Provsträckor med modifierade bindemedel : Minnesanteckningar från ett studiebesök

(1)

V L_fnotat

Nummer: V 105 _Datum: _1989-08-18

Titel: _{Provsträckor med modifierade bindemedel.}

4 : Minnesanteckningar från ett. studiebesök.

Författare: Liliane Berglund

Avdelning: Vägavdelningen (M-sektionen)

Projektnummer: _42362-4

Projektnamn:. Bitumens kemiska sammansättning

Uppdragsgivare: VV

.

Distribution: [XX / begränsad /

(dh

»

Statens väg- och trafikinstitut

v, Väg-och Trafik-

Pa: 58101 Linköping. Tel. 013-204000. Telex 50125 VTISGIS. Telefax 013-14 1436

(2)

PROVSTRÄCKOR MED MODIFIERADE BINDEMEDEL. MINNESANTECKNINGAR FRÅN ETT STUDIEBESÖK.

av

(3)

(4)

Del 1.

Del 2.

I N N E H Å L L 5 F Ö R T B c K N I N G

FÖRBEREDELSER FÖR PROVVÄGEN OCH DESS GENOMFÖRANDE

BACKGRUND OCH SYFTE

FÖRBEREDELSER

Projectets.organisation

Provvägen

Överbyggnaden

Val av material för slitlagret - Stenmaterial

- Bitumen, tillsatser

GENOMFÖRANDET AV PROVVÄGEN

PROVNINGSPROGRAMIMET OCH ERHÅLLNA RESULTAT

Provningar in situ Kontinuerliga mätningar

Provningar på bitumen

Provningar på massa

Provningar på borrkärnor

Återvinning av bindemedeln

Erhållna resultat

- lagringstabilitet

- fluorescens mikroskopi

- styvhetsmodulen - elastisk återgång - GPC - vägrdata bank Personliga intryck Sid 10 10 11 11 13

(5)

(6)

I augusti 1888 lades i kantonen Valais, Schweiz, en

provsträcka med modifierade bindemedel. Avsikten var att:

* jämföra olika modifieringar och tillsatser

* skapa underlag för specificationer, normer och

rekommendationer

* bedöma förhållandet mellan bitumens kostnad och beläggningens livslängd.

I juli 1989 fick jag tillfälle att åka till Schweiz på

studiebesök i 3 dagar. De personer jag mötte var :

Monsieur B. Schwery

Directeur adjoint des Routes nationales du cantondu

Valais Sion Monsieur C. Grimm Ingénieur chercheur STIA Pratteln

I denna reseberättelse sammanfattas de viktigaste

punkterna vi diskuterade. Rapporten kommer att omfatta två huvuddelar:

- förberedelser för provvägen och dess genomförande

(7)

Del 1. FÖRBEREDELSER FÖR PROVVÄGEN OCH DESS GENOMFÖRANDE

.A. BAKGRUND OCH SYFTE

Den berörda provvägen är en del av motorvägen N9 och ligger strax utanför Sion, i kantonen Valais 1 Sydvästra delen av Schweiz (fig 1). Valais kantonen ansågs lämplig

dels på grund av sina extrema förhållanden: mycket låga

temperaturer på vintern, intensiva varma somrar, hårda vindar och dels för att motorvägen N9 är under

konstruktion,

Den " valaisanska " delen av N9 sträcker sig mellan St

Maurice och Brigue och kommer att vara 65 km lång. För

närvarande är 16 km i bruk, från St Maurice till Sion; resterande del byggs successivt och beräknas bli färdig omkring år 2000. Anledningen till den långa tiden är främst av administrativ art och ekonomisk. Sedan januari 1988 har en ny lag trätt in: "la loi sur la protection de

l'environnement" (= miljöskyddslagen). Samtidigtsom en ny

väg projekteras, måste en "impact studie" göras om vad vägen innebär för miljön, ur ekologisk och mänsklig

synvinkel under byggnation, och i framtiden. Åtgärderna

efter eventuella ingrepp måste planeras noggrant och

enligt vissa bestämmelser. Till exempel om man passerar en

skog eller en fågelsjö, måste träd planteras och en sjö

byggas på ett annat stället, Både myndighete,

intresseföreningarngar och enskilda personer får lämna synpunkter som enle lagen måste behandlas. Projektet får påbörjas först efter alla instansers godkännande. Detta medför långa projekteringstider och ökade kostnader. För att skona miljön byggs nästan hälften av N9 under tunnel eller på broar, och kostnaderna blir därmed, ca 22

(8)

Polymermodifierad bitumen (PMB) används sedan flera år

tillbaka i Schweiz på högtrafikerade vägar och på

reparerade vägar. Sedan 1986 bearbetar utskottet 217/15 ur Vereinigung Schweizerischer Strassenfachleute ( VSS ) ett förslag på rekommendationer och normer för PMB. Man insåg

dock att det inte fanns konkreta ( fält ) studier att ta

till hjälp förutom de inom litteraturen. Det var för att

åtgärda denna brist som provvägen blev till.

Det bör noteras att Mr Schwery föredrar ordet .

"jämförandesträcka" i stället för "provsträcka", därför att PMB är i landet ett redan etablerat begrepp som inte längre behöver "prövas". Avsikten är att "jämföra" olika

PMB och göra en långsiktig uppföljning för att fastställa

om PMB verkligen är värd sitt pris.

B FÖRBEREDELSER

l Projektets organisation

Det började i juli 1987 när le Service national des routes du canton du Valais (Valais' vägförvaltning) föreslog ett

försök i stor skala på N9 (lot 342)

utanför Sion.

L'office fédéral des routes (schweiziska Vägverket) gav sitt godkännande. VSS fick " lot 342 " till sitt

förfogande . Mr Schwery blev ansvarig för genomförandet av provvägen och Mr Dumont (som för närvarande är ledig från sin tjänst som chef på det schweiziska Väglaboratoriet) för laboratorieprovningarna. Entröprenörfirman som anlitades för bygget accepterade användningen av olika bitumen i slitlagret och skulle medverka med allt sitt

(9)

En styrgrupp bildades bestående av:

w en representant från Vägverket

- en representant från VSSws utskott 271/15

m representant från Vägförvalningen varav Mr Schwery + ytterligare en

w Mr Dumont från Väglaboratoriet

VSS-s utskottet 217/15 har fungerat som rådgivare för

valet av material och provningsmetoder°

Uppföljningen av projektet skulle ske under 10 år. Den totala budgeten är 1,5 miljon SFr (6 miljoner SEK), varav 300 000 SFr användes för inköp av bitumen samt för

"mindre" utgifter och 102 miljoner för laboratorie

provningarnaø Kostnaderna för själva bygget budgeterades

på annat sätta

2 Provvägen

Den berörda motorvägen N9 är 10 m bred i varje riktning och har 20 000 ÅDT. Enligt prognosen kommer trafiken att

dubbleras inom 20 åra En yta på 50 000 m2 stod ledig för

försöketo 16 st provsträckor á 300 m förbereddes: 2 st för refobitumen, 12 st för modifierade bitumen och 2 st är reserv i fall någon sträcka måste göras om. 15 T

bindemedel el 300 000 T massa skulle läggas på varje

sträcka.

?al Överbvgqnaden

Överbyggnaden bestod av (fig 2):

ett förstärkningslager av obundet grus (Grave)

ett förstärknings och bärlager av bitumenstabiliserat grus (=HMF),ll cm, med 3.5% bit.

l bitumenstabiliserat bärlager (=HMT), 9cm, 4% bit. l bitumenstabiliserat bär och bindlager, AB 25u, 60m, med 506% bit°

(10)

- 1 slitlager AB 16, 4cm med 5.6% bit.

För nomenklaturen hänvisas till bilaga 8 och bilaga 9.

Hålrumshalten valdes till 4%

Bitumentyp på slitlagret var den enda variabeln.

4 :

2.2 Val av material för slitlagret

2.2.1 Stenmaterial

Endast stenmaterial av hög kvalitet används i Schweiz på vägar med modifierade bindemedel . På provvägen användes

en porfyr med ett Los Angeles värde på l4-l8%.

Kornstorleksfördelningen är den man brukar ha för en AB 16

med vanligt bitumen. Inga justeringar gjordes för PMB (fig

3).

2.2.2 Bitumen, tillsatser

Projektet utlystes i pressen våren 1988. Intresserade bitumen leverantörer och tillverkare samlades sedan till en presskonferens där de fick veta projektets villkor. De

skulle sedan lämna anbud där de fick tala om allt det de

visste om sin produkt, om dess prestanda och ange priset för.de leveranser som behövdes för provytan: Mr Schwery

betonar Vikten av att köpa bitumen och inte få det gratis.i

Anledningen är för mej oklar. * WW"

Det kom in 23 olika produkter, både från Schweiz och från

utlandet. Av dessa valdes 12 styckena för projektet.

Endast ett kriterium gällde för valet av PMB och

tillsatser : det skulle vara en produkt som har använts

med framgång i Schweiz eller utomlands på högtrafikerade

vägar. Den bas bitumen som skulle användas var given: en

semi-blown Arabian B80/100 eller B60/70.

(11)

* 9 polymermodifierade bitumen ,som skilde sig antingen genom typen av polymer (SBS, EVA, SBS+EVA, EPDM mm), eller genom polymerhalten (2, 3, 6%).

* 2 polymertillsatser som tillförs i blandaren ("ajoux" som t ex Betaplast)

* l Trinidad epuré

Det är viktigt att göra skillnaden mellan en polymer ,typ SBS t ex , som blandas i bitumen och ger en bitumen som är färdig att används och polymertillsatser som blandas med stenmaterialet på asfaltverken. Dessa polymertillsatser, som har en mjukpunkt på ca 110°C, smälter vid kontakten med stenmaterialet och bildar ett tunt skikt runt stenen. Detta skikt verkar befrämjande för bitumens vidhäftning och ger ett bättre motstånd mot deformationer. Dock vet man inte mycket om deras lågtemperaturegenskaper. De finns

på marknaden sedan 3 år och dess användning ökar mer och

mer i Schweiz och i Tyskland då de är billigare än PMB och

lättare att hantera.

De 16 provsträckorna såg ut på följande sätt:

36- _{1 ref B80/lOO semiablown}

:6- _{1 ref EGO/70 semiublown}

x. 12 modifierade bitumen inkl. tillsatser

* l BSC/100 direktdestillerad

3%

.

l 360/70 direktdestillerad

Ingen av de 14 sträckorna behövdes göras om varför två direktdestillerade bitumen användes på de två sista som

jämförelse. Hittills använder man för det mesta semi-blown bitumen i Schweiz. Dessutom används alltid

vidhäftningsmdel,även med PMB»

(12)

C GENOMFÖRANDET AV PROVVÄGEN

Produktionskontrollen och arbetets utförande diskuterades

noga tillsammans med de utvalda leverantörerna.

m 2 provsträckor om dagen skulle utföras: en på

förmiddagen och en på eftermiddagen

- samma entreprenör skulle utföra alla 16 sträckorna . Med samma arbetslag. Ingen lunchpaus planerades . Man skulle turas om och ta lunchen.

» samma maskiner skulle användas

» ett asfaltverk som låg i närheten anlitades för att

producera de 600 T massa som behövdes varje dag.

Eftersom verket fick arbeta under sin kapacitet fick det ersättning för produktionsbortfall.

« den berörda entreprenören måste vara närvarande när hans produkt ska läggas. Han fick själv bestämma blandnings och läggningstemperatur

w vid arbetets slut måste varje entreprenör lämna kritiska synpunkter om hur hans produkt blev behandlad

- tvâ man var stationerade vid asfaltverket för att

kontrollera blandningstemperaturen och ta prover

- för att undvika skarven i mitten av vägen användes en 8 m bred läggare, plus en 2.5 m för vägrenen.

« för vältningen användes 2 st gummihjulsvältar, 20 ton, följd av 2 vibrovältar, 8.5 och 10.5 ton.

(13)

För att trimma in arbetlagget som skulle utföra arbetet gjordes ett förförsök med 50 T massa på en mindre Väg utanför Sion. Man testade alla arbetsmoment och

fastställde det slutliga receptet.

Under produktionen och utförandet gjordes följande mätningar:

a; vid asfaltverket: g.

» kontroll av bitumens och stenmaterialet temperaturer m kontroll av blandningstiden

u kontroll av blandningstemperaturen

Stenmaterialets medeltemperatur var 160°C vid verket och

massan var 170°C på lastbilen.

b. på fältet:

fallviktsmätning på AB 25u

kontroll av massatemperaturen i läggaren kontroll av vältningstemperaturen

kontroll av packningsgraden med en nukleär densitetsmätare

(14)

Del 2. PROVNINGSPROGRAMMET OCH ERHÅLLNA RESULTAT

Uppföljningen av provvägen beräknas ske under ca tio år.

Materialprovningarna görs efter 0, 4, 8 år. Vissa

provningar in situ görs om efter 2 år.

Vid 0 tiden togs följande prover:

u bindemedelsprover

- massaprover från lastbilar

- 500 st provkroppar som borrades på den snabba filen

Bindemedeln skulle sparas och analyseras på nytt efter 4 och 8 är samtidigt som man analyserar nya borrkärnor.

l. Provningar in situ

densitet med nukleär densitetsmätare fallviktsmättningar

texturensmått med dränometern

tvärprofilen

RST

okulär

bedömningav vägens tillstånd

video film av vägens yta och dess omgivning

* $ X -* * * * 2. Kontinuerliga mätningar

* trafikmängden med klassificering av kommersiella fordon enligt deras tyngd och typ

* temperaturen på vägytan och mellan de olika väglagren * nederbörd

(15)

s s s s 10 lufttemperatur solens intensitet

isbildning på vägytan

resistivitetsmätning Provninqar på bitumen

Alla hittills kända och genomförbara provningar gjordes på bitumen.

Förutom de provningar som finns på det schweiziska

förslaget på specifikationer för PMB (bil 1), gjordes

följande analyser: * * * * * % 3 & * * ° * Å- âü- âå-* âá-densitet vid 25°C

duktilitet vid 25, 4, O°C

penetration vid olika temperaturer 5,

åldring med RTFOT

dragförsök vid o5 Styvhetsmodul IR spektrografi GPC fluorescence mikroskopi 15, 25, 35°C.

,-lO°C enl.LCPCs metod

Provninqar på massa

bindemedelshalt densitet

Marshall

giratory shear compacting press test wheelwtracking test

fatigue

(16)

ll

skrym-och kompaktdensitet

hålrumshalt

pulsator balk test

"fluage statique et dynamique" =deformationsmättningar som görs på provkroppar med 15 cm i diameter

* speciella tester för lâgtemperaturegenskaperna

? f ä-* 3 9 *

-Medelvärdet för hâlrumshalten var 5.1

6. Återvinning av bindemedeln

För att finna det lämpligaste sättet att återvinna bindemedeln gjordes ett jämförande försök med olika lösningsmedel och betingelser: varm eller kall; metylenklorid eller toluen.

Varm återvinning med toluen gav bästa resultat.

Obs. I Belgien har man liknande erfarenhet. Toluen alt. xylen används för återvinning.Vid användning av klorerade

lösningsmedel hårdnar bitumen. Trikloretylen kan däremot användas för bestämningen av bindemedelshalten.

7. Erhållna resultat

Alla analyser är inte utförda än, beroende dels på

projektets omfattning, med ett stort antal material och

dels därför att vissa analysmetoder är under utveckling.

Bland de färdiga provningarna kan nämnas:

(17)

12

Med denna metod kan man uppskatta PMBs beteende när det lagras i en tub vid hög temperatur, här 5 dygn vid 165°C, dess homogenitet samt kompatibiliteten mellan bitumenfasen och polymerfasen. Efter 5 dygn mäter man skillnaden mellan mjukpunkten för den övre och den nedre delen av tuben.

Resultatet visar att endast 3 bitumen tenderar att

separera vid lagring.

b. Fluorescens mikroskopi (bil 3)

Med denna metod kan man se PMBs mikrostruktur: grov eller finaret Det finns en korrelation mellan strukturen och lagringstabiliteten. PMB med grövre struturer tenderar att

separera vid lagring i hög temperatur (nr 4/2, 5/2, 7/1).

c. Stvvhetsmodulen (bil 4)

Förhållandet mellan styvhetsmodulen G vid 0 och 30°C ger ett mått på bindemedelns temperaturkänslighet. Försöket görs med en Shell sliding-plate rheometer.

Resultatet visar att de rena bitumen: nr 1/1, 2/1, 10/1,

12/1, 13/1, 15/1, 16/1, har G (O°)/ G (30°) mellan 1500

och 2500 vilket tyder på att de är mycket

temperaturkänsliga jämfört med de modifierade.

d. Elastisk återgång (bil 5)

Försöket görs med en Shell sliding-plate rheometer vid 15°C.

Tabellen visar att de rena bitumen har en låg elastisk

återgång , PMB nr 5/2 har den högsta (65%) och resten

ligger mellan 20 och 40%9

'

e. Gel Permeation Chromatoqraphi GPC (bil 6-7)

Alla 16 prov kördes på GPC. Den tekniken Visar sig vara

ett bra och snabbt sätt att jämföra och karakterisera

(18)

13

bindemedlet och polymeren med deras molekylviktsfördelning.

f. Vägdata bank

En databank med resultaten från mätningarna som gjordes på bindemedeln, även på de som inte blev intagna i projektet, samt på vägarna i Valais, har börjat upprättas.De arbetar ,intensivt med ett data program som de hoppas ska

intressera de andra kantonerna i Schweiz.

8. Personliga intryck

Resan har varit givande och lärorik. Jag blev imponerad av den noggrannhet med vilken provvägen planerades och

genomfördes. Det blev även fransmänen som var med i försöket. De hade aldrig varit med om något liknande! Den stora budgeten som finns till förfogande for

provningarna tillät inköpet av nya moderna mätutrustningar

och genomförandet av väldigt många tester. Det blir

intressant att följa deras resultat genom åren.De är också

intresserade av våra resultat då del av deras vägar,

särskilt de runt om städerna, utsätts för dubbslitage av de bergsboende som dagligen kommer ner till dalen där de har sina arbetsplatser.

Den kritik som tydligen en del framförde var att

materialet och betingelserna var så väl valda att man kanske inte kommer att se någon skillnad mellan

provsträckorna om 10 år. I så fall förlängs uppföljningen

ytterligare några år.

(19)

(20)

REFERENS

Route et Trafic, 3, 88.

Fetz E, Grimm C. Modification von Bitumen durch Zusätze. (Modification des bitumes par adjuvents), Departement

Federal de l'Intérieur, Office Fédéral des Routes, 1983.

Grimm C. Application de méthodês microscopiques dans le

domaine des bitumes polymeres, 1988 '

Erlaeuterungen zu Kriechversuchen.

von Fenijn J. Steifigkeitsmodul des Bitumens, BTAP 25,1974.

Hepworth P. Stabilisation of hot melt adhesives.

Zenke G. Literatur-auswertung zur Mikromorphologie Polymermodifizierter Bitumen, 1978.

RN9, St-Maurice sud-Riddes-Simplon, Departement des travaux publics, Canton du Valais.

RN9, Essais sur liants bitumineux, Modules de Glissement, Laboratoire de développement STIA, 1989.

RN9, Essais sur liants bitumineux, Microscopie Optique de Fluorescence par Reflexion, Laboratoire de développement STIA, 1989.

RN9, Essais sur liants bitumineux, Essai de Recouvrance

Elastique, Laboratoire de dêveloppement STIA, 1989.

RN9, Essais sur liants bitumineux, Essai de Stabilité au stockage, Laboratoire de développement STIA, 1989.

RN9, Essais sur les liants bitumineux, Chromatographie sur Gel Perméable (GPC), Laboratoire de développement

STIA, 1989.

(21)

Grimm C. Dosage des polymêres SBS dans les bitumes, Laboratoire de développement STIA, 19890

Begtimmung von Benzo(a)pyren in Produkten der Teerdestillation, Analysen-Methods,Laboratoire de déveløppement STIA.

(22)

B A S . OB E R N OB RI G O *0 Z U R l çH

(23)

. o 1-' __-dø .9.ha:0 (93 - ---\5\ *Du W \_\\\ \_\ \\\ \._\ I. _øl_ . ,. c .4 .d . /' . f ' s ' -. a' s. \ vs. -. x . s. . ._ _ § . fi. .5. ' sn I'äh ...-.. .\ .- ..\. i^s . . .. .. - s s\us un

. 3 4 . H! '\ \\ I\ \: . ' . \' \\ \\ \\ \ ' ,_. .\ \.\ \\. \\\ |Ã '\ _ . # ' z

, .

-Li

u

' 7 5l.'. | I1l4 1; -, J L " .J .

,Lz \\ __ 0 U Näññk

. 9;-

'-I .J

x'

;3.:

1 f / / . .6 ...B ä_ . \ _ . . . \\ u \u\ \\ 0 m 5 .J 0 U? N .N O O 1--.N I I A .. ... w-3 00m __ 25 0 '1. --00 -. -. . . _ . _ -A \ \ |. |-. . . m \ \ \ \ \ m \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ m \ \ W -\ \ \ |\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ |\ \ \ \ ' n \ \ \ \ \ |\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ I \ \ \ l \ \ . \ \ |\ \ \ \ \ \ \ \ _\ _ i . I , I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ( I I I / I I : I I I I I I I _ I I I ' I [ ( I I I I I I I I I I I I I ? I I I I < I I I I I 1 ) ' I l l V l l k l k l ' l l l l l l l I I I M I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I {« I 1'5 A\ \\ \\ k. \\ \\ \\ \m \\ >\ \\ \ \\ \ \\ \' !\ >\ \\ ' >\ p\ .\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \ \\ \\ \\ \\ \\ \' ,\ \\ \. \\ )\ \\ \\ \\ \\ \\ m\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \ \ \ \ \ _ II I/ IM // /I /( I/ // I/ // l // I/ // IÃ/ I / / l / / I /l // /I // I/ // Iy II I/ l/ /I // I/ // I/ // I/ /I // /V // /I ll ll ll l I/ // MM // /I // M/ // I/ /I / .. .. , -_ '. . a " ' t .. _-' ' : l g -. . . . 1 1 u_ ' -. : ' . " . ' . :_ || : t : a I ' ( 3 ' 'n u' l c i . ' . o " . _ V . : ' , ' -ø_ Te rr e ve 'g e' ta lc ép 16 31 20 c m W'IJiÅ' q" ' °_bj_._..l.- -.. ._ 1..: -. " '. 5 -\ _ r . ' 1 _ . f r ' 6 ' 4 , _ ' / ' v a . . I . . -s ". -f' . . -b . .-a' r ' ' " < ' . . . H ' 0 . ' a. . _ _ / 0 . _ , . _ . _ . a . J o , ',. .. I I " ; ' 1 .-<' \ I \\ .I 'I . -' 1 . ' r ' L ' 0-I . ' -' ' . v ' . , ' . I ' . " ' . " ' P ' . . . , . , , -_ . _ . . -1 . , . ø -_ . . ' . . . < . -' , l , . , ._. _ I , . ' '° . 6' . n . -l l l ' . . v _ . ' ' b . t u .. l a' . ' Q . .5 , I ' c 6-' _-_ , _ ' c , ' , . . u. _, _ l ' , n _ . 1 ' I " 4 'l ' f 3 ' I 'I ' '. o ', n . a-'\ ^ " , i v . | ' -. -. c -_ ' -. . _ ' -' ' ' V -. u' . ' ' . -' . . 'l' _' .n " W i ' '. l ,' ' " A n _' v: " A ' ': ' .' . a' ' ' r a v .' . ' . ' ' .i ' '-' . a . l . -' ' . ' J-. .' . -. . , . _. . , r g -' . . . -. , I -_ .. _. .' . 4 . 3 . -, ' . , va , , _ _ .. _. . . 3 , , ,' ' . 0 . -. ,-, r , .. .: _. ._ I. , H _ _ ' . , _ , t _ . A8 16 ,4 ch AB 25 u S c m w |f gr gg çr cm pl §i nçg jg la cc I . . ,. -. .4 ._ . I De ta ll A 12 0 M LÄC Ul .. . -_ ._J J LGI .9_ \JC _U mn gél ive _ M Dét ai l "B ., 122 :' :4 .M F, 11 cm v ' . . ' ' . v . _-_I... L 0. 20 L : 7. 50 . 0. 30 _\-_-_-u 0

a. \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \m \i .v. \\ \\ \m \. WI I/ ll // /I // /I ll I/ ÃV // /I /I // I/ Il ll ll l \ \

..

//I/

/I//

zl//

/ä

.

-_V

l//

/ll

///

l/_

Ia

s

I

(24)

en .. 4% . . . www»

DEPARTEMENT oss TRAVAUX Puaucs cmrou DU VALAIS BAUDEPARTEMENT DES KANTONS WALUS

Rapport No 3 ...

Rapport filler/bitna:

Service des ROUTES NATlOPsALES -Szo \; Abteüung NATIONALSTRASSEN - SITTEN

Laboracoire des essais

CONTROLE DES ENROBES BITUMINEUX

... ...O... : ... ..

Provenance

: TEWVÅ

Chantier :

Date d'essais : 3.9.3? a.. ;0.00.61 Profil : Gyêddbmå\ø\.CS Mhz- 315

.su åtta/cum.. W .42. u 5.4.4461»

.

° ' C1.

Tania. en nu SORTE D'ENROBE:.A§.!.C...4 TN'A'A'cz' . )

B/ TA 16

AB/ TA 16u

AB/ TA 165

B/TA16 u

ao c:_{o 0 .nu}vs es₀ _e: vi_{039 : u\ ocaca aa<:<:}va :3

N _Pl0 0 NHNNdenoøø-l_.1 _av

Passoires. 0 en nu

_ Chracrêristiques'Marshall

Tempêratures

o '

:

_{Densiré apparente RH (kg/de) 3}

'

camion

(cc)

8 _{Densirê rhêorique}

_{(kg/dm3) 3}

finisseuse C) : _{Vide résiduel HH} _{(XV) 3}

compactage ( C)

:

_{Vide rempli par le lianc (2) 3}

Teneur en lianr : Stabilirê SH _{(kN) 3}

slagrêgata (Z) 8 5.41 1037.3 Plugg m (m) :

Module de richesse

: 3,4% :0 'U

Säll-'H

UKN/ull) 3

" W W ". 0 91 30 01 00 Genre de lianr

Sion, le 6.1). 34

Distribution : DI Entreprise Le chef de Laboraroire :

;.33

100 »m a s s a

0

0 s

åg

U o Re fus eur le tami aen 2du poid e N 0 H 0 0

'2.314 10.028

3.5 io. Äq

0,56 1 9.049

3.39 i Q »+3

LMM]

(25)

(26)

C11/

Tentatlve regulrements for polymer-modlfled blnders (8)

Tests Reference Surface Hot mlxes

dFESSlng EVT °C SN 671010 «65 (100 Penetratlon 25 oC/100 g/5 s SN 671740 >100 7>50

Dynañlc ViSCOSIty _

SN 671722

60 °C/1 s"1 Pa.s

>5

_

>100

130 00/100 5-1 Pa.s

>0,1

: 0,s

Breaking Point Fraass °C 4.-20 . '4-12

Storage Stabillty STIA' 150 °C, 120 0,

dlfference in softenlng

DOlnt rlng and ball °C . < 5 <.5

Resistance t0 aging DIN 52016

Increase of softening

poant rlng and ball °C _.

total °C _{4 12}

part 1 oxydatlon

OC

_{< 10}

part 2 evaporation °C . _{.4 2}

Adheslon EMPA

Surface area of chipplngs

remalnlng covered by

blnder % _>'90

Adhesxon STIA

Plate test, 20 °C

Loss DF chipplngs %.m. . 4 5

Elasth resillence STIA

15 °C, 21255 N/m',

381 s % _4>30 _>30

Shear modulus _STIA

G (0°C) / G (30°C),

700 5

_<1OC

_{< 100}

Dynamic Creep test STIA

Increase of N crltlcal x _{> 400}

(27)

Bil 2

,Liant no. Date de mise d.: PR A+B PR A+B Gradient en oeuvre / heure couche sup. couche inf. démixtion

°C

1/1

22108 88

07.45 h

44.4 / 45.

4610 / 44.

m

012 2/1

?2108.88 13 00 h

51.3 / 51.

51.4 / 511

0 3/2

23 08.88

10130 h

53.9 / 54.

0 4/2

23.08088

15.30 h

82.1 / 82.

54.0 / 54.

+ 28.2

5/2

24.08.88 10 30 h

82.5 / 82;

53.9 / 52.

+ 2912.

6/2

24.08 88

14130 h

75.2 / 75.

75.2 / 76.

»

0.4 7/1

25.08 88

16030 h

103.3 / 98.

81.2 / 82.

+ 19.1

8/1

26 08.88

09 30 h 2

57.9 / 58.

58.6 / 58°

- 015

9/2

26 08.88

15015 h

53.3 / 53.

53.4 / 53.

+ 0.15

10/1

30 08 88

11.45 h

46.4 / 46.

0 11/2

30 08 88

15.00 h

51.3 / 51.

51.0 / 51.

+ 0.35

12/1

31.08 88

08.00 h

45.9 / 46.

46.0 / 46.

-

0.2 13/1

31.08.88 12.15 h

46.7 / 46.

46.4 / 46.

+ 0.3

14/2

31108 88

17 00 h

53.4 / 53.

53.6 / 53.

-

0.3 15/1

01.09.88 08 00 h

*45.9 / 46.

45.7 / 451

+ 0.2

16/1

01.09.88 13.00 h

48.4 / 48.

48.3 / 48.

+ 0.1

(28)

Li an t no . Da te de mi se en o e uvr e / he ur e Ph as e co nt in ue Mi cr os tr uc tur e PR A+ B Te nue st oc ka ge

1/

1 2/

1 3/

2 4/

2 5/

2 6/

2 7/

1 8/

1 9/

2

10 /1

11 /2

12 /1

13 /1

14 /2

15 /1

16/1 22 .0 8. 88 22 .0 8. 88 23 .0 8. 88 23 .0 8. 88 24 .0 8. 88 24 .0 8. 88 25 .0 8. 88 26 .0 8. 88 26 .0 8. 88 30 .0 8. 88 30 .0 8. 88 31 .0 8. 88 31 .0 8. 88 31 .0 8. 88

01 .0

9.

88

01 .0

9.

88

07 .4 5 13 .0 0 10 .3 0 15 .3 0 10 .3 0 14 .3 0 16 .3 0 09 .3 0 15 .1 5 11 .4 5 15 .0 0 08 .0 0 12 .1 5 17 .0 0 08 .0 0 13 .0 0 bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e po iym êr e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e bi tum e b i t um e

(p

ho

to

(p ho to (p ho to (p ho to (p ho to (p ho to (p ho to

(p

ho

to

(p

ho

to

(p ho to (p ho to (p ho to (p ho to (p ho to (p ho to (p ho to

15 )

16 ) mo n0 ph as iq ue /b it um e pur mo n0 ph as iq ue /b it um e pur bi ph as iq ue bi ph as iq ue bi ph as iq ue bi ph as iq ue bi ph as iq ue bi ph as iq ue bi ph as iq ue fi ne gr os si êr e gr os si êr e fi ne gr os si êr e fi ne fi ne mo no ph as iq ue /b it um e pur mo n0 ph as iq ue mo n0 ph as iq ue /b it um e pur mo no ph as iq ue /b it um e_ pur bi ph as iq ue fi ne . mo n0 ph as iq ue /b it um epur mo n0 ph as iq ue /b it um e pur

0.

2

28 .2 29 .2 _0.4 19 .1 _0.5 _0.15

_0.

35

2 _0.

_0.

3 _0.

3A

_0.2 _0.1 °F °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C

36 2L

FL

uo

re

sc

en

s;

m

'ik

ro

s

kO

P!

en 3

(29)

Liant no. Date de mise Rapport des modUIes en oeuvre / heure G (0 °C) / G (30 °C)

1/1

22 08 88

07.45 h

'

1736

2/1

22108188

13 00 h

1832

3/2.

23008.88

10 30 h

1189

4/2

23108.88°

15 30 h

974 5/2

24108.88

10.30 h

233 6/2

24108.88

14.30 h

209 7/1

25108188

16 30 h

1156

8/1

26.08.88 '

09.30 h

466 9/2

- 26108188

15.15 h

509 10/1

30008188

11 45 ht

1938

11/2

30 08 88

15.00 h

1434

12/1

31108.88

08.00 h

-

1217

13/1

31.08188

12.15 h

2439

14/2

31.08188

17.00 h

424 15/1

01.09188

08.00 h

1401

16/1

01.09088

\ 13.00 h

2351

Stävhøümo dyl

(30)

Liant no. Date de mise en oeuvre / heure Pourcentage de recouvrance é1astique 22.08.88 07.45 22.08.88 13.00 23.08.88 10.30 23.08.88 15.30 24.08.88 10.30 24.08.88 14.30 25.08.88 16.30 26.08.88 09.30 26.08.88 15.15 30.08.88 11.45 30.08.88 15.00 31.08.88 08.00 31.08.88 12.15 31.08.88 17.00 01.09.88 08.00 \ 01.09.88 13.00

19.1 z

21.6 74

18.6 74

65.2 %

25.4 %

27.4 %

11.0 %

35.6 76

11.7 74

17.1 %

12.9 %

12.6 :4

29.2 x

14.4 %

13.2 %

E bsttsk återgång

BH 5

(31)

OA uaInIOAqol / (ggg-0) ?UJJQUE ?InIOÅ 681°98 1 1 11 1 1 1 L jun g 1 EH !

886°b3 'll 1 I [M AJ dI

JOäUGHDSIRZ / (du gorng10234) uo§sn13xa p ain[o^

83 i!

_

H

,få ,07 ,68 ,38 ,LE ,98 ,#9 ,88 . ,29 ,IC ,62 ,82 .LZ ,98 ,52 ,72 ,EZ ,32 ,12 11 ca ./ ainc s lca. /ui n.

?N

ES

t,

GP

C.

(32)

UGHDS'IAZ /

WUHDW

OA uaInTOAqol / (ggg-0) aUJ93u§ OIHIOA

21

11

10 1,

_

1 a

n

'LJ

1

Lf ') O O 9 I OI i I; I II , I i i. -J 1 11 1] l ; L U J H I _nn-l

901Y§[*OZ Sd) u0;sn(axa p a|n10^

L)

11

1

,ZV ,[5 ,07 ,68 ,SE ,lf ,98 ,SS ,#8 ,88 ,ZS ,IS ,62 ,82 ,(2 ,92 ,92 ,72 ,CZ ,ZZ ,IZ ,OZ ,6I ,81 ,ÅI

?

H

B

'L f.

51 %;

I. /I inCl lC I. /I in.

(33)

Vereinigung Schweizerischer Strassenfachleute

Union des professionnels suisses de la route Unione dei professuonisti svizzeri della strada

bil 25

Schweizer Norm

Norme Suisse '

Norma Svizzera

640 4522

EINGETRAGENE NORM DER SCHWEIZERISCHEN NORMEN-VERElNiGUNG

Heissmischfundationsm

schiehten HMF

Ausführung, Ånforderungen

A., Allgemeines 7. Gegenstand

Diese Norm enthalt Anforderungen uber die Zusam-mensetzung und Herstellung von bituminosen Heiss-mischfundationsschichten.

2., Begriff

Heissmischfundationsschichten (Kurzbezeichnung HMF) bestehen aus einem im Heissmischverfahren hergestell-ten bituminosen Mischgut, das in noch heissem Zustand verteilt und verdichtet wird.

3., Zweck

HMF konnen den oberen Teil oder die gesamte unge-bundene Fundationsschicht ersetzen., Sie erfüllen damit einen gleichartigen Zweck wie eine Stabilisierung° Sie erhohen einerseits die Tragfahigkeit und ermogiichen daher eine Reduktion der Dicke der Fundationsschicht. Andererseits vermindern sie die Empfindlichkeit der Fundationsschicht gegenüber Wasser und Frost, wodurch gegebenenfails die Verwendung von leicht frostgefahrlichem Material fur diese Schicht zulässig ist. HMF schutzen die darunterliegenden Schichten und ergeben eine gleichmássige und ebenflächige Unteriage für die darüberliegenden bituminösen Schichten oder den Zementbetonbelag.

HMF sind keine definitiven Fahrbahnbeiage; sie sind mit bituminosen Tragschichten oder Zementbetonbelágen zu überziehen., Werden HMF vorübergehend als Werkpi-sten benutzt, so ist ein Oberflachenschutz vorzusehen.

4. Dicke

Die gesamte Dicke der HMF ist nach den Normvorschrif-ten über diae DimenSionierung zu bestimmenc HMF kon-nen eine oder mehrschichtig eingebaut werden.,

Die Dicke einer einzeinen Schicht ist aus einbautechni-schen Grunden auf das Grosstkorn abzustimmen. Sie muss im Minimum das Anderthalbfache sowie im Maxu-mum das Vierfache des Grosstkornes betragen und darf nicht grosser als 200 mm sein.

NORME ENREGiSTREE DE L'ASSOCIATION SUlSSE DE NORMALISATiOh

Couches de fondation ä chaud

HMF

Exécution, exigences

A. Généralités

7. Objet

Cette norme contient des exigences relatives á la com-position et á l'exécution' des couches de fondation hydrocarbonées å chaud.

2. Definition *

Les couches de fondation å chaud (par abréviation HMF) sont composées d'enrobés hydrocarbonés préparés. mis en place et compactés å chaud.

3. But

Les HMF peuvent remplacer Ia partie supérieure ou i'ensemble de la couche de fondation non iiée. Eiles, remplissent ainsi une fonction analogue å une stabilise-tion. D'une part, elles augmentent Ia portance et par-lå même permettent de réduire i'épaisseur dela couche de fondation. D'autre part, elles diminuent Ia sensibiiité á I'eau et au gel de cette couche, ce qu1 permet I'empioi de maténaux Iégérement géiifs dans des cas bien deter-minés.

Les HMF protegent la couche sous-;acente et permettent d'obtenir une surface uniforme et réguliére pour ies couches hydrocarbonées ou pour le revêtement en béton de ciment qui seront construits par-dessus. Les HMF ne constituent pas une couche de roulement définitive; elles doivent être recouvertes d'une couche de support hydrocarbonée ou d'un revêtement en béton de ciment. Si les HMF servent provnsonrement comme piste de chantier, ii est conseillé de les protéger par un endun superficuel. '

4. Epalsseur

L'épaisseur totale des HMF sera déterminée selon les normes concernant le dimensionnement. Les HMF peu-vent être posées en plusneurs couches..

Du pomt de vue de la tecnnique de pose, l'épaisseur

d'une couche est fonction de la dimenSion du grain maxumum. Elle doit être égale au minimum á 1'/2 fois et au maximum a 4 foas le diamétre du grain maximum, sans cependant dépasser ia valeur de 200 mm.

Herausgeber-Vereinigung Schweizenscher Strassenfachleute (VSS) Seefeldstrasse 9, 8008 Zurich

Bearbeitung VSS«Kommisswn 5 Belage Genehmlgt' November 1980

DK., 625.731 85 Ersetzte Norm

Edneur

Union des professuonnels sunsses de la route (VSS) \ Seefeidstrasse 9, 8008 Zurich

Eiaboration Commussnon VSS 5 Revétements Adopté: Novembre 1980

DK: 625 731 85 k'.._. A_I_AL

(34)

-Ta be ll e 1: Ta bl ea u 1: Ta be ll a 1: Be zerc hn un ge n un d Be ts pue le No me nc la tur e et exe mp te s No me nc la tur e ed es em pr Es em pi di ma te ri al i Be is pi el e ge br äuc hi ic he r Exe mp le s de CO UC heS Süd ac es us at i no rm af me nt e Ma te ri al ie n ma te 'r ia ux us ue ls ca St ra ss en -C3 Sur fa ce de ' ' 1:4 Sup er fi ci e de ll a _ Ca De ck sc hi ch t ob em äc he -Bi tum in ös es Mi sc hg ut Ca Co uc he de sur fa ce ,O we n-.e m -En ro be shyd ro ca rb on es C; St ra to di sup er fi ci e ca ne gg ia ta -Mi sc el a bi tum mo sa \ -Be ton -Bét on de ci me nt -Ca lc estr uzzo -Pf ta st erst ei ne -Pa vés -Se lc ia to Sc hi ch te n Fl äc he n St ra ti Sup er fi ci e ca Pi at ta fo rm a 02 St ra to /i po rt an te /i de ll os tr at o -Mi sc el a bi tum in os a po rt an te -St ab il izza zi on e -Mi st o gr an ut ar eh an tum at o C4 F o r m ede ta 0: Co uc he(s ) de co uc he de -En ro bés hyd ro ca rbon és sup po rt sup po rt -St ab il is at io n -Gr ave conc as sée cz Pf an ie de r 02 Tr ag sc hi ch t( en ) Tr ag schi ch t -Bi tum in ös es Mi sc hg ut -St ab il is ie run g -Ki es sa nd ge br oc he n .68198 .ozuewnswu .tueweneAeu amumxsezdos 3 c,Fo rm e de la __ c. Pi at tafo rm a C1 Fun da ti on ss ch ic ht Fun da ti on s -Ki es sa nd run d un d Co uc he de fo nd at io n -Gr ave ro nd e et C. St ra to di de ll a fo nd azi on e -Mi st o gr an ul ar e, sc hich t ge br oc he n fond at io n co nc as sée fo nd azi on e ro to nd o e fr an tum at o -Stab il is ie run g -St ab il is atio n __ % -St ab it izza zi on e c. Pl an ie de r 6 neqnaqo 0 emwmwedns o _ . ,4 . _ . . . -.. ._ _. _. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . _ _ . _ _ . _ .. .. .. ._ .. ._ .. _. . _ _ _ 1 . -_ . _ _ _ _ _ _ -. _ _ . _ _ _ _ _ -_ _ _ . _ . . _ _ _ _ _ _ r _ . _ _ _ _ _ . . . _ _ . . ._ _ . . . _ . . . . . _ -. . . . _ _ _ . . _ . . _ . _ _ _ . . . _ _ . . _ _ . _ _ _ _ _ ñ Co Ub er ga ng ss ch ic ht -Sa nd Co Co uc he de -Sa bl e Co St ra to di tr an si zi on e -Sa bb ia -Ge ot ext il tr an si ti on b Fo rma -Géo te xt fl e -Ge ot es si le _ , b Pl an um _ BZ Co uc he de fo rme (d e l' In fr a -So l co mp ac te BZ So tt os tr ut tur a -Te rr en o co st lp at o struc tur e) -St ab il is at io n mi gl io ra ta -St ab il izza zi one -Ma tér ia ux de sub st it ut io n -Ma te ri al i di so st it uzi on e r _ _ _ _ __ _ _ _ . _ _ . _ _ -_ _ _ . _ _ __ _ _ _ _ _ _ . _ 8: Ri le va to b Pf an um , 82 Un te rb au -Ve rd lc ht et er Un te rg run d -St ab il is ie run g -Er sa tzm at er iali en

fä.

s

än

t

'4-'

"

H

'

_.

..r _ _v_ v a Ob er fl ac he de s Un te rg run de s B. Re mb la i eanpmxseuw g mnumssouos a a Sup er fi ci e de t te rren o ,a Fo rme du te rr ai n nemetun g får: oue: då1_ A Te rren o na tur af e < ute; 491 A Un te rg run d Te rr ai n na tur e! V V n

av?... L _ . _ A.. .. .--._ .. v-_a |

rm Er ns ch nr tt -en de 'b la r rn tr rn ce a auf D a m m sur re mb ta i su ri le va to bitum rn os er Be la g -Deck sc hl ch t + bi tum rn os e Tr ag schr ch t Be to nb el ag Be to np la tt e

©©© @

re vêt em en t hyd ro ca rb on é = co uc he de sur face + co uc he de sup po rt hyd roca rb on ée re vêt em en t en bét on da lf e en be to n II rr ve st tm en to br tum ln os o = st ra to dr sup er fl cr e + stra to po rt an te bi tum rn os o rlve st im en to ce me nt lzr o = pavt me nt azr on e In ca lc es tr uzzo

DH;

A Ab b. 1 ® Fl g. 1 Fi g. 1 Sc he ma tr sc he Que rs chnm e Sc hém as exp lr ca tr fs . Sc he ma es pt rc at rvn ,

(35)