VT1 notat
Nr 47-1994 Utgivningsår: 1994
Titel: Undersökning av slitstyrkan och ljusreflek-tionsegenskaper hos vägbeläggning.
Försök i VTIs provvägsmaskin. Projekt RYT.
Författare: Torbjörn Jacobson
Programområde: Vägteknik (Asfaltbeläggning) Projektnummer: 60206
Projektnamn: Projekt RYT
Uppdragsgivare: Vägverket, Region Stockholm Distribution: Begränsad dl Väg- och transport-forskningsinstitutet ä
SAMMANFATTNING 8.1 8.2 8.3 10. 11. BilagOr
INLEDNING OCH SYFTE
FAKTORER SOM INVERKAR PÅ
DUBB-AVNÖTNINGEN - ÖVERSIKT
UPPLÄGGNINGEN AV FÖRSÖKET
BELÄGGNINGSTYPER OCH STENMATERIAL STENMATERIALKVALITET
BELÄGGNINGSPLATTOR
PROVVÄGSMAS KINEN OCH KÖRNINGENS GENOMFÖRANDE
RESULTAT- PROVVÄGSMASKINEN
Avnötning - Spårutveckling Relativt slitage
Jämförelse mellan torr- och våtslitage LJUSREFLEKTIONSMÄTNINGAR SAMMANFATTANDE KOMIVIENTARER REFERENSER VTI NOTAT 47-1994 10 12 16 16 19 21 24 29 32
SAMMANFATTNING
På uppdrag av Vägverket, Region Stockholm, har VTI undersökt slitstyrkan och ljusreflektionsegenskapema hos 12 olika slitlagerbeläggningar av delvis ny typ. De beläggningstyper som ingår i undersökningen är konventionell firmabunden skelettasfalt, färgad nykomponerad skelettasfalt och cementbetongbeläggning. Stenmaterialet utgörs av kvartsit från Dalsland, porfyr från Älvdalen och Durasplitt från Norge. Största stenstorlek är för asfaltbeläggningarna 16 mm och för betongen 8 och 16 mm. Som referenser ingår asfaltbetong, HABT16 med porfyr och cementbetong med homfels från Norge. Vid färgad skelettasfalt används transparent bindemedel (Mexphalte C) tillsammans med färgpigment och specialsten, nämligen titandioxid och kvartsit för ljus respektive jämoxid och porfyr för röd skelettasfalt.
Försöket är upplagt som en relativ, jämförande undersökning i VTIs provvägsmaskin, PVM, med beläggningsplattor. PVM har vid tidigare undersökningar visat utmärkt korrelation till vägslitaget. Hastigheten har under testet varit 80 km/tim på omväxlande torr och våt vägbana omkring fryspunkten. Vid försöken har konventionella ståldubbade (dubbvikt 1,8 g) personbilsdäck använts. Körningen omfattar totalt 310 000 varv med fyra däck, varav 160 000 varv på torr bana och 150 000 varv på våt bana.
Provmaterialen har tillverkats av entreprenörer eller betongtillverkare medan prov-plattorna av asfalt vältats på VHS laboratorium. Stenmaterialen till undersökningen
kommer från VTI och betongtillverkaren (Durasplitt).
Ljusreflektionsegenskaperna har undersökts genom reflektans (Qd) och retroref-lektion (R). Mätningarna gjordes dels på nylagd yta, dels på av dubbdäck insliten beläggningsyta. Reflektansen beskriver vägbanans ljushet i dagsljus eller i mörker på väg med stationär belysning (som i tunnel) medan retroreflektionen beskriver vägbanans ljushet i mörker utan stationär belysning.
Undersökningen visar bl.a. att konventionell skelettasfalt, färgad skelettasfalt och
cementbetong samtliga erhåller mycket bra slitstyrka om stenmaten'alet utgörs av porfyr. Om kvartsit används istället för porfyr ökar dubbavnötningen med ungefär 30 %. Kvartsiten medför dock att vägbanan blir ljusare jämfört med porfyren. Be-tongbeläggning med porfyr erhåller mer än halverat slitage jämfört med VTI NOTAT 47-1994
motsvarande betongbeläggning med Durasplitt. Undersökningen visar också att
vägbanan slits mindre vid torrt tillstånd än vått, fast olika mycket beroende på
typen av stenmaterial. Beläggning med kvartsit och Durasplitt slits vid vått tillstånd relativt mer per dubbad överfart än en beläggning med porfyr. Vid torr vägbana slits dock kvartsit och porfyr ungefär lika mycket.
Ljusreflektionsmätningarna på torr bana visar ganska stora variationer mellan olika beläggningstyper och mellan nylagd och insliten vägbana. Med några få undantag har beläggningarna blivit ljusare i simulerad gatubelysning/dagsljus (Qd har ökat) när beläggningen slitits in genom dubbtrafrkeringen. Asfaltbeläggningama med porfyr måste dock fortfarande anses vara mörka. Ljusast är betongbeläggningama och vitfärgad asfalt med kvartsit. Även konventionell asfalt med kvartsit uppvisar liknande Qd-v'arden som betongen med porfyr efter det att vägbanan slitits in.
Vad gäller retroreflektionen (R), så medför dubbavnötningen att
asfaltbeläggningarna med porfyr eller kvartsit blir ljusare jämfört med nylagd yta medan övriga beläggningar (färgad asfalt och betong) med ett undantag blir mörkare.
1.
INLEDNlNG OCH SYFTE
I samband med planeringen av ringledema i Stockholmsregionen har VTI fått i uppdrag att undersöka slitstyrkan och ljusreflektionsegenskapema hos olika typer av slitlagerbeläggningar. Undersökningen har gjorts på uppdrag av Vägverket, Region Stockholm, och är inriktad mot att ta fram underlag för valet av vägbeläggning till trañkleder i tunnlar.
Sedan slutet på 60-talet, när dubbdäcken introducerades på de svenska marknaden, har
dubbavnötningen orsakat en betydande spårbildning på det högtrafikerade vägnätet. Enligt dubbdäcksutredningens beräkningar från 1989 kostar beläggningsslitaget som direkt följd av dubbdäckstrafiken årligen 250 - 300 milj kronor. På senare år har dock betydligt slitstarkare beläggningstyper utvecklats jämfört mot tidigare. Skelettasfalt är exempel på detta och de har på kort tid kommit att dominera marknaden på det högtrafikerade vägnätet. Skelettasfalt inne-håller en hög andel grovt stenmaterial (ca 70 %), vilket medför att stenmaterialet på ett markant sätt sätter sin prägel på beläggningen, framför allt efter det att beläggningen slitits in av dubbtrañken. I de flesta fall utgörs det grövre stenmaterialet också av högkvalitativ specialsten, typ kvartsit eller porfyr, stenmaterial med mycket bra slitstyrka. Det innebär att vägytans ljustekniska egenskaper i hög grad påverkas av valet av stenmaterial till beläggningen. Sammanfattningsvis ger Skelettasfalt vägbanan bra egenskaper i fråga om dubbavnötning och stabilitet genom hög andel grovt stenmaterial (stenskelettet) samt bra friktion och reducerat däcksbuller genom att ytan är skrovlig men med en gynnsam makrotextur.
På senare år har en ny typ av cementbetongbeläggningar med hög hållfasthet och beständighet utvecklats i Sverige, vilka bl.a. karakteriseras genom mycket bra nötningsresistens mot dubbade fordon. Exempel på detta är motorvägama vid E4, Arlanda och E6, Falkenberg.
Förutom bra slitstyrka erhåller betongbeläggningar också mycket bra stabilitet. Den nya
be-tongtekniken har hittills inte inneburit några problem med fogar eller sprickor. Dagens betong-beläggningar med hög stenhalt erhåller genom friläggning av ytan vägyteegenskaper som påminner om Skelettasfalt. Stenmaterialet har även vid betongbeläggningar en mycket stor betydelse för ytans egenskaper och karaktär. I princip är valet av stenmaterial lika viktigt för cementbetong som för Skelettasfalt.
Erfarenheterna av färgad Skelettasfalt i kombination med högtrafikerade vägar är hittills be-gränsad. Färgad asfalt brukar av estetiska skäl användas för planer, entréer, gångbanor och
lik-nande och normalt inte på högtrafikerade vägar, främst beroende på att den är dyrare än
kon-ventionell asfalt. Färgad asfalt innebär i detta fall att ett transparent bindemedel används till-sammans med ett färgpigment och ett stenmaterial med en viss färg. Tillverkningen görs i stort sett på samma sätt som vid konventionell asfalt. Anledningen till att färgad asfalt ingår i under-VTI NOTAT 47-1994
Skillnaden mellan hjulspår och Övrig körbana blir också mindre om beläggningen har en homo-gen färg (nyans), dvs bruket och stenmaterialet har ungefär samma färg. Således innehåller det ljusaste alternativet i undersökningen ljus kvartsit medan det röda alternativet innehåller rödaktig porfyr.
VTIs FOU inom dubbavnötningen visar att när det handlar om vägbeläggningar är det främst tre faktorer, alla kopplade till stenmaterialet, som har visat sig ha stor inverkan på belägg-ningens slitageegenskaper. Stenmaterialets kvalitet, storlek och sammansättning har en avgör-ande betydelse beläggningens förmåga att motstå dubbavnötning. Exempelvis kan en tät
asfaltbetong (t ex HABT12) med ortens stenmaterial, vid liknande trafikförhållanden, slitas 3
-4 gånger mer än en skelettasfalt (t ex HABSlÖ) med högklassig porfyr. En kort översikt över de senaste årens FOU-erfarenheter på området ges i nästa avsnitt.
I föreliggande undersökning ingår olika varianter av skelettasfalt, färgad skelettasfalt och ce-mentbetongbeläggning. Stenmaterialet utgörs av porfyr, kvartsit och Durasplitt. Största sten-storlek är förasfaltbeläggningarna 16 mm och för betongen 8 och 16 mm. De ljustekniska egenskaperna har undersökts genom mätning av reflektans och retroreflektion. Provningarna har gjorts i VTIs provvägsmaskin (PVM) som är en avancerad utrustning för accelererande slitageförsök, t ex kan ett par års trafik simuleras på ett par veckor. Provningsmetodiken med-för att väldefinierade provbeläggningar (provplattor) testas. Provplattorna tillverkas på labo-ratoriet under realistiska och kontrollerade former. Avnötningen (profilen) mäts med ett laser-instrument som har mycket hög precision. Provningsmetodiken har på senare år tagits fram på VTI och kommit till stor användning för slitagestudier. Ett ganska stort antal körningar (10-tal) har utförts i PVM sedan i början av 90-talet.
Försöket är upplagt som en relativ, jämförande undersökningen, där det primära syftet är att jämföra olika provbeläggningar mot varandra. Genom referensbeläggningarna, inlagda i prov-banan, kan jämförelser göras mot tidigare eller senare försök i PVM eller mot plattor utlagda på vägen. Försöket har anpassats till tunnelmiljö, vilket innebär att provbanan växlingsvis varit torr och fuktig under försökets gång. Hastigheten var 80 km/tim. Ljusmätningarna gjordes på både nylagd och insliten beläggning.
Det är viktigt att komma ihåg att erfarenheterna från tunnelbeläggningar är ganska små i Sverige. Trafiken i en tunnel är sannolikt mer spårbunden än utomhus beroende på tunnel-väggar och heldragen kantlinje, vilket medför större spårbildning. Om körbanan är torr blir av-nötningen mindre än om körbanan är fuktig, omfattningen beror dock på typen av stenmaterial. Temperaturen kommer sannolikt att variera mindre i en tunnel jämfört med utomhus, något
som kan ha en positiv inverkan på åldringen och beständigheten hos asfalt. Eftersom höga temperatur (solstrålning) inte heller erhålls i en tunnel är risken för plastiska deformationer varma sommardagar ringa.
Vid planläggningen och genomförandet av undersökningen har personal från Vägverket, KTH, entreprenörer och betongtillverkare förutom VTI deltagit, bl.a. ansvarar entreprenörerna och betongtillverkaren för recepturen och tillverkningen av provbeläggningarna.
2.
FAKTORER som INVERKAR PÅ DUBBAVNÖTNINGEN - ÖVERSIKT
Tack vare förbättrade och nya provningsmetoder har vi ganska väl lyckats kartlägga vilka fak-torer som inverkar på slitstyrkan hos asfaltbeläggningen när den utsätts för dubbslitage.VTI:s forskning inom området kan sägas haft två huvudinriktningar de senaste åren. Den ena har syftat till att ta fram provningsmetoder och mätutrustningar för att mäta slitstyrkan hos be-läggningen. Exempel på detta är metodiken medprovplattor med väldefinierad sammansättning och packning, modifieringen av provvägsmaskinen, laserprofilometem för noggranna avnötningsmätningar och utvecklingen av renodlade laboratoriemetoder såsom Tröger, Prall och finska PWR. Dessa lab.metoder har dock inte den precision och relevans som krävs för undersökning av aktuell typ.
Den andra inriktningen av verksamheten har bedrivits mot en kartläggning av vilka faktorer som har betydelse vid dubbslitage. Den verksamheten har bedrivits genom fullskaliga prov-vägsförsök, beläggningsplattor utplacerade i vägen eller genom försök i VTIs provvägsmaskin som på senare år efter ombyggnad visat en mycket bra korrelation mot dubbslitaget på vägen. Försöken har ofta bedrivits i nära samarbete med Vägverket, entreprenörer och binde-medelstillverkare, vilket inneburit att ett stort antal nya typer av asfaltbeläggningar, t ex olika varianter av skelettasfalter som är mycket nötningsresistenta, i ett tidigt skede testats och ut-värderats inom dessa projekt.
Undersökningarna har visat att det är en lång rad faktorer som har betydelse för dubbslitaget. 'Studeras beläggningen har stenmaterialkvaliteten, andelen grovt material och största stenstor-leken mycket stor inverkan på slitstyrkan. Inom produktion av asfaltbeläggningar kan i viss mån krossningsproceduren (kubisering) vid framtagning av stenmaterial och utförandekva-liteten i asfaltverk eller vid läggning påverka slitstyrkan hos asfalten. Det finns också ett stort antal faktorer som är kopplade till trafiken och vägen som har stor betydelse, t ex
trañkmäng-den, dubbfrekvensen, hastigheten, vägbredden och sannolikt klimatet. Undersökningar i
provvägsmaskinen har också visat att typen av dubb har stor betydelse för slitagets storlek. Stenmaten'alkvaliteten är utan tvekan den enskilda parameter som har störst betydelse för asfaltens förmåga att motstå dubbslitage och dagens bästa slitlagerbeläggningar innehåller specialsten med hög kvalitet, t.ex. porfyr och kvartsit. De bästa beläggningarna är idag sanno-likt upp mot fem gånger slitstarkare än de beläggningar som förekom i mitten av 80-talet och ända upp till tio gånger slitstarkare än de som förekom vid slutet av 60-talet. Utvecklingen av slitstarka beläggningar har således varit stor, främst under senare år, beroende på ökad
förståelse för stenmaterialets stora roll för asfaltens kvalitet.
I figur 1 ges en översikt över olika beläggningstypers resistens mot dubbtrañk. Undersök-ningen är tidigare utförd i VTIs provvägsmaskin och omfattar tät asfaltbetong (typ HABT), skelettasfalt (typ HABS) och cementbetong. Stenmaterialen utgörs dels av specialsten, typ porfyr, kvartsit, Durasplitt och homfels, dels av ortens material, typ gnejs och granit. En stål-slagg ingår också i undersökningen. Samtliga material förekommer som asfalt- eller
betong-ballast.
Töt asfaltbelong Skelehasfalt Cementbetong
_ _ 2 'l 0 09 2: .. . 3: 20 ". nte Dura: Hor plm us adsl Granit Slaggl Gran" Granit
Porfyrz Pony!! Kv Porfyrl Kvartsl Grann Slaggl Granit Granit
6 116 16 2 12 12 0 6 116 16 2 12 12
Inverkan av beläggningstyp och stenmaterialkvalitet. Försök i VTIs prov-vägsmaskin.
Figur 1
Försöket har till större delen planlagts och genomförts av VTI (Jacobson Torbjörn, Hultqvist Bengt-Åke, Lundkvist Sven-Olof). I olika delar av undersökningen har dock Vägverket, region
Stockholm (Lind Bertil), KTH (Isacson Ulf), entreprenörer (Skanska, NCC, Stockholm, Jönsson Per-Ola, Ulmgren Nils) och betongtillverkare (Skanska, Johansson Thomas, Jönsson Ulf) medverkat.
Undersökningen har anpassats till de förhållanden och förutsättningar som råder för tunnlar
och för Stockholmsregionen. Exempel på detta är valet av beläggningar och försökets upplägg-ning i PVM.
Projektet lades upp i följande steg:
Val av slitlagertyp och stenmaterial, VTI, Vägverket och KTH
Leverans av stenmaterial, VTIs referensmaterial
Proportionering av asfaltmassa och betong, entreprenörer och betongtillverkare Tillverkning av asfaltmassa och betong, entreprenörer och betongtillverkare Tillverkning och packningskontroll av provplattor, VTI
Testning av plattorna i provvägsmaskinen, VTI Ljusmätningar, VTI
Analys av det grövre stenmaterialet, VTI
§0
9
°N
Q
S
^
P
P
°N
H
Utvärdering och rapport, VTI
Ingen kvalitetskontroll av asfaltmassan eller betongen gjordes vid plattillverkningen. Entrepre-nören har dock dessa uppgifter. Referensplattor av asfalt och betong ingår i undersökningen.
Asfaltreferensen har tagits fram på VTI medan betOngreferensen kommer från Norge.
Dubbel-prov (två plattor per recept) ingår i undersökningen.
7
4.
BELÄGGNlNGSTYPER OCH STENMATERIAL
Beläggningsproven kommer från Stockholm. Beläggningstypema utgörs av konventionell fnmabunden skelettasfalt (STABINOR och VIACOTOP), färgad skelettasfalt (STABINOR vit och röd, VIACOTOP vit och röd) och av cementbetong. Största stenstorlek är 16 mm utom i
ett fall, cementbetong med 8ämm. Det grövre stenmaterialet, materialet större än 4 mm, utgörs
av kvartsit, porfyr eller Durasplitt. Durasplitt är ett egentligen ett firmanamn, bergarten utgörs
av kvartsdiorit. Finandelen, materialet mellan 0-4 mm utgörs av ortens material (Stockholm).
En sammanställning överbeläggningstyper, stenmaterial och tillverkare ges nedan:
*
STABINOR 16 - porfyr, Älvdalen, Skanska
*
VIACOTOP 16 - porfyr, Älvdalen, NCC
* STABINOR 16 - kvartsit, Dalsland, Skanska * VIACOTOP 16 - kvartsit, Dalsland, NCC
*
Färgad STABINOR 16, röd - porfyr, Älvdalen, Skanska
*
Färgad VIACOTOP 16, röd - porfyr, Älvdalen, NCC
* Färgad STABINOR 16, vit- kvartsit, Dalsland, Skanska * Färgad VIACOTOP 16, vit- kvartsit, Dalsland, NCC
*
Cementbetong 16 - porfyr, Älvdalen, Skanska
*
Cementbetong 8 - porfyr, Älvdalen, Skanska
* Cementbetong 16 - Durasplitt, Norge, Skanska * Cementbetong 8 - Durasplitt, Norge, Skanska
* Asfalt, HABT 16 - porfyr, referens
* Cementbetong - hornfels, Norge, referens
Bindemedlet till de färgade asfalterna utgörs av Mexphalte C och kommer från svenska Shell. Mexphalte C är ett (syntetiskt) bitumen som utvecklats av Shell Research i Amsterdam. Det innehåller inga asfaltener och är därför närmast transparent i tunna skikt. Därigenom är Mexphalte C lätt att infärga med mycket liten mängd pigment. Mexphalte innehåller också enligt uppgift polymerer.
I stort sett är egenskaperna hos Mexphalte C 80/100 jämförbara med dem hos vanligt
penetra-tionsbitumen Mexphalte 80/ 100 eller vår svenska B 85, med undantag av att viskositetskurvan
är ca 25°C lägre. Stark färgad asfalt kan tillverkas med endast 1 vikt-% pigmentering. I den vita respektive röda asfalten består pigmentet av titandioxid respektive järnoxid.
Mexphalte C 80/ 100 kan användas som bindemedel vid massatillverkning i asfaltverk på samma sätt som konventionellt bindemedel men blandningstemperaturen skall vara 25°C lägre. Rekommenderad blandningstemperatur för asfaltbetong är 135 - l40°C.
5.
STENMATERIALKVALlTET
Stenmaterialet har undersökts med avseende på slipvärde, kulkvarn, flisighet, sprödhet och
komdensitet. Resultaten redovisas i tabell 1.
Tabell 1 Stenmaterialprovningar.
Stenmaterial Korn- Flisighets- Sprödhets- Kul-
Slip-densitet 1) tal 1) tal 1) kvarn värde
porfyr, Älvdalen
2,61
1,31
34
4,6
1,43
kvartsit, Dalsland 2,64 1,30 46 6,5 1,07 Durasplitt, Norge 2,78 1,30 27 5,9 1,82 homfels, referens 2) - - - - -orfyr, referens 2,61 1,36 37 5,1 1,29 1) Avser analysfraktion 8 - 11,2 mm. 2) Uppgifter saknas. Kommentarer:Kvartsiten erhåller bäst sliptal men samtidigt sämst kulkvamsvärde, något som är typiskt för
kvartsiter. Kvartsit består av hårda kvartskorn men är samtidigt spröd och kan innehålla sprickanvisningar, vilket bl.a. på vägen resulterar i en viss nedkrossning. Durasplitten uppvisar ganska dåligt slipvärde men är samtidigt seg (lågt sprödhetstal). Det tyder i princip på en bergart med låg kvartshalt men samtidigt bra kornfogning mellan mineralkomen. Porfyren uppvisar (som väntat) det bästa kulkvarnsvärdet av samtliga material, vilket visar att materialet
har hårda, mycket fina väl sammansvetsade kom.
6.
BELÄGGNINGSPLATTOR
Proportioneringen av recepten och tillverkningen av asfaltmaten'alen resp. betongen gjordes av entreprenörerna resp. betongtillverkaren. Betongtillverkarcn ansvarade också för gjutningen av betongplattorna. Kontroll av komkurva och bindemedelshalt har inte gjorts men resultaten
finns hos tillverkaren.
Beläggningsplattoma av asfalt tillverkades enligt ett förfarande som genom åren utvecklats på VTI och som innebär att asfaltmassorna vältas med en stålvalsvält. Efter packningen av massan kontrolleras packningsgraden hos plattan. I korthet gick vältningen av plattorna till på följande sätt:
1. Asfaltmassan värmdes till föreskriven packningstemperatur i värmeskåp.
2. För att plattorna skall erhålla nominell tjocklek (40 mm) beräknades erforderlig mängd massa per platta med utgångspunkt från skrymdensiteten enligt Marshall och plattans volym. Asfaltmassan, som delades upp i mindre satser på ca 16 kg, fördelades med hjälp av ett löst plåtkors ut i olika fack i formen (4 satser per form). Förfarandet syftar till att minimera risken för separationer i samband med tömningen och fördelningen av
massan i vältformen. Formen har formatet 95 * 75 cm.
3. Asfaltmassan vältades med en DYNAPAC CG11, en "gångbanevält" på ca 1700 kg med vibro. För att förhindra att stenmaterial fastnar på valsen lades en tunn masonit-skiva på asfaltytan under packningen. Följande vältschema användes:
12 överfarter utan vibro
4 överfarter med vibro 12 överfarter utan vibro
4. Efter det att plattorna svalnat till rumstemperatur delades de till provningsformatet 47,5 * 75 cm. Tjockleken var ca 40 mm.
Plattornas skrymdensitet undersöktes genom Vägning i luft och vatten. Packningsgraden beräk-nades som förhållandet i procent av skrymdensiteten mellan plattan och Marshallprov. Skrym-densiteter och packningsgrader redovisas i tabell 2.
11
Tabell 2 Packningskontroll av beläggningsplattor av asfalt.
Massatyp Plattnr Skrym. Hålrum Skrymd.
Packnings-Marshall 1) Packnings-Marshalll) platta grad
kg/dm3 vol-% kg/dm3 % Stabinor16, porfyr 553 2,356 2,9 2,310 98 - 554 2,356 2,9 2,278 97 Stabinor16, kvartsit 555 2,361 2,9 2,335 99 556 2,361 2,9 2,306 98 Viacotop16, porfyr 449 2,300 3 ,4 2,258 98 450 2,300 3,4 2,258 98 Viacotop16, kvartsit 447 2,300 3 ,4 2,249 98 448 2,300 3,4 2,280 99 Stabinor16, röd, porfyr 545 2,343 3,5 2,326 99 546 2,343 3,5 2,353 100
Stabinor16, vit, kvartsit 549 2,374 3,0 2,368 100
550 2,374 3,0 2,358 99
Viacotop 16, röd, porfyr 445 2,317 3,1 2,263 98
446 2,317 3,1 2,266 98
Viacotop16, vit, kvartsit 443 2,317 3,1 2,257 97
444 2,317 3,1 2,290 99
HABT16, porfyr, referens 455 2,350 1,9 2,346 100
456 2,350 1,9 2,311 98
1) Skrymdensiteten enligt Marshall har bestämts av entreprenören utom för referensen Kommentarer:
Packningsgraden ligger i de flesta fall mellan 98 - 100 %, ett acceptabelt resultat. I några fall erhålls lägre packningsgrad, 97 %. Det behöver nödvändigtvis inte innebära att plattorna er-hållit sämre packning utan resultatet kan också påverkas av de variationer som Marshall-stampen kan ge. Marshallmetoden har visat stor spridning (dålig reproducerbarhet) enligt ring-analyser (VTI Notat nr V208). Även variationer i materialet kan inverka på resultatet. Pack-ningsgraden bör av den anledningen bedömas som ett ungefärligt mått på packningsarbetet.
7.
PROVVÄGSMASKINEN OCH KÖRNINGENS GENOMFÖRAND
E
Provvägsmaskinen - allmän beskrivning
Provvägsmaskinen (foto 1), som på senare år modifierats, är en utrustning för accelererad
provning av beläggningars resistens mot slitage från dubbade d
äck. Banans diameter är 5,25 m
vilket ger en medellångd per varv av 16,5 m. Provbanan rymme
r sammanlagt 28 plattor, varav
ett par alltid utgörs av referensprov. Hastighet, klimat, typ av dubbar är exempel på möjliga
variabler i maskinen. Normalt görs testet vid 85 km/tim på fuk
tig bana och omkring noll
grader. En körning omfattar drygt 300 000 varv vilket ungefar motsvarar två års slitage för högtrañkerade vägar i Stockholmstrakten. Maskinen har visat ett mycket bra samband med slitaget på vägen (figur 2) och' även bra repeterbarhet, vilket är viktigt vid jämförande studier (se VTI Notat V197). Avnötningen (tvärproñlen) mäts meden laserprofllometer, en utrustning med mycket hög noggrannhet och precision.
Foto 1
Provvägsmaskinen med laserproñlometern.
13
Figur 2 Korrelation mellan plattor i fält och provvägsmaskinen
Provens placering i banan
Prov med förväntad liknande slitstyrka placerades i möjligaste mån intill varandra så att de
nivåskillnader som alltid uppstår mellan plattorna under körning minimeras. I bilaga 1 redovisas provens placering i provbanan.
Dubbdäck och hjul
Däcken var av radialtyp, Gislaved 185/70, R14. De var dubbade med ca 110 ståldubb (hård-metalldubb) med en vikt av 1,8 g vardera. Innan körningen slits däcken in genom landsvägs-körning enligt ett visst schema. Ringtrycket var 250 kPa och hjulen tjäderbelastades till hjul-lasten 4500 N, vilket ungefär motsvarar hjulhjul-lasten för en personbil.
Dubbutsticket och antalet dubbar i däcken kontrolleras kontinuerligt under försökets gång. Fyra hjul användes vid försöket.
Hastighet och klimat
Maskinen har under försöken körts i ca 80 km/tim. Vid tidigare försök har hastigheten varit 60
eller 85 km/tim. Provbanan var omväxlande torr och våt under försöket.
Avnötningsmätning - lasegproñlometer
Bestämningen av avnötningen har skett genom upprepade mätningar av provplattornas profil
tvärs köniktningen före, under och efter körningen.
Laserproñlometem bygger på kontaktlös avståndsmätning mellan mätbalken och provets yta genom laserteknik. Tvärprofrlen registreras med en avläsningsnoggrannhet av ca 0,01 m, och med en samplingstäthet av ca 400 mätpunkter per meter.
Antal mätlinjer och mätprogram
Vid varje mättillfälle bestämdes tre profiler per provplatta. Det innebär att vid varje mätning
er-hålls ca 360 mätpunkter per platta eftersom slitagespåret på banan är 30 cm brett.
Proñlmätningar gjordes vid 12 tillfällen under körningen. Mätprogrammet framgår av följande: - Inkörning av provbanan i 5000 varv med sommardäck vid rumstemperatur
- Inslitning av provbanan i 1000 varv med dubbade däck - nollmätning - mätning 0
- +10 000 varv torrt - mätning 1 - +30 000 varv torrt - mätning 2 - +30 000 varv vått - mätning 3 - +30 000 varv torrt - mätning 4 - +30 000 varv vått - mätning 5 - +30 000 varv torrt - mätning 6 - +30 000 varv vått - mätning 7 - +30 000 varv torrt - mätning 8 - +30 000 varv vått - mätning 9 - +30 000 varv torrt - mätning 10
-
+30 000 varv vått - mätning 11
15
Försöket avslutades efter 310 000 varv varav 160 000 varv utgjordes av torrslitage och 150 000 varv utgjordes av våtslitage.
Beräkning av dubbavnötningen
Avnötningen beräknas ur skillnaden mellan noll-profilen och avnötningsproñlerna. Avnöt-ningen redovisas i form av medelavnötning i mm för respektive linje, platta och beläggningstyp.
8.
RESULTAT- PROVVÄGSMASKINEN
8.1
Avnötning - Spårutveckling
I ñgurema 3 - 6 redovisas avnötningens storlek och utveckling med antalet varv. Resultaten redovisas som medelavnötning i mm per beläggningstyp. I bilaga 2 ges en sammanställning Över slitagedata, vilken omfattar enskilda mätlinjer, medelvärden per platta, medelvärden per beläggningstyp, standardavvikelse och variationskoefñcient.
6 5 Vlacotoplé, kvarts" ' 43' Vlacotop16,porfyr kvarts" _4-_ Stablnor16,porfyr 4 E " "°' ' Stablnor16,kvansit E 23 ;E- 3 :o 5 - _ 42 < 0 p _ _ _ ,9 2 4, - n _ 0/42,;;;.J3/ o ' 'D _ . 'f I - ' pOffo I [3 ' 0/ I ,' l 0/ 1 t ' /
0 ç/ %
l
I
%
l
l
0 50 1(1) 150 2(1) 250 30) 350 mao-mas varvFigur 3 Provbeläggningar med konventionell skelettasfalt.
17 5 5 _F_ Vlacotoplé. rod.. ' 'D' ' Vlacotoplb,vlt D 4 Stablnorlá.vlt D_ _ _ _ _o_ . 4 ' E . , 4 ' kvanle E ' "° ' Stablnorlé. röd _13. ' g /____/ :E- 3 :0 C > _ o , - - -°
't
' ' / powr
2 I 4 0 1 1 1 1 i 1 0 50 100 150 200 250 300 350 IMO-tals varvFigur 4 Pr0vbeläggningar med färgad skelettasfalt.
5
5 Betong 8. durosplm 1'
_0- Betonglá, durasplm Durosplm
4 ° Betong 8. porfyr / E -o- ae1onglé.porfvr / E d 0
5 3
/v/
< 2 /./ ^/0/ Pony' M 1 / 0 - 1 1 lr 1 1 1 0 50 100 150 200 250 300 350 1000-101: varvFigur 5 Pr0vbeläggningar med cementbetong.
HABTM. porlyr I
_-0_ HABTIé, porfyr /
_- Betong, homfels Salong
"-°-' Betong , homfels 4 i /0 //mfr/ HABT16 3 /
//////i//
Avn öt ni ng , m m 10004013 varvFigur 6 Referensbeläggningar, asfalt och cementbetong. Kommentarer:
Ser man till avnötningsförloppet så slits plattorna relativt sett mer i början innan banan hunnit slitas in. Under den senare delen av försöket är avnötningen ganska linjär. Förhållandet mellan de olika proven är i de flesta fall oförändrat under försökets gång, dvs de slits ungefär på samma sätt fast olika mycket. Referensbetongen slits dock relativt mindre i början i försöket. Avnötningsförloppet påverkas också av klimatet. Våtslitaget medför ett relativt större slitage än vid torrslitaget. Förhållandet mellan våt- och torrslitage varierar dock för de olika sten-materialen. Kvartsiten slits relativt mer vått än torrt jämfört med porfyren. Möjligen kan detta bero på mikrosprickor som finns i kvartsit och som lättare utlöses till brott i fuktigt tillstånd. Det framgår tydligt av försöken att stenmaterialet har en markant inverkan på slitstyrkan hos beläggningen. Konventionellskelettasfalt med kvartsit slits drygt 50 % mer än motsvarande be-läggningstyp med porfyr (figur 3). Skillnaden i avnötning är liten mellan STABINOR 16 och VIACOTOP 16 och det gäller för både kvartsit och porfyr.
Färgad skelettasfalt erhåller ungefär sarmna slitageutveckling som konventionell skelettasfalt (figur 4). Det transparenta bindemedlet liksom färgpigmentet verkar inte påverka slitageut-vecklingen nämnvärt hos beläggningen utan det är stenmaterialet (porfyr och kvartsit) som har betydelse. Skillnaden i slitstyrka mellan röd och vit asfalt är ungefär lika stor som skillnaden VTI NOTAT 47-1994
19
var mellan porfyr och kvartsit vid konventionell skelettasfalt. VIACOTOP - röd uppvisar något mindre slitageutveckling än STABINOR - röd medan förhållandet är det motsatta för vit be-läggning där STABINOR - vit är bättre än VIACOTOP - vit.
Av de fyra cementbetongbeläggningarna (figur 5) uppvisar porfyrenmed största stenstorlek 16 mm markant lägst avnötning och har samtidigt den minsta avnötningen av samtliga provbe-läggningar i undersökningen (ca 25-30 % reducerat slitage jämfört med skelettasfalt). Betong innehållande Durasplitt uppvisar mer än dubbelt så stor slitageutveckling jämfört med betong
innehållande porfyr. Försöken visar också att största stenstorleken har stor betydelse för
be-tongbeläggningens slitstyrka. Betong med största stenstorlek 16 mm uppvisar bättre slitstyrka än betong 8 mm vid samma stenmaterial, speciellt för porfyr. Dessa erfarenheter stämmer med tidigare försök på asfaltbeläggningar.
Referensbeläggningama, HABT 16 mm med porfyr (figur 6) och betong med homfels, upp-visar 30 - 40 % mindre avnötning jämfört med tidigare försök som utförts vid enbart vått
till-stånd och vid 85 km/tim (VTI Meddelande 732 och VTI Notat 46-1994). Försöken visar också
att skelettasfaltema med porfyr slits ca 35 % mindre än HABT 16 mm med motsvarande porfyr.
8.2
Relativt slitage
För att underlätta jämförelser mellan olika prov samt möjliggöra jämförelser mellan olika för-sök i provvägsmaskinen brukar dubbavnötningen redovisas som relativ slitage. Relativa slitaget är förhållandet mellan provplattoma och referensplattoma innehållande HABT 16 mm, porfyr. Samma typ av asfaltreferens har funnits med ända sedan försöken med beläggningsplattor startades upp i slutet av 80-talet.
Relativa slitaget redovisas i figurema 8 - 9.
§§§§®ä
§§§§®m
' '§§§w
' S . 6..
.
.
I
I
I
M
\\
\
N
\\
\_
\\\
1 . Stcblnor
6. 4, 2, .l 8, .o 4 2 0 .I .I 1, 0 09 2% 3: 22 _ r 0 9 2 % 3: 22 _
21
8.3
Jämförelse mellan torr- och våtslitage
Försöket utfördes på både torr och våt provbana. Efter en inköming på 10 000 varv följde tio
slitageperioder på 30000 varv vardera med omväxlande torrt eller vått slitage (5 perioder
vardera) .
I figurerna 10 och 11 redovisas förhållandet mellan vått och torrt slitage. För att eliminera in-verkan av initialslitage görs jämförelsen mellan 70 000 och 310 000 varv (linjärt slitage). Det innebär 120 000 varv torrslitage och 120 000 varv våtslitage. I början av ett försök slits be-läggningen relativt sett mer per överfart (initialslitaget) innan ytan hunnit slitas in (bruket i ytan slitits bort och stenarna rundas av).
Avn öl ni ng , m m
HABTlé, Vlocoloplé, Vlacoloplé, Sloblnorlé, Sloblnorlé.
portyr, kvarts" porfyr porfyr kvarts"
referens
Figur 10 Förhållande mellan torr och våtslitage. Provbeläggningar med konventionell skelettasfalt.
Avn öt ni ng, m m
Vlacotoplb, röd Vlocotop16,vlt Simlnoné, vn Stablnorlö, röd
Figur 11 Förhållande mellan torrt och vått slitage. Provbeläggningar med färgad skelettasfalt. Avn öt ni ng , m m
Belong. Betong 8. Betonglá. 8090:1916, Betong 8,
referens. durasplm durasplm porfyr portyr
Norge
Figur 12 Förhållande mellan tom 00h vått slitage. Provbeläggningar med cementbetong.
23 Kommentarer:
Det framgår tydligt av figurerna att våtslitaget är betydligt större än torrslitaget och detta gäller både för asfalt och betong. Skillnaden är särskilt markant för kvartsit och Durasplitt medan den är mindre för porfyr. Det innebär att dubbavnötning blir mindre på torr vägbana än fuktig och att kvartsiten i högre grad porfyren påverkas av fuktförhållanden. Är vägbanan enbart torr visar resultaten att skillnaden i slitstyrka mellan porfyr och kvartsit är ganska liten.
Utomhus dominerar fuktig vägbana under vintern medan det på våren råder mera torra förhåll-anden (skillnaden kan dock vara stor mellan olika år). I en tunnel är förhållförhåll-andena speciella och det är många parametrar som kan inverka på klimatet i tunneln. Ventilationen, temperaturen,
saltningen, vatten och snö som förs in av trafiken, trafikmängden, hastigheten, kondens från
tunnelväggar, tunnelns längd etc är faktorer som sannolikt härvidlag spelar in.
9.
LJUSREFLEKTIONSMÄTNINGAR
I samband med slitageprovningen i provvägsmaskinen utfördes mätningar av ljusreflektionen på de olika vägbeläggningarna. Den första mätningen gjordes på nylagd beläggningen och en andra mätning gjordes på insliten vägbana efter 100 000 varv. Båda mätningarna gjordes på torr vägyta och de avser reflektans (Qd) och retroreflektion (R). Storheterna reflektans och
retroreflektion beskriver:
Reflektans (Qd): Vägbanans ljushet i dagsljus eller i mörker på väg med stationär belysning sett från en personalbil om föraren ser 30 m framför bilen. Det sistnämnda innebär att
observa-tionsvinkeln är 2,29°.
Retroreflektion (R): Vägbanans ljushet i mörker på väg utan stationär belysning, dvs. i for-donsbelysning då föraren av en personbil tittar 50 rn framför fordonet. Detta innebär att
belys-ningsvinkeln är 0,740 och observationsvinkeln 1,37°.
Man kan säga att i fallet med beläggning i tunnel är reflektansen det viktigaste måttet, eftersom man kan likna tunneln med en väg i mörker som har stationär belysning. Retroreflektionen är dock av ett visst intresse, eftersom den bidrar till vägbanans ljushet. Hur mycket den bidrar beror förstås på vägbanans reflexionsegenskaper, men också på denstationära belysningens
kvalitet.
Resultaten redovisas i tabell 3 och figurerna 13 - 15.
25
Tabell 3 Reflektans (Qd) och retroreflektion (R).
Beläggningstyp Qd Qd R R
Nylagd Insliten Nylagd Insliten
beläggning beläggning beläggning beläggning \ Referenser HABT16, porfyr . 51 56 10 8 Cementbetong, hornfels 158 98 25 13 Skelettasfalt, konventionell Viacotop, kvartsit 41 83 9 12 Viacotop, porfyr 34 48 6 12 Stabinor, kvartsit 35 106 5 15 Stabinor, porfyr 33 37 5 12 Skelettasfalt, färgad
Viacotop, vit (kvartsit) 76 92 24 9
Viacotop, röd (porfyr) 42 68 13 9
Stabinor, vit (kvartsit) 107 107 32 10
Stabinor, röd (porfyr) 46 61 8 9 Cementbetong Betong 8, durasplitt 92 140 21 16 Betong 16, durasplitt 80 127 25 18 Betong 8, porfyr 68 93 23 14 Betong16, porfyr 71 101 23 11
Qd och R anges i enheten (med/m2)/lux, d.v.s. luminans dividerat ned belysningsstyrka.
E Nylagd Insmen Re fl ek ia ns (Q d)
Viacotop. kvarts Viacotop. porfyr Slabinm. kvarn" Stabinor, podyr
Figur 13 Reflektans (Qd) på nylagd och insliten beläggning. Provbeläggning med konventionell skelettasfalt. ä Nylagd Inslifen Re fl ek ta ns(Q d)
Vlacotop, VH (namn) Vlacobp. löd (DOM Simmat. V" (kvartal) Stcblnor. röd (podyr)
Figur 14 Reflektans (Qd) på nylagd och insliten beläggning. Provbeläggning med färgad skelettasfalt.
27 å Nylagd lnsliten Re fl ek ta ns(Q d)
Betong] 2. duasplm Betongl 6. dtmsplm Betong] 2. ponyr Betong] 6. porl'yr
Figur 15 Reflektans (Qd) på nylagd och insliten beläggning. Provbeläggning med cementbetong.
Kommentarer:
Nylagd beläggning:
Man ser att det är stor skillnad i Qd mellan olika beläggningar. Några är mycket ljusa, vilket inte endast är en fördel. Föreslaget europeiskt gränsvärde enligt CEN för vägmarkeringars Qd är 100 (med/m2)/lux. En vägmarkering som precis uppfyller detta krav kommer att få mycket dålig synbarhet och kan till och med upplevas som mörkare än själva beläggningen. Nu är å andra sidan CEN-värdet lågt satt och kommer sannolikt att justeras uppåt.
Mätningar som redovisades i Mörkertrañk 2 (1978) visade att en medelljus beläggning hade Q0 (jämförbart med Qd) i storleksordningen 70 - 90 (mcd/m2)/lux. Grovt kan man således säga att betongbeläggningarna i nytillstånd är medelljusa eller ljusa, medan asfaltbeläggningarna är medelljusa eller mörka.
Insliten beläggning:
Mätomgång 2 gjordes efter ca 100 000 varv i maskinen och en del vägprov var ordentligt spåriga. Detta gjorde mätningarna av Qd något vanskligt, varför mätvärdena i tabell 3 är baserade på endast ett mätvärde. Detta måtområde har legat inom den del av spåret där belägg-ningen var som ljusast. En del gummiavtryck och polering förekom i delar av hjulspåret, vilket till en viss del störde mätningen.
Resultaten är ganska entydiga. Med några få undantag har beläggningarna blivit ljusare i gatu-belysning/dagsljus (Qd har ökat). Asfaltbeläggningama med porfyr måste dock fortfarande anses vara mörka. Ljusast är betongbeläggningarna och vitfa'rgad asfalt, Stabinor vit.
Vad gäller retroreflektionen (R), så har asfaltbeläggningarna med porfyr eller kvartsit blivit ljusare (undantag asfaltreferensen). Övriga beläggningar har med endast ett undantag blivit mörkare.
Med anledning av att den andra mätningen blev något osäker p.g.a. spårigheten i banan och en viss polering från dubbdäcken rekommenderas en kompletterande ljusreflektionsmätning med liknande beläggningar på vägen. I bl a Stockholmsområdet finns skelettasfalter och i något fall betong med aktuella stenmaterial utlagda sedan några år. Porfyrbeläggningar har t ex uppvisat
högre Qd-värden vid andra måttillfallen (60 - 70 (mcd/m2)/lux) än vid denna undersökning.
10.
29
SAMMANFA'ITANDE KOMMENTARER
En avslutande översikt över provresultaten ges i tabell 4. De olika beläggningstyperna i för-söket rangordnas efter slitstyrkan. För att ytterligare underlätta jämförelser mellan de olika beläggningstypema redovisas relativ livslängd med utgångspunkt för de resultat som erhållits i undersökningen. Detta är ett räkneexempel för att illustrera slitstyrkans betydelse och inte absoluta värden på beläggningens livslängd. Det bör vidare påpekas att dubbavnötningen inte är enda orsaken till spårbildning vid vägförhållanden. Efterpackning, deforrnationer i underliggande lager, plastiska deforrnationer mm bidrar också till den totala spårutvecklingen. Förutom beläggningstekniska parametrar påverkas dubbslitaget av ytterligare en rad faktorer, t.ex. utförandekvalitet, hastighet, trañkmängd, dubbfrekvens, vägbredd och sidoläges-fördelning.
Tabell 4 Sammanställning över slitage- och ljusreflektionsdata. Försök PVM 9 - RYT.
Beläggningstyp Relativt Relativ Medel- Qd (1) Qd (2) R (1) R (2) slitage livslängd avnötning nylagd yta insliten nylagd yta insliten
mm (med/m2) (med/m2) (med/m2) (med/m2
/lux /lux /lux )
/lux Referenser HABT16, porfyr 1,00 1,47 4,01 51 56 10 8 Cementbetong, homfels 1,47 1,00 5,90 158 98 25 13 Skelettasfalt, konventionell Stabinor, porfyr 0,61 2,41 2,46 33 37 5 12 Viacotop, porfyr 0,63 2,33 2,52 34 48 6 12 Viacotop, kvartsit 0,94 1,56 3,77 41 83 9 12 Stabinor, kvartsit 0,99 1,48 3,99 35 106 5 15 Skelettasfalt, färgad Viacotop, röd (porfyr) 0,54 2,72 2,16 42 68 13 9 Stabinor, röd (porfyr) 0,62 2,37 2,49 46 61 8 9
Stabinor, vit (kvartsit) 0,85 1,73 3,43 107 107 32 10
Viacotop, vit (kvartsit) 1,05 1,40 4,22 76 92 24 9
Cementbetong Betong16, porfyr 0,43 3,42 1,74 71 101 23 11 Betong 8, porfyr 0,80 1,84 3,21 68 93 23 14 Betong 1 6, durasplitt 1,07 1,37 4,28 80 127 25 18 Betong 8, durasplitt 1,27 1,16 5,10 92 140 21 16
VTI NOTAT 47- 1994
Samtliga stenmaterial i undersökningen kan karakteriseras som slitstarka till mycket slitstarka. Bäst resultat ger porfyr från Älvdalen följt av kvartsit, Dalsland och sist norska Durasplitt. Resultatet stämmer väl överens med tidigare erfarenheter från t ex provplattor i fält. De norska materialen, Durasplitt och homfels är dock inte lika slitstarka som de bästa svenska materialen. Detta stämmer för Durasplitt enligt stenmaterialanalyserna, tyvärr saknas data för hornfels. Resultaten visar också att skelettasfalt liksom cementbetong är slitstarka beläggningstyper. Det är dock viktigt att komma ihåg att beläggningens slitstyrka är avhängigt av stenmaterialets kvalitet och det gäller både för asfalt- och betongbeläggningar. Enligt betongproverna inverkar största stenstorleken på avnötningens storlek, ett välkänt faktum inom asfaltbeläggningar. Skelettasfalt med största stenstorlek 12 mm brukar nötas en ca 20 % mer än skelettasfalt 16 mm. Skillnaden mellan 8 och 16 mm kan vara en faktor 2-3, dock beroende på typ av
stenmaterial.
De två skelettasfaltema, STABINOR och VIACOTOP, uppvisar likartade slitageegenskaper. Även de färgade skelettasfaltema erhåller slitageegenskaper som motsvarar konventionell skelettasfalt. Den röda varianten med jämoxid är bättre än den vita eftersom den innehåller
porfyr. Den vita asfalten består av kvartsit och titandioxid. Bindemedlet, som utgörs av
Mexphalte C, verkar enligt undersökningen inte ha inverkat negativt på beläggningens slit-styrka. Kompletterande undersökningar av t ex beständighet, åldring, stabilitet krävs dock för att få en fullständig bild över hur en färgad beläggningen klarar sig på längre sikt vid "tuffa" trañkförhållanden. Den här typen av bindemedel har dock använts i tunnlar i Schweiz och
Frankrike.
De fyra betongbeläggningama uppvisar markant olika slitageegenskaper. Betongen innehåll-ande Durasplitt uppvisar mer än dubbelt så stort slitage jämfört med motsvarinnehåll-ande betong med porfyr. Skillnaden i slitstyrka mellan den bästa betongen och referensbetongen är drygt en faktor 3, vilket bl a visar att stenmaterialets kvalitet och sammansättning har en stor betydelse även för betong med hög hållfasthet (K 80). Cementbetongen innehållande porfyr 16 mm er-håller den bästa slitstyrkan av samtliga provbeläggningar, relativa slitaget 0,43, medan de bästa asfaltbeläggningarna uppvisar relativa slitage på 0,54 - 0,61. Det innebär att den bästa betongen uppvisar 25-30 % reducerat slitage jämfört med de bästa skelettasfaltema. Resultaten är dock mycket bra för både skelettasfalt eller betongbeläggning om porfyr med största stenstorlek 16 mm används. Det är viktigt att påpeka att mindre skillnader (ca 0,1-0,2 enheter) mellan olika prov kan bero på slumpmässiga variationer kopplade till provningsmetodiken och provmaterial.
31
Undersökningen visar också att vägbanan slits mindre vid torrt tillstånd än vått, fast olika
mycket beroende på typen av stenmaterial. Kvartsiten liksom durasplitten slits relativt mer per dubbad överfart vid fuktiga förhållanden jämfört med porfyren. Vid torr vägbana slits kvart-siten och porfyren ungefär lika mycket.
Ljusreflektionsmätningarna visar på ganska stora variationer mellan olika beläggningstyper och mellan nylagd och insliten vägbana. Med några få undantag har beläggningarna blivit ljusare i gatubelysning/dagsljus (Qd har ökat) när beläggningen slitits in genom dubbtrafikering. Asfaltbeläggningarna med porfyr måste dock fortfarande anses vara mörka. Ljusast är betong-beläggningarna och vitfärgad asfalt med kvartsit. Även konventionell asfalt med kvartsit uppvisar liknande Qd-värden som betong med porfyr efter det att vägbanan slitits in.
Vad gäller retroreflektionen (R), så medför dubbavnötningen att asfaltbeläggningarna med por-fyr eller kvartsit blir ljusare jämfört med nylagd yta medan övriga beläggningar med ett undan-tag blir mörkare.
Undersökningen visar att nylagd asfalt erhåller låga Qd-värden (30-40) och därför karakterise-ras som mörka ytor. Slitaget från dubbtrafiken förändrar dock vägytans karaktär och ljusegen-skaper med tiden på ett markant sätt. Ett sätt att förbättra ljusegenljusegen-skaperna hos nylagd asfalt kan vara att försöka nöta bort de mörka bitumenhinnoma på ytan och att ta fram stenrnaterialet i beläggningen, t ex genom blästring med sand. Inledande försök har visat att detta är möjligt och blästrad yta påminner om trafikerade ytor. För betongbeläggning är det numera vanligt att frilägga ballasten i ytan innan de trafikeras. Detta borde vara möjligt även för asfaltbeläggning om ljusheten hos vägytan anses ha hög prioritet.
11. REFERENSER
1. Torbjörn Jacobson; Asfaltbeläggningars nötningsegenskaper. Försök 1 VTIs provvägsmaskin och laboratorieprovning enligt Tröger och PWR, 1992. VTI Notat V197.
2. Torbjörn Jacobson; Undersökning av Slitlagerbeläggningars resistens mot
dubba-de däck. Försök i VTIs provvägsmaskin. Projekt VVÄ, slutrapport. VTI
Meddelande 732. Under utgivning 1993.
3. Kent Gustafson; Prov med lättare däckdubb i VTIs provvägsmaskin, 1992. VTI Rapport 377.
4. Lars-Göran Wågberg och Torbjörn Jacobson; Avnötningsmätningar på
belägg-ningsplattor vintern 1990/92, 1991. VTI Notat V 150.
5. Torbjörn Jacobson; Avnötningsmätningar på provplattor vintern 1991/92, 1992. VTI Notat V 198.
6. Torbjörn Jacobson; Asfaltbeläggningars nötningsresistens. Beläggningsplattor vid E4 Salem, Häggvik och Upplands-Väsby. Lägesrapport 1993. VTI Notat 8/93,
1993.
7. Torbjörn Jacobson; Slitlager med polymermodiñerade bindemedel. Provväg E3/E18, Örebro-Arboga. Lägesrapport 92-02, 1992. VTI Notat V173, 1992. 8. Torbjörn Jacobson; Provvägsförsök med modifierade bindemedel i dränerande
asfaltbetong, E20 Partille. Lägesrapport 1993. VTI Notat 14-93, 1993. 9. Torbjörn Jacobson; Dubbavnötning på provsträckor med skelettasfalt. E6
Göteborg, delen Kallebäck-Åbro, 1993. VTI Notat V230.
10. Torbjörn Jacobson; Provsträckor med bindemedlet Multigrade i skelettasfalt, E4 Norrköping, 1993. VTI Notat V234.
11. 12. 13. 14. 15. 33
Bengt-Åke Hultqvist och Bo Carlsson; Provväg av cementbetong vid Arlanda 1990, delrapport, tillståndsuppföljningar 1990-93, 93-12. VTI Notat V233. Peet Höbeda; Specialistseminarium, beläggningsslitage, 1992. VTI Notat V202. Lennart Folkesson; Miljö- och hälsoeffekter av dubbdäcksanvändning.
Litteratur-översikt, 1992. VTI Meddelande 694.
Kent Gustafson och Per Centrell; Vägslitage till följd av dubbdäckstrañk. Registrering på 7 beläggningsobjekt vintrarna 1989-1991. VTI Notat 20-1994. Torbjörn Jacobson, Lars-Göran Wågberg; Kommunala beläggningar. Under-sökning av asfaltbeläggningars resistens mot dubbade däck i VTIs provvägsmaskin. VTI Notat 46- 1994.
Plattförteckning Körning: PVM 9 - RYT Datum: 940423 Hastighet: 80 km/tim sid 1 (2)
Position, nr Platta, nr Recept Anmärkning
1 455 HABT16, porfyr referens
2 447 Viacot0p16, kvartsit NCC 3 448 Viacoptop16, kvartsit NCC 4 449 Viacotop 1 6, porfyr NCC 5 450 Viacotop16, porfyr NCC 6 445 Viacotop 16, röd NCC 7 446 Viacot0p16, röd NCC 8 443 Viacotop16, vit NCC 9 444 Viac0t0p16, vit NCC
10 549 Stabin0r16, vit Skanska 11 550 Stabin0r16, vit Skanska 12 545 Stabin0r16, röd Skanska 13 546 Stabin0r16, röd Skanska
14 553 Stabinorl6, porfyr Skanska
15 554 Stabin0r16, porfyr Skanska
16 555 Stabin0r16, kvartsit Skanska 17 556 Stabin0r16, kvartsit Skanska 18 456 HABT16, porfyr referens
19 565 Betong, Norge referens
20 563 Betong 8, Durasplitt Skanska
21 564 Betong 8, Durasplitt Skanska
22 561 Betong16, Durasplitt Skanska
23 562 Betong16, Durasplitt Skanska
24 557 Betong16, porfyr Skanska
25 558 Betong16, porfyr Skanska
26 559 Betong 8, porfyr Skanska
27 560 Betong 8, porfyr Skanska
Bilaga 1 Sid 2 (2) Plattornas läge i PVM
1284»
Eos;
Prowägsförsök 9
Medelavnötning i mm (enskilda värden) prov 1-10
Antal varvu* 1000
Pro Pl. 10 40
0 11 0 11 0
Bilaga 2 sid 2 (6)
Medelavnötning i mm (enskilda värden) prov 11-20 Antal varv * 1000 Prov PLnr 10 40 70 100 130 160 190 220 250 280 310 11 550 0,28 0,81 1,41 1,61 1,98 2,09 2,38 2,54 2,87 2,85 3,16 0,26 0,74 1,37 1,47 1,76 1,80 2,06 2,20 2,41 2,42 2,65 0,17 0,69 1,42 1,63 2,03 2,17 2,46 2,69 2,97 3,01 3,24 12 545
1)
13 546 0,32 0,80 1,32 1,52 1,84 1,91 2,17 2,30 2,51 2,54 2,67 0,41 0,86 1,21 1,38 1,60 1,70 1,90 2,08 2,17 2,21 2,37 0,25 0,69 1,18 1,38 1,65 1,75 1,94 2,07 2,21 2,28 2,42 14 553 0,40 0,75 1,16 1,35 1,59 1,69 1,86 1,97 2,16 2,21 2,41 0,26 0,72 1,18 1,38 1,74 1,86 2,10 2,26 2,44 2,48 2,64 0,30 0,63 1,03 1,21 1,46 1,56 1,74 1,85 2,03 2,09 2,23 15 554 0,30 0,79 1 ,23 1,41 1,69 1,75 1,95 2,05 2,26 2,32 2,46 0,38 0,89 1,46 1,68 1,97 2,09 2,29 2,43 2,61 2,65 2,79 0,24 0,74 1,09 1,31 1,57 1,63 1,82 1,91 2,09 2,10 2,22 16 555 0,36 1,12 1,78 2,03 2,43 2,56 2,91 3,11 3,35 3,40 3,68 0,28 0,99 1,90 2,20 2,71 2,87 3,24 3,45 3,77 3,80 4,08 0,30 0,75 1,34 1,51 1,93 1,97 2,31 2,47 2,79 2,81 3,11 17 556 0,46 1,03 1,60 1,97 2,46 2,70 3,21 3,46 3,99 4,08 4,52 0,25 0,81 1,50 1,73 2,21 2,40 2,94 3,25 3,95 4,16 4,65 0,18 0,81 1,56 1,83 2,33 2,52 2,91 3,09 3,43 3,51 3,89 18 456 0,42 1,12 1,79 2,10 2,49 2,65 3,02 3,20 3,58 3,66 3,98 0,51 1,14 1,73 2,00 2,40 2,55 2,89 3,05 3,39 3,47 3,74 0,58 1,62 2,69 3,02 3,50 3,66 4,054,24
4,66 4,75 4,99 19 565 0,21 1,03 2,60 2,98 3,85 4,10 4,77 4,95 5,59 5,81 6,17 BYTS 0,23 1,01 2,46 2,85 3,54 3,75 4,39 4,58 5,17 5,28 5,89 0,15 1,16 2,73 3,13 3,98 4,26 4,93 5,16 5,82 5,91 6,22 20 563 0,19 0,75 1,98 2,37 3,05 3,31 3,96 4,22 4,78 4,89 5,24 0,18 0,80 1,94 2,38 3,14 3,40 4,02 4,26 4,804,94
5,340,24 0,92 2,01 2,44
3,13 3,40 4,07 4,36 5,00 5,11 5,52 1) Fel i mätprogram.
Medelavnötning i mm (enskilda vården) prov 21-28 Antal varv * 1000 Prov PI.nr 10 40 70 100 130 160 190 220 250 280 310 21 564 0,14 0,77 1,96 2,38 3,26 3,55 4,35 4,65 5,29 5,48 5,98 0,14 0,55 1,30 1,61 2,24 2,49 3,08 3,30 3,81 3,94 4,30 0,20 0,71 1,57 1,94 2,53 2,73 3,19 3,38 3,81 3,91 4,23 561 0,31 1,07 2,26 2,60 3,15 3,30 3,74 3,88 4,23 4,32 4,57 0,23 0,93 1,94 2,23 2,75 2,96 3,40 3,55 3,93 4,00 4,22 0,25 1,05 2,07 2,42 2,98 3,20 3,70 3,85 4,31
4,40
4,62 23 562 0,25 0,88 1,90 2,15 2,63 2,80 3,21 3,36 3,68 3,74 3,97 0,22 0,92 1,91 2,20 2,78 2,95 3,46 3,63 3,98 4,09 4,31 0,20 0,83 1,71 2,00 2,45 2,66 3,09 3,27 3,63 3,76 4,0024
557 0,11 0,45 0,88 1,03 1,23 1,31 1,47 1,58 1,72 1,76 1,85 0,060,44
0,92 1,10 1,29 1,38 1,52 1,61 1,69 1,76 1,78 0,10 0,36 0,71 0,86 1,05 1,11 1,24 1,32 1,41 1,45 1,52 25 558 0,13 0,42 0,78 0,94 1,09 1,17 1,30 1,43 1,51 1,56 1,62 0,15 0,50 0,86 1,00 1,17 1 ,24 1,35 1 ,48 1,56 1,61 1,68 0,14 0,60 1,11 1,30 1 ,48 1,56 1,72 1,78 1,88 1,92 1,98 26 559 0,17 0,52 1,21 1,48 1,85 2,03 2,45 2,67 3,03 3,17 3,37 0,01 0,35 1,06 1,41 1,94 2,14 2,66 2,84 3,17 3,27 3,49 0,12 0,40 1,16 1,40 1,73 1,92 2,28 2,46 2,77 2,86 3,08 27 560 0,18 0,51 1,30 1,50 2,01 2,15 2,49 2,62 2,95 3,01 3,21 0,25 0,61 1,19 1,46 1,84 1,99 2,32 2,47 2,78 2,90 3,15 0,26 0,58 1,17 1,33 1,74 1,87 2,20 2,35 2,69 2,76 2,95 28 566 0,21 0,84 2,32 2,69 3,45 3,71 4,67 4,96 5,59 5,70 6,08 BYTS 0,16 0,75 2,18 2,62 3,54 3,854,41
4,59 5,00 5,08 5,38 0,19 0,88 2,49 2,91 3,87 4,05 4,79 4,94 5,33 5,39 5,65Bilaga 2
sid4(6) Prowägsförsök 9 Medelavnötning i mm Antal varv * 1000 Prov PLnr 10 40 70 100 130 160 190 220 250 280 310 1 455 0,42 1,13 1,98 2,22 2,61 2,69 3,00 3,15 3,45 3,52 3,79 2 447 0,44 0,89 1,52 1,65 2,08 2,11 2,48 2,58 2,97 2,93 3,33 3 448 0,46 1,18 1,98 1,95 2,79 2,87 3,35 3,48 3,91 3,88 4,20 4 449 0,50 0,95 1,41 1,65 1,74 1,78 1,89 1,99 2,13 2,15 2,27 5 450 0,50 0,93 1,30 1,70 1,97 2,06 2,26 2,39 2,59 2,60 2,78 6 445 0,40 0,79 1,08 1,18 1,37 1,43 1,52 1,59 1,71 1,72 1,82 7 446 0,36 0,76 1,12 1,32 1,55 1,65 1,84 2,07 2,24 2,35 2,49 8 443 0,36 0,85 1,54 1,76 2,24 2,43 2,84 3,02 3,38 3,38 3,71 9 444 0,56 1,26 2,25 2,60 3,13 3,24 3,68 3,82 4,32 4,32 4,73 10 549 0,37 0,98 1,67 1,95 2,54 2,59 2,94 3,12 3,46 3,53 3,83 11 550 0,24 0,75 1,40 1,57 1,92 2,02 2,30 2,48 2,75 2,76 3,02 12 545 13 546 0,33 0,78 1,24 1,43 1,70 1,73 2,00 2,15 2,30 2,34 2,49 14 553 0,32 0,70 1,12 1,31 1,60 1,70 1,90 2,03 2,21 2,26 2,43 15 554 0,31 0,81 1,26 1,47 1,74 1,82 2,02 2,13 2,32 2,36 2,49 16 555 0,31 0,95 1,67 1,91 2,32 2,47 2,78 3,01 3,30 3,34 3,62 17 556 0,30 0,88 1,55 1,84 2,33 2,54 3,02 3,27 3,79 3,92 4,35 18 456 0,50 1,29 2,07 2,37 2,80 2,95 3,47 3,50 3,88 3,96 4,24 19 565 0,20 1,07 2,60 2,99 3,79 4,04 4,70 4,90 5,53 5,67 6,09 20 563 0,20 0,82 1,98 2,40 3,14 3,37 4,05 4,28 4,86 4,98 5,37 21 564 0,16 0,68 1,61 1,98 2,68 2,92 3,54 3,78 4,30 4,44 4,84 22 561 0,26 1,02 2,09 2,42 2,96 3,15 3,61 3,76 4,16 4,24 4,47 23 562 0,22 0,88 1,84 2,12 2,62 2,80 3,25 3,42 3,76 3,86 4,09 24 557 0,09 0,42 0,84 1,00 1,19 1,27 1,41 1,50 1,61 1,66 1,72 25 558 0,14 0,51 0,92 1,08 1,25 1,32 1,46 1,56 1,65 1,70 1,76 26 559 0,10 0,42 1,14 1,43 1,84 2,03 2,46 2,66 2,97 3,10 3,31 27 560 0,23 0,57 1,22 1,43 1,86 2,00 2,34 2,48 2,81 2,89 3,10 28 566 0,19 0,82 2,33 2,74 3,62 3,87 4,62 4,83 5,31 5,39 5,70
Prowägsförsök 9 Standardawikelse Antal varv * 1000 Prov PLnr 10 40 70 100 130 160 190 220 250 280 310 1 455 0,02 0,03 0,02 0,03 0,01 0,01 0,02 0,04 0,07 0,08 0,09 2 447 0,06 0,07 0,05 0,06 0,07 0,06 0,07 0,19 0,19 0,22 0,23 3 448 0,05 0,09 0,05 0,53 0,07 0,12 0,12 0,12 0,08 0,10 0,07 4 449 0,07 0,09 0,15 0,12 0,19 0,24 0,22 0,24 0,25 0,24 0,25 5 450 0,08 0,10 0,08 0,34 0,31 0,31 0,35 0,37 0,42 0,43 0,48 6 445 0,17 0,27 0,27 0,29 0,28 0,30 0,30 0,31 0,33 0,35 0,36 7 446 0,05 0,10 0,15 0,17 0,18 0,23 0,23 0,40 0,43 0,41 0,38 8 443 0,10 0,12 0,19 0,19 0,19 0,22 0,18 0,13 0,11 0,13 0,13 9 444 0,11 0,24 0,49 0,59 0,57 0,57 0,52 0,61 0,53 0,59 0,56 10 549 0,06 0,06 0,15 0,19 0,25 0,28 0,26 0,31 0,29 0,26 0,27 11 550 0,06 0,06 0,03 0,09 0,14 0,19 0,21 0,25 0,30 0,31 0,32 12 545 13 546 0,08 0,09 0,07 0,08 0,13 0,04 0,15 0,13 0,19 0,17 0,16 14 553 0,07 0,06 0,08 0,09 0,14 0,15 0,18 0,21 0,21 0,20 0,21 15 554 0,07 0,08 0,19 0,19 0,21 0,24 0,24 0,27 0,27 0,28 0,29 16 555 0,04 0,19 0,29 0,36 0,55 0,46 0,66 0,50 0,49 0,50 0,49 17 556 0,15 0,13 0,05 0,12 0,13 0,15 0,17 0,19 0,31 0,35 0,41 18 456 0,08 0,28 0,54 0,56 0,61 0,61 0,82 0,65 0,69 0,69 0,66 19 565 0,04 0,08 0,14 0,14 0,23 0,26 0,28 0,29 0,33 0,34 0,18 20 563 0,03 0,09 0,04 0,04 0,01 0,05 0,04 0,07 0,12 0,12 0,14 21 564 0,03 0,11 0,33 0,39 0,53 0,56 0,70 0,76 0,85 0,90 0,99 22 561 0,04 0,08 0,16 0,19 0,20 0,17 0,19 0,18 0,20 0,21 0,22 23 562 0,03 0,05 0,11 0,10 0,17 0,15 0,19 0,19 0,19 0,20 0,19 24 557 0,03 0,05 0,11 0,12 0,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,17 25 558 0,01 0,09 0,17 0,19 0,21 0,21 0,23 0,19 0,20 0,20 0,19 26 559 0,08 0,09 0,08 0,04 0,11 0,11 0,19 0,19 0,28 0,21 0,21 27 560 0,04 0,05 0,07 0,09 0,14 0,14 0,15 0,14 0,13 0,13 0,14 28 566 0,03 0,07 0,16 0,15 0,22 0,17 0,19 0,21 0,30 0,31 0,35
Bi|aga 2
