SE20 redovisas i Tabell 15.

Tabell 15 Analys och mätresultat för krossat bärlager SE20 (jämfört med SE02). Medelvärde ± standardavvikelse med antalet punkter

Egenskap SE02 SE20

Referensdensitet, [Mg/m³] modifierad Proctor 2,35 Optimal vattenkvot, [%] modifierad Proctor 4,5

Torr skrymdensitet in situ [Mg/m³] Isotopmätning 2,26 ± 0,038) Vattenkvot in situ [%] Isotopmätning 6,6 ± 0,28) Packningsgrad [%] 96,3 ± 1,18) Ev1 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 75 ± 7,45) 29 ± 5,44) Ev2 Statisk plattbelastning [Mg/m³] 174 ± 8,45) 74 ± 3,04) Ev2/Ev1 Statisk plattbelastning 2,4 ± 0,25) 2,5 ± 0,44) 4)_{4 punkter,} 5) _{5 punkter,} 8) _{8 punkter}

6.2 Bitumenbundna lager

Asfalten är levererad från NCC:s asfaltverk i Skärlunda utanför Norrköping, Östergötland.

Slitlagret är ABT 16 med 70/100 bitumen.

Produktionskontroll utförd av NCC ger en bindemedelshalt på 6,1 % (6,3 % för SE02). Kornkurva för slitlagret redovisas i Figur 23.

(41)

Figur 23 Kornkurva för ABT 16. Produktionskontroll jämfört med recept, SE02 och krav.

6.3 Mätningar, försök SE20

Konstruktionen har instrumenterat med deformationsmätare (εmu-spolar) och mätare för vertikalspänning (tryckdosor, SPC) i de obundna lagren samt med asfalttöjnings-givare (trådtöjningsasfalttöjnings-givare, ASG) i underkant av undre asfaltslagret. Instrumenteringen illustreras i Figur 24. 5,6 11,2 22,4 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 Pas ser an d e Kornstorlek, mm

SE20 ABT16, Produktionskontroll ABT16, Receptvärden

SE02 ABT16 ABT 16, TRVKB 10

(42)

Figur 24 Instrumentering för SE20.

(43)

Tabell 16 Responsmätningsschema för SE20.

6.3.2 Fallvikt

Fallviktsmätningar har utförts före och efter HVS-test. Resultat från dessa mätningar redovisas inte i denna rapport.

6.3.3 Spårdjup

Parhjul

P92 500 40 12 x x +10 P2 500 50 12 x x +10 P90 500 60 12 x x +10 P3 500 80 12 x x +10 P93 800 40 12 x x +10 P10 800 50 12 x x +10 P16 800 60 12 x x +10 P11 800 80 12 x x +10 P94 800 40 12 x +10 P95 900 40 12 x x +10 P18 900 50 12 x x +10 P91 900 60 12 x x +10 P19 900 80 12 x x +10

Tvärfördelning parhjul: från -25 till +25 cm i 5 cm steg

Reducerad respons 1 ggr per vecka enligt P93 -P11 4 överfarter per lastfall och koppling

(44)

Tabell 17 Resultattabell spårdjup med datum och last HVS-test SE20

Spårdjup (mm)

2014-08-18 0 0 0 Nollmätning #1 2014-08-18 0 1 0,30 Nollmätning #2 2014-08-20 20 000 2 1,99 30 kN Parhjul Preload 2014-08-21 40 000 3 3,16 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-22 60 000 4 3,98 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-23 85 000 5 4,81 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-24 115 000 6 5,41 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-25 140 000 7 6,01 40 kN Parhjul, 800 kPa

2014-08-26 164 800 Parhjul, 800 kPa Reducerad P93, P10, P16 & P11 2014-08-26 165 000 8 7,10 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-27 192 000 9 7,68 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-28 221 000 10 8,42 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-29 250 000 11 9,00 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-30 280 000 12 9,75 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-08-31 315 000 13 10,24 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-01 335 000 14 10,66 40 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-02 363 000 15 10,89 40 kN Parhjul, 800 kPa

2014-09-03 387 000 16 11,30 40 kN Parhjul, 800 kPa Reducerad P93, P10, P16 & P11 2014-09-04 412 000 17 12,13 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-05 437 000 18 12,62 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-05 443 400 Reducerad P93, P10, P16 & P11 2014-09-06 470 000 19 13,70 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-07 502 000 20 14,39 50 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-09 531 000 21 14,96 50 kN Parhjul, 800 kPa

2014-09-10 557 000 22 15,34 50 kN Parhjul, 800 kPa Reducerad P93, P10, P16 & P11 2014-09-11 585 000 23 16,22 60 kN Parhjul, 800 kPa

2014-09-12 615 000 24 17,47 60 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-13 645 000 25 18,25 60 kN Parhjul, 800 kPa 2014-09-14 677 000 26 19,44 60 kN Parhjul, 800 kPa

2014-09-15 697 000 27 19,72 60 kN Parhjul, 800 kPa Reducerad P93, P10, P16 & P11 2014-09-16 720 000 28 20,54 60 kN Parhjul, 800 kPa

(45)

6.3.4 Vattenhalt

Vattenhalter i de obundna lagren under test SE20 redovisas i Figur 26. Fukthalten minskar något (≤ 1 %) i terrassen under testet samtidigt ökar den i motsvarande grad i överbyggnaden.

(46)

7 Kostnader

Utöver de resurser under byggskedet som VTI:s personal tillhandhåller så har externa resurser köpts in form av material, maskinhjälp och byggkomptens. I ”bygghjälpen” har även rivning av tidigare konstruktion ingått.

VTI har planerat byggandet, utfört bygghandräckning, mätningar (t.ex. avvägningar, bärighet och packning) och har instrumenterat konstruktionerna.

Externa kostnader redovisas i Tabell 18. Mängderna som anges är levererade mängder, inte exakt de mängder som krävts för konstruktionslagren.

Tabell 18 Externa kostnader exklusive moms för SE14, SE18 och SE20. Produkt/

Moment

SE14 SE18 SE20

Byggande obundet 46 800 kr (Peab) 47 100 kr (Peab) 49 100 kr (Peab)

Terrass-material - 3 900 kr (NCC) (Mtrl: 2 100 kr + Frakt: 1 800 kr; 35,3 ton) 1 300 kr (NCC) (Mtrl: 700 kr + Frakt: 600 kr; 12,0 ton) Förstärknings-lager 7 600 kr (NCC) (Mtrl: 4 200 kr + Frakt: 3 400 kr; 70,5 ton) 3 100 kr (NCC) (Mtrl: 900 kr + Frakt: 2 200 kr; 15,5 ton) 2 600 kr (NCC) (Mtrl: 1400 kr + Frakt: 1 200 kr; 24,1 ton) Bärlager 2 100 kr (NCC) (Mtrl: 1 300 kr + Frakt: 800 kr; 17,1 ton) 2 800 kr (NCC) (Mtrl: 600 kr + Frakt: 2 200 kr; 16,8 ton) 2 900 kr (NCC) (Mtrl: 1 100 kr + Frakt: 1 750 kr; 14,9 ton) Asfaltering 38 900 kr (NCC)

(inkl AG och slitlager)

69 500 kr (NCC)* (inkl AG och slitlager)

35 000 kr (NCC) (inkl slitlager)

Totalt 95 400 kr 126 400 kr 90 900 kr

* Byggande under vinter, av SE18, då många asfaltverk är stängda, krävde transport av asfalt från Stockholm

(47)

8 Diskussion och slutsatser

Det finns, helt naturligt, vissa skillnader mellan de i detta projekt byggda

konstruktionerna och de ursprungliga. Skillnaderna beror på att det delvis är olika personer hos VTI och hjälpande entreprenörer år 2014 mot 12–14 år tidigare och att vissa materialparametrar ej går att återskapa fullt ut.

Skillnader på bärighet (plattbelastning) mellan SE06 och SE18 är stor. SE18 uppvisar för konstruktionen rimliga värden på terrass och på bärlagret för den relativt tunna överbyggnaden. Det är snarast så att SE06 uppvisar onormalt höga plattbelastnings-värden som kan bero på att terrassen efter tidigare försök eventuellt inte hade luckrats innan byggandet av överbyggnaden. Samma förhållande gäller även för SE02 och SE20. I övrigt får nog skillnaderna anses ligga inom den naturliga variationen.

Eventuella avvikelser från förväntat resultat [Erlingsson, 2014] för SE18 kanske kan förklaras av relativt lång period mellan färdigställandet av konstruktionen (2014-02-18) och teststart (2014-05-26). Visst bekymmer vid byggandet av förstärkningslagret kan spela in. Asfaltering under vintertid med lång transport kanske också kan spela in. Vid utvärdering kan man behöva ta hänsyn till fuktinnehåll i konstruktionen.

8.1 Resultatsammanfattning

Här sammanfattas resultat från byggande och test, Tabell 19. Permanenta deformationer, dvs. spårdjupet beror på många faktorer: t.ex. lagertjocklekar, packning/bärighet (styvhet och stabilitet), materialegenskaper (kornform, kornstorleksfördelning och vattenkvot) samt belastningshistorik.

Tabell 19 Resultatsammanfattning HVS

Konstruktion Överbyggnad Bundna lager Totalt antal överfarter Totalt medelspårdjup SE14 625 mm 111 mm 1 200 000 5,7 mm SE18 349 mm 100 mm 1 235 000 11,4 mm SE20 310 mm 70 mm 745 000 20,9 mm

(48)

Referenser

Wiman L., 2001. Accelerated load testing of pavements: HVS-NORDIC tests in Sweden 1999, VTI rapport 477A

Wiman L., 2006. Accelerated load testing of pavements: HVS-NORDIC tests at VTI Sweden 2003-2004, VTI rapport 544A

Wiman L., 2010. Accelererad provning av vägkonstruktioner: referensöverbyggnad enligt ATB Väg, VTI rapport 628

Erlingsson, S., oktober 2014. Muntlig kommunikation

SS-EN 933-1, Ballast – Geometriska egenskaper – Del 1: Bestämning av kornstorleksfördelning – Siktning

SS-EN 12967-1, Vägmaterial – Asfaltmassor – Provningsmetoder för varmblandad asfalt – Del 1: Löslig bindemedelshalt

SS-EN 12697-2, Vägmaterial – Asfaltmassor – Provningsmetod för varmblandad asfalt – Del 2: Bestämning av kornstorleksfördelning

VVMB 605 – Bestämning av densitet och vattenkvot med isotopmätare. Vägverket Publikation 1993:26

VVMB 606 – Bestämning av bärighetsegenskaper med statisk plattbelastning. Vägverket Publikation 1993:19

(49)

Bilaga A Sida 1(1)

Sammanställning av testkonstruktioner 2010-2014

De konstruktioner och test som genomförts under perioden 2010-2014 listas nedan med HVS-namn (t.ex. SE12 som är det 12:e svenska försöket), projektledare, syfte, år, kapitelhänvisning och eventuell publicering.

SE12 Håkan Arvidsson Obundet, LA 2010 VTI notat 4-2011 SE13 Håkan Arvidsson Obundet, LA II 2012 VTI notat 29-2013

SE14 Sigurdur Erlingsson HVS – skattläggning 2013 kap. 4

SE15 Fredrik Hellman Grå-grön stad 2013 SE16 Dina Kuttah Improving low-volume roads 2013 SE17 Fredrik Hellman Grå-grön stad II 2014

SE18 Sigurdur Erlingsson HVS – skattläggning II 2014 kap. 5

SE19 Dina Kuttah Improving low-volume roads II 2014

SE20 Sigurdur Erlingsson HVS – skattläggning III 2014 kap. 6

(50)

(51)

VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut, är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut inom transportsektorn. Huvuduppgiften är att bedriva forskning och utveckling kring infrastruktur, trafik och transporter. Kvalitetssystemet och miljöledningssystemet är ISO-certifierat enligt ISO 9001 respektive 14001. Vissa provningsmetoder är dessutom ackrediterade av Swedac. VTI har omkring 200 medarbetare och finns i Linköping (huvudkontor), Stockholm, Göteborg, Borlänge och Lund. The Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI), is an independent and internationally prominent research institute in the transport sector. Its principal task is to conduct research and development related to infrastructure, traffic and transport. The institute holds the quality management systems certificate ISO 9001 and the environmental management systems certificate ISO 14001. Some of its test methods are also certified by Swedac. VTI has about 200 employees and is located in Linköping (head office), Stockholm, Gothenburg, Borlänge and Lund.

www.vti.se vti@vti.se