Dubbavnötning på provplattor i Norge vintrarna 1994/95 och 1995/96 : lägesrapport 96-06

(1)

VTT notat

Nr 41-1996 Utgivningsår: 1996

Titel: Dubbavnötning på provplattor i Norge vintrarna 1994/95 och 1995/96

Lägesrapport 96-06

Författare: Torbjörn Jacobson

Programområde: Vägteknik (Asfaltbeläggning) Projektnummer: 60272

Projektnamn: Slitageundersökning, Norge (prospekt nr P-514) Uppdragsgivare: Veglaboratoriet, Oslo

Distribution: Fri div Väg- och transport-forskningsinstitutet ä

(2)

Dubbavnötning på provplattor i Norge

vintrarna 1994/95 och 1995/96

Torbjörn Jacobson

(3)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Inledning ... .. 3

Prevningsmetodik ... .. 3

Provmaterial ... .. 3

Packningskontroll av provplattor ... .. 3

Plattornas läge på vägen ... .. 4

Slitagemätningar - resultat ... 4

Provplattcr vid Hokksund och Drammen ... .. 4

Provplattor vid Bergen... .. 9

Bilagor:

1. Plattornas placering på vägen

2. Plattornas läge i förhållande till avnötningsproñlen på vägen (dubbspåret) 3. Sammanställning över slitagedata

(4)

Inledning

På uppdrag av Veglaboratoriet, Vegdirektoratet i Oslo, har slitstyrkan undersökts på ett antal

provplattor utlagda på vägen. Provplattoma studeras enligt en speciell metodik, utvecklad vid VTI. Uppdraget har omfattat slitagemätning av 4*8 st provbeläggningar typ slitlager av asfalt. Provplattoma år utlagda vid följande vägobjekt:

väg 11, Hokksund (8 st), plattor utlagda 1994 väg 289, Drammen (8 st), plattor utlagda 1994

E16, Flöyfjellstunneln, Bergen (8 st), plattor utlagda 1995 väg 553, Fjösanger, Bergen, plattor utlagda 1995

Dubbslitagemätningarna gjordes i oktober 1995 och maj 1996 samt november 1994 och maj 1995.

Provningsmetodik

Provningsmetodiken finns beskriven i VTI Särtryck nr 224.

Provmaterial

Förutom VTIs referensbeläggning är samtliga asfaltmassor proportionerade och tillverkade i Norge.

Följande beläggningstyper och stenmaterial ingår i undersökningen:

Beläggningstyp Stenmaterial Anmärkning

Ska 16 (skelett) Homfels, Lierskogen

Ska 16 Basalt, Huken

Ska 16 Rombeporfyr, Bjönndalen Ska 16 Basalt, Steinskogen

Ska 16 Homfels, Knivedalen

Ab 16 (tät) Basalt, Steinskogen

Ab 16 Homfels, Knivedalen

HABS 16 Porfyr, Älvdalen Svensk referens

Packningskontroll av provplattor

I samband med tillverkningen av provplattoma på VTI kontrollerades packningsgraden. Packningsgraden definieras som förhållandet i procent av skrymdensiteten mellan provplattan

(5)

och skrymdensiteten erhållen vid Marshallpackning på massaprov. Packningsgraden ligger för

de norska materialen mellan 96-98 % medan VTIs referens uppvisar 99 % (se även utlåtande

1995-06). De lägre packningsgradema för de norska beläggningstypema förklaras sannolikt av att vid Marshallpackning i Norge föreskrivs 2*75 slag vilket ger något högre skrymdensitet (packning) jämfört med 2*50 slag som är standard i Sverige. Erfarenheterna från VTIs FoU-program med plattor visar att packningsgraden för ABS-prov brukar ligga mellan 97-99 % och för ABT-prov på 98-100 %. Enligt en senare undersökning i VTIs provvägsmaskin förelåg ingen signifikant skillnad i slitstyrka mellan prov med 96% och 100% packningsgrad. Låg (dålig) packningsgrad har sannolikt större betydelse för belåggningens åldrings- och beståndighetsegenskaper samt motståndskraften mot permanent deformation.

Plattornas läge på vägen

Plattornas inbördes placering på vägen framgår av bilaga 1. Plattornas läge på vägen i

förhållande till avnötningsproñlen (det spår som orsakats av dubbtrañken) vintern 1995/96 framgår av bilaga 2. Som det framgår av proñlema ligger plattorna i det högra hjulspåret.

Slitagemätning - resultat

Provplattor vid Hokksund och Drammen

Dubbavnötning vintern 1995/96

Resultaten från slitagemätningarna vintern 1995/96 framgår av ñgurema 1-3 och bilaga 3.

%

á

Oo

/

/I/I/

åiåiånånåiåiåiå

/ /

_{/ / / / / / /}

álálálálálálálálá

od

Figur 1 Provplattor vzd vag 11 Hokksund Dubbavnotnmg [995/96

(6)

Figur3

VTINOTAT 41-1996 1 995/96.

Medelvärde för båda objekten (Drammen och Hokksund). Dubbavnötning

Mede la vn öt ni ng , m m .9 'D 9 P P :* '* :* r* '* N ?o 70 ' ' Figur 2 E E D!

G

5 .o o .o .o 9 . - . -ro 'io b -l. 1 L

\\

_

\\

'2

I

!

_\\

I

ä 3...;

2: .<

\\

ä' ?rå

3.

3 å

Provplattor vid väg 289, Drammen. Dubbavnötning 1995/96.

I

§2 \

9

;I

II

(7)

Provplattor vid väg 289, Drammen. Dubbavnötning 1994/95.

VTI NOTAT 41-1996 Figur 5

(8)

W

/

w

/

-/

/

//

_-

_/

I

/ / o

I. :

/

'00 P : å m o u: I I I

8. s.

8.

5.

8.

N '- v-uuu 'B uwl gun ma pa w

Medelvärden för båda objekten (Drammen och Hokksund). Dubbavno'ming I 994/95.

Figur 6

Sammanlagd dubbavnötningfo'r vintrarna 1994/95 och 1995/96

Resultaten från slitagemätningarna vintrarna 1994/95 och 1995/96 framgår av flgurema 7-9.

95/96

T I O O O O O O O O O O O O. '0. o_ m. 0. '0. O. In. 0. In. 0. m V Q 0 M N N F F O O

Provplattor vid väg 11, Hokksund. Dubbavnötning 1994/95 och 1995/96. Figur 7

(9)

..,-

.-

.,-dm

?

Mä

'Npw,

-

.-c.

§-§

§-ämm

âug

uåm

åpawâ

å.

rden för båda objekten (Drammen och Hokksund). Dubbavno'ming 1994/95 och 1995/96.

Medelvä

VTI NOTAT 41- 1996 Figur 9

(10)

Kommentarer:

Den svenska referensplattan utgörs av HABSIÖ med ca 70 % porfyrmaterial från Älvdalen i Dalarna. Kulvamsvärdet ligger på 5,0 och sprödhetstalet på 37 vid flisigheten 1,36. Slipvärdet är 1,29. Porfyr från Älvdalen består av krossat naturgrus, ett blandmaterial med ca 70 % porfyr med mycket bra slitstyrka och 30% Övriga material av varierande slitstyrka. Det mesta utgörs av graniter av god kvalitet. En del svaga korn förekommer dock, vilket förklarar det högre kulkvarnsvärdet (5,0) i förhållande till den extremt goda slitstyrkan som materialet

uppvisar på vägen. De svaga komen krossas helt ned vid labtestet i kvarnen medan de på

vägen skyddas av stenskelettet. Kulkvarnvärdet blir på så sätt något för högt.

HABS 16 med Älvdalsporfyr har i ett flertal undersökningar i provvägsmaskinen och på Vägen givit det bästa resultatet jämfört med ett stort antal olika stenmaterialtyper och även blivit den vanligaste beläggningstypen på det mest högtrañkerade vägnätet i Sverige (ADT>20.000). Dubbavnötningen är markant mindre den senaste vintern, 1995/96, jämfört med förra vintern,

1994/95. Den huvudsakliga anledningen till detta är sannolikt effekter från initialslitaget. En beläggning slits alltid betydligt mera i början innan bruket hunnit nötas bort och stenarna rundats av. Mot den bakgrunden brukar andra eller tredje årets slitage anses vara representativt för att beskriva beläggningens slitstyrka. Andra orsaker till att avnötningen minskar kan vara enligt svenska erfarenheter mindre dubbanvändning, torrare väglag och effekter av ökande andel lättviktsdubb. I södra Sverige ökade dubbanvändningen markant vintern 1995/96 jämfört med tidigare vintrar. På senare år har det relativa slitaget (nötning per fordon och kilometer) minskat i Sverige tack vare övergången till lättviktsdubb (endast den

typen av däck säljs idag på marknaden).

De norska skelettasfaltema uppvisar genomgående bra slitstyrka. Skillnaden mellan de bästa och sämsta skelettasfalten är ca 40 %. Ska16 slits mindre än motsvarande Ab16, ca 13-22 % reducerat (mindre) slitage. Enligt besiktningen från maj 1996 såg plattorna bra ut och massan verkade vara homogen. Endast lokala stensläpp förekom i normal omfattning.

Dubbtrañken har på den intilliggande beläggningen (bilaga 2) vid väg 11, Hokksund, vintern

1995/96, orsakat en spårbildning (maximalt spårdjup) på 1,5 mm och vid väg 289, Drammen,

0,9 mm. Som jämförelse kan nämnas att den spårbildningen som orsakas av dubbtrañken i Sverige, på högtrafikerade vägar, idag ligger omkring 0,5-2,0 mm per år.

Provplattor vid Bergen

Resultaten från slitagemätningama vintern 1995/96 framgår av ñgurema 10-12 och bilaga 3.

(11)

VTI NOTAT 41-1996

Figur 11 Provplattor vid väg 553, Fjösanger. Dubbavnötning 1995/96.

E. 0H

ä

\

I

:

wwwx

\

Me de ls li ta ge , m m 9 9 'd '4 --'° .to .w . 9 .en

§§§§ww§

m .

°

I

ååW

I

?

'

l

I

åwww®www.

\ .I

I

-l

l

a

§§§ww§

åw§§w§&

§

\

°'I

II

I

a

&\\

\\\

\\

\

H mf Is, Hornfcls, H mfels, B

salt. H k Baulgs B

_

N

ä

;

I

%

&

N

&

\

I

\N

®®&

w&

in 8 belägg

Figur 10

Provplattor vid E 16, Flöyfjellstunneln. Dubbavnölning 1995/96.

L'. o

i

I

.

7 N

§§N

www

.

I

\

N

\

Me de ls li ta ge , m m o o d d N N u U å & UI

?

3

3 -8

2

3

8

2 °

I

äw®§wwww§

II

ä'

Weis, H

»n

u

§§§§§N

w§

10

I

.

åw§§www&

_

\N

$ II

I

E&

ÅN

N&

'

I

'

\\

%&

W

§$

$

§§

§N

®§N

§®®®§

un' H k Bas-It. Sto a

(12)

11

'

álá

/

álálálå % álå

/ / / / / / / / /

tålå'å'å'ålå % ål?

_MIaIM-MIM

' % % % % % % % % %

Figur 12 Medelvarde for bada objekten (Floy/jellstunneln och Fjosanger) Dubbavnötning 1995/96.

Kommentarer:

Provplattoma i Bergen har slitits betydligt mera jämfört med plattorna i Hokksund och

Drammen. Eftersom det handlar om första årets slitage är det för tidigt att dra mer långtgående

slutsatser men effekten från initialslitaget bör vara mindre vid Bergen än Hokksund och Drammen eftersom slitagenivån är markant högre. Det innebär att beläggningen blivit ordentligt insliten (3-4 mm) och stenmaterialet hunnit slitas fram. Trañkvolymen är också betydligt större vid Bergen jämfört med Hokksund och Drammen.

Direkta jämförelser mellan de olika objekten kan göras genom beräkning av SPS-tal. För en korrekt bedömning krävs dock relevanta data om trañkvolym, andel tunga fordon och dubbanvändning under vinterperioden. SPS-talet tar dock inte hänsyn till skillnader i

hastighet, en inverkande faktor på dubbslitaget.

Den höga slitagenivån i Bergen kan också peka mot att det rådande fuktiga och milda klimatet påskyndar slitageutvecklingen. Vägbanan är förmodligen betydligt mer fuktig och bar i Bergenområdet jämfört med Drammen. Möjligen kan vinterväghållningen också skilja sig mellan de båda regionerna.

Förhållandet inbördesmellan plattorna i Hokksund/Drammen och Bergen är ungefär detsamma även om rangordningen kan vara litet annorlunda. De material som klarat sig bäst vid Hokksund/Drammen klarat sig också bäst vid Bergen.

(13)

12

Dubbtrañken på den intilliggande beläggningen (bilaga 2) har förorsakat en spårbildning

(maximalt spårdjup) på 4,5 mm vid FjÖsanger och 5,0-7,0 mm vid Flöyfjellstunneln.

Resultaten pekar på att beläggningen, Ska med Durasplitt, inte har den bästa slitstyrkan. Samtliga provplattor har också bättre slitstyrka än den ordinarie beläggningen (figur 12).

(14)

Bilaga 1 sid 1 Väg 11, Hokksund

Drammen Kongsberg

588 Ablá, Basalt, Steinskogen

584 Ska 16, Basalt, Steinskogen

594 Skalö, Basa", Huken

590 Ab16, Homfels, Knivedalen

586 Skalé, Hornfels, Knivedalen

592 Skalö, Hornfels, Lierskogen

596 Skalé, Rombepodyr, Bjönndalen

(15)

Bilaga 1 sid 2 Väg 289, Drammen Lierbyen 587 583 593 589 585 591 595 451 Drammen

Ab16, Basalt, Steinskogen Ska 16, Basalt, Steinskogen Skalö, Basalt, Huken

Ablá, Hornfels, Knivedalen

Skam, Hornfels, Knivedalen Skalö, Hornfels, Lierskogen Skalé, Rombeporfyr, Biönndalen

(16)

Bilaga 1 sid 3

Rv 553, Bergen

Frösdjup 50 mm

Frösbredd 50 cm

665 Abl6, Basalt, Steinskogen

667 Ska 16, Basa", Steinskogen

Fröslöngd 310 cm

669 Skal6, Basalt, Huken

663 Ab16, Hornfels, Knivedalen

Avstånd mellan plattorna ca 15 m

671 Skal6, Hornfels, Knivedalen

675 Skal6, Hornfels, Lierskogen

Fröslöngd 310 cm 673 Ska16, Rombeporfyr, Biönndalen

453 HABSI6, Älvdalen, referens

(17)

E16, Bergen Fröslöngd 310 cm

Bilaga 1 sid 4 Frösdjup 50 mm Frösbredd 50 cm

666 Abl6, Basa", Steinskogen

668 Ska 16, Basalt, Steinskogen

670 Skal6, Basa", Huken

'-674'- Abl6, Hornfels, Knivedalen

Avstånd mellan plattorna cc 15 m

Fröslöngd 310 cm

672 676 674 454

Skal6, Hornfels, Knivedalen Skal6, Hornfels, Lierskogen Skal6, Rombeportyr, Bjönndalen

(18)

H o c k s un d Bilaga 2 sid 1 (4) Väg 11, Hokksund

Avnötningsproñl på intilligande beläggning och plattornas läge på vägen i förhållande till dubbavnötningen (spåret).

on

vp

io

d-Jço

v

m e d e l p r o f i l (m m) Sl it ag e -1 0 . 0

(19)

D r a m m e n Bilaga 2 sid 2 (4) Väg 289, Drammen

Pl

oüo

v

W ' v I 1 N 1-4 (I) 0 v-l 1? 'H 3 v ä 0 ra A E 'U . .D E E (D U) (6 I I 4.) O O O O O O 0 .H 0 o .-1 N O N <1' ko m 0 a) I I I I r-l l

(20)

F l öj f j e l l s t un n e l n Bilaga 2 sid 3 (4) Väg E 16, Flöyfjellstunneln

Pl

a

üo

v

m e d e l p r o f i l

Sl it age (m m) -1 0 . 0

(21)

F j ös h a n g e r Bilaga 2 sid 4 (4) Väg 553, Fjösanger

PI

M:

th

m e d e l p r o f i l Sl it ag e (m m) I -1 0 . 0

(22)

Slitagemötning 1995/96

Avnötning i mm på provplattor.

Resultatet avser medelavnötningen i 6 mötlinier per platta.

Vög l 1, Hokksund

Bilaga 3

Belöggningstyp Plattnr Slitage

medelv., mm stand.av.

HABS16, Älv, ref 452 0,58 0,14

Skalö, Rombparfyr 596 1,12 0,21

Skalö, Hornfels, Lier 592 0,80 0,15

Ska16, Hornfels, Kniv 586 1,10 0,18

Ab16, Hornfels, Kniv 590 1,36 0,13

Ska16, Basalt, Huk 594 0,93 0,05

Skal6, Basalt, Ste 584 1,30 0,12

Ab16, Basalt, Ste 588 1,70 0,16

Befintlig belöm 1,28 0,16

Standardawikelsen avser variation mellan 6 mötlinjer

Väg 289, Drammen

HABSl6, Älv, ref 451 0,42 0,18

Ska16, Rombporfyr 595 0,73 0,15

Skal6, Hornfels, Lier 591 0,79 0,13

Skalö, Hornfels, Kniv 585 0,80 0,20

Skalö, Basalt, Huk 593 0,87 0,33

Ska16, Basalt, Ste 583 0,94 0,11

Ab16, Basalt, Ste 587 1,06 0,13

Befintlig belöggn_ing 0,70 0,15

Standardawikelsen avser variation mellan 6 mötlinjer

E16, Flöyfiellstunneln

HABSl 6, Älv, ref 454 2,81 0, 16

Skalö, Rombporfyr 674 3,69 0,38

Skalö, Hornfels, Lier 676 3,23 0,54

Skalö, Hornfels, Kniv 672 3,36 0,29

Skalö, Basalt, Huk 670 2,49 0,18

Skalö, Basalt, Ste 668 3,41 0,23

Ab16, Basalt, Ste 666 3,31 1,13

Befintlig belögLning 4,40 0,48

(23)

Bilaga 3 2

Väg 553, Fiösanger

mggningstyr- PIattnr Slitage

HABSiö, Älv, ref 453 2,90 0,39

Ska16, Rombporfyr 673 3,03 0,23

Sk016, Hornfeis, Lier 675 3,51 0,62

Sk016, Hornfels, Kniv 671 3,03 0,49

Skc116, Bosc , Huk 669 3,10 0,27

Sk016, Basoi'r, Sie 667 3,27 0,19

Ab16, Bosch, Sie 665 4,21 0,37

Befintlig beiöw 4,65 0,13

(24)