Försök med kall och halvvarm återvinning : väg 90, Lunde-Gustavsvik. Lägesrapport 1999-12

VTI notat 1 1-1999

Försök med kall och

halwarm återvinning

Väg 90, Lunde-Gustavsvik

Lägesrapport 1999-12

G) G! d) (-1 F' '-I ...0 GB .H O =

örfattare

Torbjörn Jacobson och

Fredrik Hornwall

oU-enhet

Väg- och banteknik

rojektnummer

60576, 60098

rojektnamn

Prowägar med kall och halwarm

återvinning

pdragsgivare

Vägverket

istribution

Fri

_{Väg- och}

transport-farskningsinstitutet

Förord

Återvinning av gamla asfaltbeläggningar har blivit en allt vanligare teknik inom vägbyggnad och en rad olika metoder har utvecklats. Denna provväg behandlar halvvarm återvinning i verk som i Norrland kommit till stor användning vid förstärkning och underhåll av vägnätet.

Undersökningarna har finansierats av Vägverket, Borlänge. Kontaktmän har varit Svante Johansson och Bengt Krigsman från huvudkontoret och Gunnar Hägglund och Mats Lögdahl från region Mitt. Från VTIs sida har Torbjörn Jacobson varit projektledare medan Fredrik Hornwall medverkat vid försöken och sammanställningen av rapporten. Beläggningen lades av PEAB Asfalt AB där Anders Bergström och Anders Pettersson varit kontaktmän.

Linköping i december 1999,

Torbjörn Jacobson

Innehå"

SAMMANFATTNING 5

1 BAKGRUND OCH SYFTE 7

2 TNVENTERING AV DEN GAMLA ASFALTBELÄGGNINGEN FRÅN E4,

OVERDAL-LUNDE 9

2.1 BAKGRUND 9

2.2 BESIKTNING OCH TJOCKLEKSMÄTNING AV BORRKÄRNOR 9

2.3 LABPROVNING - UPPLÄGGNING 10

2.4 BINDEMEDELSHALT OCH KORNKURVA 11

2.5 ANALYS AV ÅTERVUNNET BINDEMEDEL 15

2.6 BEDÖMNING OCH REKOMMENDATIONER 16

3

PROVSTRÃCKOR PÅ VÄG 90, LUNDE - GUSTAVSVIK

17

3.1 LÄGE, TYP AV LAGER, RECEPTUR, BINDEMEDEL 17

4

FÖRPROVNING

19

4.1 PROPORTIONERING MED FÖRKROSSAT GRANULAT (FÖRPROVNING 1) 19

4.1.1 Asfaltgranulat 19 4.1.2 Proportionering 20

4.1.3 Kontroll av bindemedel 23

4.1.4 Bedömning 23

4.2 PROPORTIONERING MED GRANULAT FRÅN PROVVÄGEN (FÖRPROVNING 2) 25

4.2.1 Bakgrund 25 4.2.2 Kornstorleksfo'rdelning och bindemedelshalt 25

4.2.3 Resultat 26

4.2.4 Bedömning 28

5

PROVVÄGSFÖRSÖK

30

5.1 MELLANUPPLAG 30

5.2 KROSSNING OCH SORTERING 31

5.3 TILLVERKNING AV ÅTERVINNINGSMASSOR 31 5.4 UTLÄGGNING 32 5.5 PROVTAGNING 36 5.6 MATERIALKONTROLLER 37 5.6.1 Asfaltgranalat 37 5.6.2 Stenmaterial 39 5.6.3 Massaprov 39 5.6.4 Kontroll av bindemedelsprov 41 5.6.5 Kommentarer 42 VTI notat 1 1-1999

6

UPPFÖLJNING AV PROVVÄGEN

.

43

6.1 OKULÄR BESIKTNING 43 6.2 RST-MÄTNING 47 6.3 PROFILMÄTNING -PRIMAL 48 6.4 FALLVIKTSMÄTNING 51 6.5 BORRKÄRNOR HÖSTEN 1999 53 7 SAMMANFATTANDE KOMMENTARER OCH SLUTSATSER 59

LITTERATURFÖRTECKNING

63

Büagon

1. Resultat från proportioneringen med förkrossat granulat. 2. Resultat från proportioneringen med granulat från utförandet.

3. Kort sammanställning av PEAB:s kvalitetskontroll för hela objektet. 4. RST-mätning hösten 1999.

5. Fallviktsmätning hösten 1999.

6. Resultat från analyser av borrkärnor borrade sommaren 1999.

Sammanfattning

I samband med ombyggnaden av E4 och väg 90 i Ångermanland har gamla beläggningsmassor använts till återvinning i bär- och bindlager på väg 90, etappen Lunde - Gustavsvik. Återvinningsmassorna kom från gamla E4zan, söder och norr om Höga Kustenbron. Den teknik som valdes för ordinarie beläggning var halvvarm återvinning i verk. Eftersom ca 10 % stenmaterial inblandades blev återvinningsgraden ca 90 %. Cirka 2 % bindemedel blandades in i granulatet.

I syfte att följa upp återvinningsbeläggningarna påväg 90, men även studera alternativa metoder, såsom kall återvinning och nytillverkad varm massa, lades ett antal provsträckor in i vägobjektet. Provvägen innehåller sammanlagt fem sträckor (med tre lager av bärlager), varav tre sträckor utgörs av halvvarm återvinning. Provningsvariabler är förhöjd bindemedelshalt och bindemedlets hårdhet. Provsträckorna lades hösten 1998 och denna lägesrapport behandlar förprovning, utförande av provvägen, kvalitets-kontroll och första årets mätningar. Bärlagret av återvinningsmassan låg öppen för trafik under det första året och belades först den andra hösten.

För att bedöma de gamla asfaltmassornas lämplighet och även ta fram arbetsrecept till de olika sträckorna gjordes i flera steg, relativt omfattande labprovningar. Ett syfte med försöket var också att studera relevansen i Vägverkets nya krav för återvinningsmassor (TBV-beläggning, återvinning 1999). TBV-beläggning är ett komplement till VÄG 94 där nya krav, material och metoder behandlas.

Förprovningen visade att det på ett tidigt stadium kan vara svårt att erhålla represenativa prov på returasfalt som behövs både för karakterisering av degamla asfaltmassorna och för proportionering av ny återvinningsmassa. De gamla asfaltmassorna bestod av en rad olika asfaltlager (även grus) som gav ett material med varierande sammansättning, vilket naturligtvis försvårade förutsättningarna för både labprovningen och tillverkningen av massor. Trots detta har en bra överensstämmelse erhållits mellan de olika förundersökningarna.

Förprovningen på laboratoriet omfattade tester av returasfalt (både borrkärnor och framkrossat granulat), proportionering av återvinningsmassa genom tester av mekaniska egenskaper och beständighet för både kalla och halvvarma återvinningsmassor. Vid utläggningen av de olika beläggningarna togs också prov för bland annat kontroll av materialets sammansättning. Parametrar som studerades vid labprovningarna var effekt

av bindemedelshårdhet (MB 5 000-MB 10 000, BE 60 M/2 000-Nyrec 630), betydelse

av vidhäftningsmedel, packningstemperatur, och inblandning av stenmaterial. Vid varje testserie undersöktes dubbelprov vid minst tre olika bindemedelshalter.

Erfarenheterna från vägen är hittills mestadels positiva och de trafikerade bärlagren klarade vintern förhållandevis bra trots den sena läggningen på året och en svår vinter med mycket växlande väder (omväxlande perioder med kallt väder följt av tö). Ytorna med halvvarm återvinningsmassa blev överlag relativt homogena och efter en tids trafik täta men mindre separationer förekom (främst på provsträckorna). Den kalla referenssträckan var till en början mjukare och känsligare än de halvvarma och erhöll VTI notat 1 1-1999 5

därför en del materialsläpp i ytan. Eftersom beläggningarna lades sent på hösten hann de inte hårdna till ordentligt innan vintern. När värmen sedan kom på våren blev ytorna snabbt hållbarare och bättre. På grund av att läggarskarven blev dålig, och dessutom hamnade i ett av hjulspåren, uppkom en del ytliga skador (materialsläpp och slitage) som dock inte föranledde åtgärd. Återvinningsmassorna upplevdes vid läggningen som hanterbara och lättlagda, mycket beroende på att de innehöll grus och inte enbart gammalt asfaltmaterial som kan ge massan en viss tröghet (blir klibbig). Enligt materialkontrollerna från vägen blev inte variationen mellan delproven speciellt stor utan mindre än förväntad med tanke på den grusinblandning som skedde vid uppgrävningen och med tanke på att massorna innehöll flera olika beläggningstyper. Bindemedelshalten varierade som väntat en del, men hamnade inte på kritiska nivåer och bör inte medföra problem, t ex med avseende på instabilitet eller dålig beständighet. Den långsiktiga uppföljningen omfattar, förutom okulär besiktning, mätningar av spårbildning, jämnhet, bärighet samt materialens tillstånd i vägen (mekaniska egenskaper, vattenbeständighet mm) genom provning av borrkärnor. En första mätning eller provtagning gjordes under sommaren eller främst hösten 1999 och resultaten finns redovisade i rapporten. De olika sträckorna uppvisade härvidlag relativt stora skillnader

beroende på metod (varmt, halvvarmt eller kallt) och typ av bindemedel (hårdhet).

1

Bakgrund och syfte

I samband med ombyggnaden av E4 och väg 90 i Ångermanland har gamla beläggningsmassor använts till återvinning i bärlager på väg 90, etappen Lunde -Gustavsvik. De gamla asfaltmassorna (returasfalten) kom från gamla E4:an, söder och norr om Höga Kusten- bron. I ett tidigt skede utfördes en inventering och provning av befintlig beläggning och materialet bedömdes lämpligt för återvinning till bär- eller slitlager. Eftersom det handlade om stora mängder asfaltmaterial som togs upp på den gamla vägen så föreslogs att delar av beläggningskonstruktionen på den nya Vägsträckningen mellan E4:an vid Lunde och Kramfors skulle utgöras av återvinningsbeläggning. Den teknik som valdes var halvvarm återvinning i verk. Eftersom ca 10 % stenmaterial inblandades blev återvinningsgraden ca 90 %.

I syfte att följa upp återvinningsbeläggningarna på väg 90 men även studera alternativa metoder, såsom kall återvinning och nytillverkad varm massa, lades ett antal prov- och referenssträckor in i vägobjektet. Den nya etappen på väg 90, mellan Lunde och Kramfors, utgörs av 12-13zmetersväg (med vägrenar) och har ca 2 300 fordon per dygn med en andel tunga fordon på 13 %.

Provvägen har utarbetats gemensamt av Vägverket, PEAB Asfalt samt VTI. Ansvarig för beläggningsarbetena var PEAB Asfalt. Provvägen byggdes under hösten 1998. Hösten 1999 belades vägen med justeringslager av ABT/B180. Slitlagret har ännu inte lagts (december 1999).

pentry Vnmng: m: a

. i., v, ..i _{- ,asuc .. i}.V .. ,.s_{it. \}MHN!ngV 4 _{v 'a}»på /....

»-l , I. :lv 'A ' .HEhWIFr-*wesmtiz :2

. n , il; ,_ ,onelñäøvg-r ....i. J

. 9.5, . Lizanön ggr :w -a av, ., i, "e ' *2, ' V a 1; ,:. . 4:a; . ' ! agé: ...^ : * 2;.131:ñ3$..:=; . x \\ .,. ,,"' , .'3 i* ,. .en _A _4,5- l. i.: \, '. W '..ll'v1 I Iå, ' ,I . ., I.- l Y, i - - i r 2 " r ' ' ' m ,gi .,, " v ._ mig , 7"' 5 V / 'E .

-

s We

2 a.

* ' '- .',6. nt 'WMV4" 1' 3" IJ' g ' ingås): w K i* '

v

) i! E i i ' I. ' _. n e i ;tand -i MW' 74-1145?? Åh 0..: Såå_ I' 'M' *MW 'r " 'ta' .o i f' gamlhg_ :_2452 nu - 7-, QSÃW -. va . åkalsngawzet ft V '- * ,. ñaxdh'attéwab;I_ I i °

* s*??säñâ$t§êiåñi';

/

\ 4 . .. §N\& Q«â?ü' _ J'x " W. g'- f h; - *" ' a 5 _'1 1 L N "ä 5%/ * , ,z " - *Wåiáfümiüf'r-"Å 1* :nu . : - . - i; * Wi-na 't 1 - Vässh'u" åt' Waste?- , JE? ' r i :s .- vv

Figur 1:1 Vägobjekt riksväg 90, delen Lunde - Gustavsvik

Undersökningen lades upp iföljande steg:

Karakterisering av gammalt beläggningsmaterial Förslag på återvinningsmetod och lämpliga lager Framtagande av arbetsrecept

Provsträckor

Uppföljning och dokumentation av utförandet (grävning, krossning, siktning, tillverkning av återvinningsmassor samt utläggning)

6. Uppföljning genom provtagning och mätning

M e rJ N i d

Syftet med provvägen var att studera halvvarm återvinning på en nybyggd väg med relativt hög trafikvolym. Som jämförelser lades referenser med kall återvinning och nytillverkad varmmassa in i försöket. Provvägen belyser följande

områden:

0 Relationerna mellan varm, ny massa - halvvarm återvinning - kall återvinning 0 Atervinningsmassor som bärlager (3 lager ingår)

0 Påverkan av förhöjd bindemedelshalt och styvare bindemedel

0 Förprovning av gammalt beläggningsmaterial och återvinningsmassor

I samtliga återvinningssträckor inblandades bindemedel, vatten och nytt stenmaterial. Enligt de ursprungliga planerna skulle provvägen utföras i augusti

1998 men på grund av den regniga sommaren försenades arbetena ca en månad. Förprovningen gjordes iföljande steg:

1. Inventering och provning av borrkärnor från den gamla beläggningen, 1997 2. Förprovning/proportionering på förkrossat granulat, sommaren 1998 3. Förprovning/proportionering på granulat från provvägen, hösten 1998

2

från E4, Överdal-Lunde

2.1

Bakgrund

Inventering av den gamla asfaltbeläggningen

För att bedöma de gamla asfaltlagrens lämplighet till återvinning togs ett antal borrkärnor (1997) från de aktuella beläggningarna som skulle tas bort. Vägen delades upp i tio provsektioner med fem borrkärnor i varje sektion. Avsikten var att kunna återvinna de gamla massorna till bind- eller bärlager på nybyggd väg eller som slitlager (återvinnings-MJOG) på lågtrafikerade vågar. De tekniker som var aktuella var kall- eller halvvarm återvinning i verk.

2.2

Besiktning och tjockleksmiitning av borrkärnor

Borrkärnorna från E4, delarna Överdal - Mörtsal och Gustavsvik - Lunde,

besiktigades och en sammanställning över typ av lager och tjocklekar ges i

tabellerna 2: 1-2z2.

Tabell 2:1 Besiktning av borrka'rnor, E4, Överdal - Mörtsal.

Prov- Sektion Total tjocklek Topplager Mellanlager Undre lagret Anmärk-punkt, nr 111 cm (1) 0-5 cm 5-15 cm <15 cm ning Överdal

1 91/680H 18 ABT AG ABT vägbana

2

95/660V

22

ABS/ABT ABT+AEBÖ AEBÖ+IM

vägbana

3 95/660V 18 ABS/ABT ABT IM vägbana

4

96/950H

15

ABT+AEBÖ

ABT+IM

IM

vägren

5

99/615V

28

ABT

AEBÖ

ABT

vågbana

I) Medelvärde avfem borrkärnor

Tabell 2:2 Besiktning av borrkärnor, E4, Gustavsvik - Lande.

Prov- Sektion Total tjocklek Topplager Mellanlager Undre lagret Anmärk-punkt, nr m cm (1) 0-5 cm 5-15 cm <15 cm ning Gustavsvik

6 108/450H 14 ABS/ABT ABT+IM - vägbana

7

1 10/025v

35

ABT

AEBÖ

ABT

vägbana

8

1 1 1/520H

22

ABT

AEBÖ

ABT+IM

Vägren

9

1 12/520v

37

ABS/ABT

AEBÖ

ABT+IM

vägbana

10 1 13/975 29 ABS/ABT AEBÖ ABT vägbana I) Medelvärde av fem borrkärnor

Bedömning av borrkärnorna

Borrkärnorna visade att ett flertal asfaltlager förekom i beläggningskonstruktionen. Olika typer av slitlagerbelåggningar dominerade medan bitumenbundna bärlager

VTI notat 11-1999

justeringsmassor typ ABT4 eller ABT8 mm förekom längre ned i konstruktionen. Största stenstorleken i slitlagren var 16 mm. I botten förekom ibland en del

varianter av indrånkt makadam (med tjära) med största stenstorleken 20-25 mm.

Lager med ytbehandling noteras också. I de tjockaste borrkårnorna förekom minst tio olika typer av asfaltlager.

Vid sju av provtagningssektionerna förekom ett ca 10 cm tjockt AEBÖ-lager ca 5 cm under vågytan. Lagret var öppet och i flera fall gick borrkårnorna sönder i detta lager. De övre slitlagret/slitlagren innehöll ibland kvartsit som grövre stenmaterial och den höga stenhalten i ytan pekade mot att topplagret på en del håll bestod av ABS 16 eller liknande beläggning (sannolikt Heating).

2.3

Labprovning - uppläggning

Labprovningen inriktades på kontroll av bindemedelshalt och kornkurva. På några

prov analyserades bindemedlets egenskaper. För att studera möjligheten att dela upp (skilja) materialet efter ursprungliga beläggningslager med någorlunda lika sammansättning delades vissa borrkårnor upp i ett övre och undre lager (med inriktning på frälsning av två lager). Även borrprov från hela lagret analyserades (med inriktning på uppgrävning av hela lagret).

Tabell 2:3 Upplägget av labprovningen på borrkärnoma.

Prov- Sektion Hela lagret Övre lagret Undre lagret punkt, nr m 0-10/15 cm <10/15 cm

Överdal

l 91/680H B-halt, korn. Bindh., korn.

-2 95/660V B-halt, korn. Bindh., korn.

-3 95/66OV - Bindh., korn.

-4 96/950H - Bindh., korn.

-5 99/615V B-halt, korn. Bindh., korn. Bindh., korn.

Gustavsvik

6 108/450H - Bindh., korn.

-7 110/025V B-halt, korn. Bindh., korn. Bindh., korn.

8 111/520H - Bindh., korn.

-9 112/520V B-halt, korn., Bindh., korn. Bindh., korn.,

bind. bind. bind.

10 113/975 - Bindh., korn

B-halt = bindemedelshalt

Korn. = kornkurva

Bind. = återvinning av bindemedel

2.4 -

Bindemedelshalt och kornkurva

Överdal - Mörtsal, övre lagret

100 gg, _ - -Ppk1 /f' 90 _---Ppk2 " " ' ''' ' ' ' ' ' ' ' '' ' " ' _ _ " '" - _ ' '7 r -_-_Ppk3 /' E 80 ---- ----Ppk4 - - - - * - - - * - - - --f - - - - * - -* 8 "- -Ppk5 / 2 70 - - - /7' - - - --a. I' .2_{> 60 -- - - _ - - - -- /n - - - --}4,' 15 ,før °° J

_= 50-__________________________________ -_ -A ______________

_--g /øø I ! q, / r' / -o 40- - - -- 7:*--k--- - - --C /4' / S //v ' a ' 0 30 _- - - -- -,øuJi-1;/- - - _ - - --8 / f' ' ' CU /f _ ø/ a. _{20 -- - - -- i 1"-,- a - - - --} ;1-/øfø / u / 10 -- --_ ;-øe: - - - . - - - _ - - - _-_'g 0 I 1 I I 1 1 r 1 1 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,5 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 2:1 Kornstorleksfördelningen i provpunkterna 1-5, Överdal - Mörtsal. Övre beläggningslagret. Bi nd em ed el sh al t, % Ppk1 Ppk2 Ppk3 Ppk4 Ppk5

Figur 2:2 Bindemedelshalten i provpunkterna 1-5, Överdal - Mörtsal. Övre beläggningslagret.

Gustavsvik - Lunde, övre lagret Pass er an de män gd , vi kt pr oc en t 100 90 80 70- 60- 50- 40-30* 20-0,074 - -Ppk6 --Ppk7 - - Ppk8 ' 0,125 0,25 0,5 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 2:3 Kornstorleksfördelningen iprovpunkterna 610, Gustavsvik

-Lunde. Övre beläggningslagret.

Bi nd em edel sh al t, % Ppk8 Ppk 6 Ppk 7

Figur 2:4 Bindemedelshalten i provpunkterna 6-10, Gustavsvik - Lunde.

12

Övre beläggningslagret.

Överdal - Mörtsal och Gustavsvik - Lunde, undre lagret 100 _{/_} 90---.--ppk5 --- --/- r----' 80"___"_Ppk9 _ _ _ _ _ _ m _ _ _ - _ _ - _ _ m _ . ' _ " _ _ _ _ -_'_ - _ Q __/" 40-- - - --/ 304 _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - / ø - - - --20- - - -- -r'- - - --Pa ss er an de män gd , vi kt pr oc en t 01 0 I I _\0 I | I I I I I I I I I I I I I 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,5 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 2:5 Kornstorleksfördelningen i provpunktema 5, 7 och 9. Undre beläggningslagret. Bi nd em ed el sh al t, % Ppk5 Ppk 7 Ppk 9

Figur 2:6 Bindemedelshalten i provpunktema 5, 7 och 9. Undre beläggningslagret.

Överdal - Mörtsal och Gustavsvik - Lunde, hela lagret 100 _'-7' - - - sektion1 ln 90 ---- --- -sektion2 - - - _ - - - 5 - - - --JII- ---. I __ sekt10n5 l a 80---_- ' - - - _ - - - - - - --8 sekt1on7 /h

e 70 ______ __S_°_' _' Z"_3 _____________________________ .JU _ ______ __

2- 4' '

9.:

/I /

>_ 60 a - - - /- 77'/ - - - --'o l m / ,' :å _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ '_ _ _ _ " _ " _ - _ _ _ " _ _ - _ _ _7:7-7/_' _ _ ' ' _ - _ _ _

_-E

/

/x /

'i ! 0 40 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __/_2_2/___ ____ _ _ _ _ . _ _ _ _ _ _ __ 'U / I 1 C / /1 v:/ g 30 -- - - --7 1,44!!- - - --g //1 a:/ m /t .: / a_ 20-- - - --z-;;/---- - - --/ñ -'/ //_ - '/ ' 10-;_:__-_1{:_' ' __ - - - - _ - _ _ - - - _ _ _-0 J: I I I : 1I 1 I I 1 1 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 2:7 Kornstorleksfördelningen i pravpunkterna 1, 2, 5, 7 och 9. Hela beläggningslagret. Bi nd em ed el sh al t, %

sektion 1 sektion 2 sektion 5 sektion 7 sektion 9

Figur 2:8 Bindemedelshalten i prOVpunkterna 1, 2, 5, 7 och 9. Hela beläggningslagret.

Bedömning av bindemedelshalt och kornstorleksjördelning

Studeras det övre lagret (figurerna 2:1 och 2:2) var variationen i bindemedelshalt

och k0rnkurva stor på etappen Överdal - Mörtsal. Olika typer av beläggningar

(ABS, ABT, AEBÖ) förekom också enligt besiktningen av borrkärnorna. På

etappen Gustavsvik - Lunde var sammansättningen i de Övre 10-15 cm av beläggningen mer enhetlig (figur 2:3 och 2:4, ppk 6-10) med en förhållandevis hög andel av grövre stenmaterial och låg bindemedelshalt (lämpligt för bär- och bindlager) bortsett från ppk 6 som avviker markant och verkar vara en ABT8. Endast ett färre antal prov på undre lagret undersöktes (figurerna 2:5 och 2:6). Resultaten visade att stenmaterialsammansättningen och bindemedelshalterna var relativt lika mellan de olika provpunkterna.

Studerades hela lagret erhölls relativt stora skillnader i bindemedelshalt och k0rnkurva mellan de olika provsektionerna (figurerna 2:7 och 2:8), vilket inte är konstigt med tanke på att beläggningen innehöll ett flertal olika typer av slit- och asfaltbärlager med varierande tjocklekar. De sektioner som uppvisade lägre bindemedelshalter och grövre kornkurvor, beroende på att andelen bärlager typ AEBÖ, AG och IM är stor, är sannolikt de mest lämpliga för återvinningsmassor till bär- och bindlager.

2.5

Analys av återvunnet bindemedel

Bindemedel har återvunnits ur borrkärnorna genom kallextraktion med diklormetan och rotationsindunstare enligt FAS-metod 419-91. Bindemedelsåterstoden analyserades sedan med avseende på penetration, mjukpunkt, duktilitet och Fraass (enligt FAS-metoderna).

Tabell 2:4 Analyser av återvunnet bindemedel, sektion 9, övre, undre och hela lagret.

Lager Penetration Mjukpunkt Duktilitet Fraass vid 25 °C, brytpunkt 0,1 mm °C vid 25°C °C

Övre (0-10 cm)

82

49

>100

-18

(82, 82, 81) (49 48) (>100, >100) (-18, -18, -18) Undre (10-35 cm) 58 54 >100 -16 (58, 59, 58) (54, 54) (>100, >100) (-17, -16, -16) Hela (0-35 cm) 61 53 >100 -15 (61, 61, 60) (53, 53) (>100, >100) (-14, -15, -15) Bedömning av analyserpå återvunnet av bindemedel

Penetrationen beskriver bitumenets hårdhet vid 25°C medan mjukpunkten talar om vid vilken temperatur bitumenet mjuknar (mått på mjukhet). Duktiliteten beskriver elasticiteten hos bitumenet och Fraass brytpunkt dess lågtemperaturegenskaper.

Resultaten visade att det gamla bindemedlet fortfarande var fräscht och inte alltför åldrat. Sannolikt beror detta på att det ursprungliga bindemedlet varit B180 (förhållandevis mjukt) och att AEBÖ-beläggningen (ett av lagren) inte varit uppvärmd. Bindemedlet bedöms för återvinning ha acceptabel mjukhet, flexibilitet och lågtemperaturegenskaper, vilket är särskilt viktigt för beläggningar i norra Sverige.

2.6

Bedömning och rekommendationer

Den förhållandevis stora variationen i befintlig beläggning, både avseende materialsammansättningen och lagertjocklekar, gör det svårt att på ett effektivt sätt skilja materialen åt genom till exempel planfräsning. Mot den bakgrunden rekommenderades att beläggningen togs bort genom uppgrävning av hela asfaltlagret och att massorna i så stor utsträckning som möjligt homogeniserades under den vidare processen (utlastning, krossning, sortering, samt vid tillverkning

av massa).

Om ett mer homogent och väldefinierat asfaltgranulat eftersträvades (eventuellt för provsträckor) rekommenderades planfräsning av de övre 15 cm på delen Gustavsvik - Lunde, sektionerna 108/450 - 113/975. De övre beläggningslagren utgjordes där av material med hög halt grovt stenmaterial (70 % >4 mm) och samtidigt förhållandevis låg halt bindemedel (4-5 0/0 bindemedel), en sammansättning som borde passa bra för återvinningsmassor till bär- och slitlager.

Om bindemedelshalten i granulatet blev för stor (> 5,0 0/0) rekommenderades

stenmaterialinblandning ifall massorna skulle användas till bär- och bindlager. Provningsresultaten indikerade dock att merparten av granulatet skulle komma att

innehålla mindre än 5,0 % bitumen men att variationer kan förekomma.

Analyserna av de gamla bindemedlen i beläggningen visade att det fortfarande är förhållandevis mjukt och användbart. Det gamla bindemedlet uppvisade acceptabla egenskaper i fråga om mjukhet och flexibilitet, som är viktiga parametrar för beläggningar i kallt klimat.

Med tanke på det nordliga läget och den relativa höga trafikvolymen på det aktuella vägavsnittet rekommenderades halvvarm återvinning. Prestanda på halvvarma återvinningsmassor blir något högre jämfört med kalla massor. Efterpackningen bör bli mindre eftersom massan lättare går att packa tack vare värmen. Halvvarm teknik är också att föredra på hösten eftersom mjukbitumen inte är lika känsligt för kyla och väta som emulsion år. Vid kall väderlek påverkas dock temperaturen på halvvarma massor och det kan vara svårt att komma upp i önskad temperatur. Om återvinningsmassorna skall användas till mindre vägar kan även kall återvinning komma i fråga. Vid båda teknikerna är det dock viktigt att recepten tas fram genom en ordentlig förprovning.

3

Provsträckor på väg 90, Lunde - Gustavsvik

3.1

Läge, typ av lager, receptur, bindemedel

Provsträckorna är belägna på den nybyggda delen mellan Kramfors och E4zan vid Lunde och i riktningen från Kramfors (söderut). Samtliga provsträckor ligger på en raksträcka i Öppen terräng. Varje sträcka är ca 100 m. Överbyggnadstypen utgörs av bergbank och vägbredden är 12-13 111 med vägrenarna.

I provvägen ingår en referenssträcka med konventionell varmmassa (AG), två provsträckor med halvvarm återvinning, en ordinarie beläggning med halvvarm återvinning och en referenssträcka med kall återvinning. Bindemedlet i de halvvarma sträckorna är mjukbitumen (huvudsakligen MB 5 000 och i ett fall MB 10 000). I sträckan med kall återvinning utgörs bindemedlet av en ny typ av emulsion benämnd Nyrec 630.

Nyrecemulsionerna är utvecklade för kalltillverkade återvinningsmassor av asfalt och främst för beläggningar där styvare egenskaper (högre krav) eftersträvas, dvs. där kraven på stabilitet och lastfördelande förmåga är speciellt stora. Nyrec-konceptet bygger på att massan (bindemedlet) skall vara obruten under blandning, transport samt utläggning och binda först när packningen sker på vägen. På så sätt skall massan vara hanterbar vid utläggningen och packningen, vilket är viktigt för emulsionsmassor innehållande hårdare bindemedel. Den här typen av massor riskerar att bli mycket tröglagda om konventionella bindemedel med hårdare bindemedel används. Nyrec finns med basbitumen B180 (Nyrec 630), B370 (Nyrec 240), MB 5 000 (Nyrec 50) och MB 2 000 (Nyrec 20), dvs. med både hårdare och mjukare bitumen. Det är viktigt att tillägga att emulsionsmassor med Nyrec sannolikt kräver mer skonsam blandning och utlastning än konventionella

emulsioner för att inte materialet skall hårdna (härda) för tidigt.

Beläggningarna lades i september 1998. Recepten och sträckornas placering på Vägen framgår av figur 3:1. Ordinarie beläggning i objektet utgjordes av halvvarm återvinning med MB 5 000 samt inblandning av stenmaterial.

Referens1 Referensz Provstr. 2 Provstr.1 Ord. beläggn.

Varm ny Kall Halvvarm Halvvarm Halvvarm

massa återvinning återvinning återvinning återvinning

Bärlager 1 i MB 5 000 \. :\\ \ \\:rr/6:/l \ \ \\ 'á4/7/ ,V .//M //lát ' 4%/5/ Bänagerz , /

_..

_A

/?;'<?'ø'/_.M"'z ,,,, :Du ,,,,, , , 7 'm 4 MB 5 000 , . ;lg/á,çráy4/ af , ll 0/ 2 //452/'71 ;inf/7:_ v/g/k

0 o 6 5 mm n.

- /M h_ü't:{é;=:r{jiñáiâi Bänager3 100m 100m 100m 100m 100 m

Figur 3:1 Provsträckornas utformning och fördelning på vägen. Referensen börjar närmast Kramfors.

Beläggningskonstruktionen utgörs av tre lager av bitumenbundet bärlager. Ett justeringslager av ABTl6/B180 lades 1999. Slitlagret planeras att läggas år 2000. Den sammanlagda lagertjockleken på bärlagren är ca 15 cm (3 X 5 cm). De variabler som förekommer i bärlagermassorna med mjukbitumen är:

Övre lagret

0 Hårdare bindemedel- förbättrad stabilitet

0 Förhöjd bindemedelshalt - förbättrad beständighet och högre utmattningsmotstånd

Undre lagret

0 Förhöjd bindemedelshalt - förbättrad beständighet OCh högre utmattningsmotstånd

Förprovningen (både hos PEAB Asfalt och VTI) och Vägverkets anvisningar för kall- och halvvarm återvinning låg till grund för val av arbetsrecepten till

provvägen.

'

4 I

Förprovning

4.1

Proportionering medförkrossat granulat (förprovning 1)

För att ta fram provmaterial till labprovningen gjordes en mindre förkrossning i fält av de uppbrutna massorna och prov skickades till VTI. Följande provningar gjordes:

Karakterisering

0 Granulatkurva (tvättsiktning)

0 Bindemedelshalt och kornkurva (extraherat prov) 0 Analyser av återvunnet bindemedel

Proportionering

0 Kall återvinning, två varianter

0 Halvvarm återvinning, två varianter 4.1.1 Asfaltgranulat

Asfaltgranulatet analyserades med avseende på granulatkurva (figur 4: l),

bindemedelshalt och kornkurva (figur 4:2). Bindemedelsåterstoden efter

återvinning med rotationsdunstare och diklormetan analyserades med avseende på penetration, mjukpunkt (KoR), duktilitet och brytpunkt enligt Fraass (tabell 4: 1).

100 90 80 o\°I g 70 > '6_{m 60} s: :(6 E 50 o '8 40₀ h 0 8 30 (6 m 20 10 0 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 4:1 Granulatkurvan för det tvättsiktade granulatet. Förkrossat granulat.

100 / 90 -- - Bindemedelshalt = 5,1% - - - v - - - -H I g 80 Ã

-3

,A

2 0

___________________________ _ .á_ _ . . . _ . _ _ _ _ _

a. 7 _ _ _ _ _ _ ü _ ' (a _

.32

_{> 60 - - - _ - - - _ - - - -- - m (4'- - - _ - - -}

/.

- /. 'O / p 2 50 _ _ _ _ _ _ . _ _ _ _ _ _ . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _41: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . _ _ _ :g / (x 0 40 Å (5

-'8

_a

_r-

(I

; 30 a - - - /3 f- - - -8 f_ l* _Ovre gräns för ABT 11 ,f 20--- -- (7-1- - - ---ProvA --/ - -Prov B 105JW'_ ' ' ' _ ' " _ _ ' ' ' _ ' _ ' " _Undre gräns för ABT11 ' ' " ' 0 l l I I l I I 1 l l l l l l l l I 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 15 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 4:2 Bindemedelshalt och kornkarva (extraherad) på det förkrossade granulatet.

Tabell 4:1 Resaltatfrån analys av bindemedelsåterstoden. Penetration Mjukpunkt Duktilitet Fraass

vid 25°C KoR brytpunkt

(mm/10)

(°C)

(cm)

(°C)

59 53,0 >100 -16 (59, 60, 58) (53,1, 52,5) (>100, >100) (-16, -15, -17) 4.1.2 Proportionering

Material större än 22 mm siktades bort från granulatet. Tillsatsen av vatten var 3,0 % i samtliga blandningar. Materialen blandades i en Hobart degblandare. Packningen utfördes genom statisk packning + rodding (förpackning med en stav). Provkropparna lagrades 7 dygn vid 40°C innan de analyserades. Provberedning och arbetsrecept framgår av tabellerna 4:2 och 4:3. Övriga resultat framgår av figurerna 4:3-4:7. Enskilda resultat redovisas i bilaga 1.

Tabell 4:2 Proportionering medförkrossat granalat. Halvvarm återvinning. Blandning A B

Granulat Förkrossat Förkrossat Tillsats av stenmaterial Nej Nej Blandningstemp. 50°C 60°C Typ av bindemedel MB 5 000 MB 5 000 Tillsatt b-halt 1.0, 1.5, 2.0 % 1.0, 1.5, 2.0 % Vidhäftningsmedel Nej Diamin 1 % Tabell 4:3 Proportionering medförkrossat granulat. Kall återvinning.

21 Nej Rumstemp. , 2.5, 3.0 % Nyrec 630 Förkrossat 2.0 Kall återvinning *I

Nej Rumstemp. BE 60M /2 000 , 2.5, 3.0 % Förkrossat 2.0 I Halvvarm återvinning |

Zááøøøø/

/ø/

øø/

á/

ø/

/á

.

.

.

I

I

Z

áøá/

ááá/

ááá

.

.

-I

/

I

.

/// ///

/

/

?á/

/M//

/á/

ø/ø/

/øøø/

/øø/

á

Nyrec 630 2,0% 2,5% 3,0% Kall återvinning

2,0% 2,5% 3,0% BE 60MI 2 000 M8 5 000 med vidhäftnlngsmedel 1.0% 1.5% 2.0°/o | Halvvarm återvinning 1 0% 1.5% 2.0% MB 5 000 utan dhäftnlngsmedel VI 1

Tillsats aV stenmaterial Blandning Granulat Blandningstemp. Typ av bindemedel Tillsats av Emulsion _ 2 O 8 6 4 2 O 2 5 2 . 5 3 0 :

Figur 4:3 Hålrumshalten hos de olika blandningarna.

?a v : 2 3 2 5 :

2,0% 2,5% 3,0% Nyrec 630 2,0% 2,5% 3,0% BE 60M/ 2 000 1 _no/.. 15% 20% MB 5 000 med vidhäftningsmedel 10% 15% 20% MB 5 000 utan vidhäftningsmedel VTI notat 11-1999

22 VTI n0tat 1 1- 1999

Figur 4:6 Draghållfasthet vid 10°C för de olika blandningama.

MB 5 000 utan vidhäftningsmedel vidhäftningsmedel 1,0% 1,5% 2,0% MB 5 000 med 2,0% 2,5% 3,0% BE 60M/ 2 000 2,0%Nyrec 6302,5% 3 1,0% 1,5% 2,0% ,0% Pr es sd ra gh ål lf asth et (k Pa ) O O O O O O O O C _. L ₀ O O 1

I | | Halvvarm återvinning I

|

_

-J

\

W W W W 700 W 800 i Våta prover Torra prover

| Kall återvinning ]

Figur 4 5 Styvhetsmodulen vid 10°C .

vidhäftningsmedel vidhäftningsmedel

MB 5 000 utan

1,0% 1,5% 2,0%

MB 5 000 med 2,0% 2,5% 3,0%BE SOM/2000 2,0%Nyrec 6302,5% 3,0%

St yvh et sm od ul (M Pa ) N OJ (I I 0 01 O O O O O O O O O O 500 1000 -4000 4500

3500 Halvvarm återvinning ir

I

Kall återvinning |__

100

LHalvvarm âtervinningI I Kall återvinning I

90 80 \ \ \ :\\ \ 70 60 50-40- I Vi dh äf tn in gs ta l (% ) ;I 30- / 20-\ Q : N ää \ \ \ '> \* \ '\ \x 5 \ 9'-\\ \ sv \ \-\ .\ \\ \\ \\ \ xxx \\ \_ x» \ \ \ \ \ x_ » \\ \\ \. s ; ,9 \ \ 3 \. >\ \: \ \\ \«s «-,\ \\ 4\ _ :\ k vs: 2* WA \ i \\\ < *f ö., \ \ i:\ \\ \\ $§2\\ _\ \\ \i \ \

W

W

x

5 \ _ : \: \\ \\ §\ 1.0% 1.5% 2.0% 1.0% 1.5% 2.0% 2,0% 2,5% 3,0% 2,0% 2,5% 3,0%

_ M? 5 ?00 "ta" _ M? 5 900 med BE 60M/ 2 000 Nyrec 630

Vldhaftmngsmedel Vldhaftnlngsmedel

Figur 4:7 Vidháftningstolenför de olika blandningarna.

4.1.3 Kontroll av bindemedel

Det mjukbitumen som användes till proportioneringen av halvvarma massor analyserades genom den förenklade kvalitetskontrollen i VÄG 94 som föreskriver

kontroll av viskositet vid 60°C (FAS Metod 339). Emulsionen (BE 60 M/2000)

har ej analyserats (tog slut). MB 5000 klarade kraven i VÄG 94. Tabell 4:4 Kontroll av mjukbitumen och emulsion.

Viskositet vid 60°C Utrinningstid vid 50°C

(mmZ/s) (5)

MB 5 000 5 140 -1) MB 10 000 10 020 -1) 1) Ej använt vid proportioneringen

4.1.4 Bedömning

Provet som skickades till VTI var krossat i Gävle av uppbruten beläggning från Ångermanland. Materialet hade klumpat ihop sig (skickades under sommaren) och var svårbearbetat vid labprovningen. För att kunna använda materialet fick det sönderdelas vilket förklarar den något avvikande kornkurvan enligt figur 4:1. Granulatet som senare användes till vägen hade en helt annan karaktär och därför gjordes proportioneringen om.

Det extraherade provet innehöll 5,1 % bindemedel och hade en kornkurva som

påminner om ABT-massa. Vid den första förprovningen av borrkärnor låg

bindemedelshalterna mellan 4,2-6,2 %.

Bindemedlet från granulatet uppvisade värden nära de som erhölls från borrkärnorna och visar att egenskaperna är förhållandevis bra för att vara från ett gammalt beläggningsmaterial.

Proportioneringen av halvvarma massor gjordes vid 50 och 60°C. I det första fallet inblandades inte vidhäftningsmedel (glömdes bort). I båda fallen var bindemedlet

MB 5 000 och 1,0, 1,5 och 2,0 vikt-% bindemedel tillsattes granulatet.

Hålrumshalterna låg på 9-12 V01-%, med de lägsta värdena för blandningen med högst bindemedelshalt. Packningstemperaturen (50 resp. 60°) påverkade inte nämnvärt hålrummet utom för den fetaste blandningen. Hållfastheterna (stabilitet, styvhetsmodul, pressdraghållfasthet) påverkades markant av bindemedelsinnehållet med de lägsta värdena för blandningarna med högst bindemedelsinnehåll. Vidhäftningsmedlet verkade inte ha påverkat de mekaniska egenskaperna i någon högre grad. Styvhetsmodulen låg dock lägre för proven med vidhäftningsmedel trots att packningstemperaturen varit högre (kan bero på en viss spridning i metoden eller mellan proven). Vidhäftningsmedlet gör också att viskositeten blir något lägre i bindemedlet.

Som väntat förbättrades vattenkänsligheten markant vid högre bindemedels-inblandning. Inblandningen av vidhäftningsmedel hade en markant effekt på beständigheten med högre vidhäftningstal som följd. Vidhäftningstalet ökade med ca 20-30 procentenheter genom tillsatsen av diamin.

Proportioneringen av kallblandade massor gjordes vid rumstemperatur. I det ena fallet testades emulgerad mjukbitumen (BE 60M/2 200) och i det andra Nyrec 630

(baserad på Bl80). I båda fallen var emulsionskvoten 2,0, 2,5 och 3,0 vikt-% i de

olika blandningarna.

Hålrumshalterna hamnade även för de kallblandade massorna på 9-12 vol-%, med de lägsta värdena för blandningarna med högst bindemedelsinnehåll. Ingen större skillnad förelåg i detta avseende mellan BE 60M/2 000 och Nyrec 630. Nyrecmassorna erhöll högre stabilitet, styvhetsmodul och pressdraghållfasthet

(effekt av det hårdare bindemedlet) och skillnaden var som störst vid 2,5-3,0 %

emulsionsinblandning (mer än 100 % i vissa fall). Även för

emulsionsbeläggningarna ökade Vidhäftningstalet med högre bindemedelsinblandning. För båda emulsionerna låg vidhäftningstalen på en bra nivå. Jämfört med halvvarm återvinning låg beständigheten något lägre för de kallblandade massorna.

Utifrån erhållna resultat verkade ca 1,5 % mjukbitumen vara en lämplig nivå för bärlager tillverkade genom halvvarm återvinning även om styvhetsmodulen låg litet lågt. För att främst förbättra styvhetsmodulen börstenmaterialinblandning övervägas, vilket bland annat gjordes vid den kompletterande provningen.

För de kalla emulsionsmassorna erhöll proven av Nyrec bättre hållfasthet än de med BE 60M/2 000 och av den anledningen valdes Nyrec till den kalla referenssträckan, devis beroende på den höga trafikmängden på väg 90. En emulsionshalt på 2,5 % verkade vara en lämplig nivå för arbetsreceptet (åtminstone som utgångsläge).

4.2

Proportionering med granulatfrån provvägen (förprovning 2)

4.2.1 Bakgrund

På grund av att det granulat som krossades fram till återvinningsmassorna i samband med byggandet av provv'agen verkade innehålla mer grus än det förkrossade granulat (som dessutom hade hårdnat) utfördes en kompletterande proportionering för de halvvarma återvinningsmassorna. Vid denna proportionering (se tabell 4:5) tillsattes också 10 % stenmaterial: Förutom MB 5 000 testades även MB 10 000.

Tabell 4:5 Proportionering med granulatfrån provvägen. Halvvarm återvinning. Blandning C D

Granulat Provvågen Provvågen Tillsats av stenmaterial 10 % 10 % Blandningstemp. 60°C 60°C Typ av bindemedel MB 5 000 MB 10 000 Tillsatt b-halt 1.0, 1.5, 2.0 % 1.0, 1.5, 2.0 % Vidhåftningsmedel Diamin l % Diamin l % 4.2.2 Kornstorleksfördelning och bindemedelshalt

I figurerna 4:8 och 4:9 jämförs kornkurvan och bindemedelshalten på granulatet samt den extraherade kornkurvan mellan de båda förprovningarna.

100 Förkrossat granulat 90 - - - Granulat från utförandet 80 70 60 50 40 30 Pa ss er an de män gd , vi kt -% 20 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 4:8 Granulatkurvanför det tvättsiktade granulatet. Granulatfrån vägen.

26 VTI notat 1 1- 1999

Figur 4 10 Hålrumshalten hos provblandningar. Förpmvning 2.

vidhäftningsmedelMB 5 000 med vidhäftningsmedelMB 10 000 med

Hål rum sh al t (% ) _L .4 O M A 0) CD 0 N A I 1 1 1 1 1 I 1,0%

1,5%

\\

.\\'

\\\

\\\

\\\

2,0%

:\ \ \ \ \ \ \\ \\ \\ \W \s\\ v \ \

i,i

1,0%

1,5% så i\\ \§\ x\\ §\\ \\ Ky: §\ x x 1 \ \ Ã\ \ \ N w\ \

2,0%

dubbelprov). Enskilda resultat redovisas i bilaga 2.Resultaten från testerna framgår av figurerna 4:10 till 4:14 (medelvärden från 4.2.3 Resultat

Figur 4 9 Bindemedelshalt och kornkurva (extraherad) på granulatf 0

mm vägen. Kornstorlek, mm 0,074 0,125 0,25 0,5 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 0,0 N 9 o Pa sser an de män gd , vi kt -% 80,0 10,0 / 100,0 90,0 _ r - -Granulat från utförandet Förkrossat granulat

/

Bindemeselshalt 4,9%

/,

/ / ,I / ,I / Bindemeselshalt 4,2%

1,5 / MB 5 000 med vidhäftningsmedel

VTI notat 1 1- 1999

1 ,0%

Figur 4:12 Styvhetsmodulen vid 10°C . FÖrprovning 2.

1,5% MB 10 000 med vidhäftningsmedel

St yvh et sm od ul (M Pa ) 3500 3000 500 2000 -500 1 000 500 4000 4500

x

w

\ \ \ \ \\ x y :\ \. \\ \\ .\ \\ :\ & \ \ \ x .. \\ \ .\ \â\ \\ \\ . \m

27 Figur 4:11 Marshallstabiliteten vid 250C . Förprovning 2.

MB 5 000 med

vidhäftningsmedel vidhäftningsmedelMB 10 000 med

M-st ab il it et (k N)

600 Torra prover I Våta prover

200 -Pr es sd ra gh ål lf as thet (k Pa ) 0) O 100 -O I 1 ' 1,0% 1,5% 2,0% 1,0% 1,5% 2,0% MB 5 000 med MB 10 000 med vidhäftningsmedel vidhäftningsmedel

Figur 4:13 Draghållfasthet vid 10°C. FÖrprovning 2.

100 90 7/ 80 - i .. / 7 / Ä' '7,' 7 1/ A z / ,,D rç//i ' .I / ,1 °\o 70 - ; 7,7, ,2 V I // ;,/V/ ' ' / //áf/ // ?if/7,, nE ,,I // // :,//23 t ,lf/l, //l // 5; /I/ / :<0 40 - / .7 " ? :g 2, ,1, > 30 - ,,.7 i ;Ir/p I'/ / /, 20 ;ø / ,1,77 ,, l 2,., 0 _A I I 'l 1 ,0% 1,5% 2,0% 1,0% 1,5% 2,0% MB 5 000 med MB 10 000 med vidhäftningsmedel vidhäftningsmedel

Figur 4:14 Vidháftningstal. Förprovning 2. 4.2.4 Bedömning

I detta fall var korngraderingen mer harmonisk och representativ för krossat och sorterat granulat. Bindemedelshalten låg ca 0,7 procentenheter lägre på granulatet som användes till provvägen än det granulat som användes vid den första förprovningen samtidigt som graderingen på extraherat material mer liknade bärlager (större andel grovt material). Finmaterialhalten låg dock på oförändrad nivåv trots den högre stenhalten. Vid mellanupplaget av okrossad returasfalt konstaterades att relativt mycket obundet bärlagergrus inblandats. Vid

uppgrävningen följde tydligen fastfruset bärlager med asfaltkakorna. Bärlagergrus innehåller hög halt grövre material och ibland även relativt mycket finmaterial. Hålrumshalterna låg fortfarande på 10-14 vol-% med det lägsta värdet för MB 5 000 och 2,0 % bindemedel. Hållfastheterna påverkades av bindemedelsmängden men inte lika tydligt som vid den tidigare förprovningen. Skillnaden i hållfasthet mellan massorna med bitumena MB 5 000 och MB 10 000 var liten. Marshallstabiliteten och pressdraghållfasthet låg ungefär på samma nivå som tidigare medan styvhetsmodulen var högre i denna undersökning. Granulatet från vägen innehöll också mer grovt material och mindre gammalt bindemedel än det förkrossade granulatet. Om blandningarna innehållande 2,0 % bitumen jämförs ligger de olika hållfastheterna i denna undersökning genomgående på högre nivåer vilket är logiskt med tanke på att granulaten skiljer sig åt.,

Vidhäftningstalen låg i allmänhet över 70 % och skillnaden var inte så stor mellan de olika provblandningarna eller bindemedelstyperna. Resultaten överensstämde väl med den första förprovningen och sammantaget för de två provningarna är att beständigheten ökade med högre bindemedelsinnehåll.

5

Provvägsförsök

5.1

Mellanupplag

De iakttagelser som gjordes av de gamla beläggningsmassorna i mellanupplaget (bild 5:1) visade att de bitvis innehöll mycket grusbärlager. Vid uppgrävningen som gjordes på vintern hade ca 5-10 cm bärlagergrus frusit fast på beläggningens undersida. Detta innebar att bindemedelshalten blev lägre än planerat och att andelen grus (grovt material) blev större. Samtidigt fick det krossade granulatet en större variation i sammansättningen, vilket gav en del separationer på vägen (bild

5:7).

I ett annat FoU-projekt som behandlar miljöeffekter vid mellanlagring av gamla asfaltbeläggningar utfördes utlakningsförsök på material från E4zan. .Från mellanupplaget i Överskog där huvuddelen av de gamla beläggningsmassorna hade lagrats under sommaren togs prov på beläggningsmaterial som innehöll tjärindränkt makadam (karakteriseras av den stickande lukten) och på underliggande lager (jordprov) samt avrinningsvatten från upplaget. Syftet var att undersöka om massorna kunde utlaka skadliga ämnen. Undersökningen behandlas

i VTI notat 19-1999 (Lennart Larsson och Lars Bäckman). Kort sammanfattat

visade studierna att asfaltmaterialet med tjärasfalt inte utlakade höga halter av farliga ämnen (oorganiska eller organiska). Jord- respektive vattenproverna gav inte heller några anmärkningsvärda resultat även om vissa förhöjda halter kunde spåras i det övre jordlagret och i avrinningsvattnet. Värdena låg dock under gränsvärdena eller rekommenderade halter för råvatten respektive förorenad mark.

. 9-8 32)-J .

WE! JN'KVS

att» « än*

--:\. .,

Bild 5:1 Mellanupplagför uppbrutna beläggningsmassor, väg 90.

5.2 -

Krossning och sortering

De uppbrutna beläggningsmassorna krossades (sönderdelades) och sorterades (material > 25 mm togs bort och krossades om). Ca 10 % stenmaterial, 6-25 mm, inblandades i granulatet (med hjullastare i upplaget). Krossningsarbetena skedde parallellt med massatillverkningen så lagringstiden för granulatet blev kort. Granulatet var förhållandevis lättbearbetbart, sannolikt beroende på inslaget av grus/makadam.

Bild 5:2 Krossning (sönderdelning)och sortering av uppbrntnaasfaltmassor.

5.3

Tillverkning av återvinningsmassor

Provsträckorna lades den 23-24 september 1998 och vädret var soligt, 10-15°C, men det blåste friskt. Massorna tillverkades i ett satsblandningsverk, Kalottikone

MX3O (bild 5:3), som vid rådande förhållanden hade en kapacitet av ca120 ton i

timmen. Den här typen av verk kan värma massorna till högst 80°C genom att vattenånga under högt tryck pressas igenom materialet i inmatningsfickan. Verket kan även användasför kallblandning. Temperaturen i massorna vid halvvarm tillverkning påverkas, förutom inställningar i verket, av materialens temperatur, sammansättning och fuktinnehåll, väderlek och avståndet till läggaren. De tillverkade massorna tippades på bil direkt efter blandning.

Bild 5:3 Kalottikone MX30-verk (obs, bilden är tagen vid Ljusne).

5.4

Utläggning

Massorna lades ut med en Dynapac, llOlR, asfaltl'aggare (bild 5:4) och vältarna

som packade massorna var en Dynapac CC21, vibrerande stålvalsvält, som efterföljdes av en gummihjulsvält, Bitelli RG 279 (bild 5:5), som vägde 27 ton. Stålvalsvälten följde ett bestämt vältschema medan gummihjulsvälten packade ytan tills föraren kände att beläggningen inte tog mer packning.

Vid utförandet dokumenterades varje lager och nedan följer iakttagelser från varje lager i provsträckorna.

Bärlager 3 (undre)

OAG 22: Fin homogen yta. Några vältsprickor i högerkanten på slutet av sträckan. oNyrec 630: Såg torr ut. Långsgående läggarseparationer (vid skriden). Tunt lager

på vissa delar av sträckan (problem med utläggning). Gick sönder i högerkant av byggtrafik.

.MB 5 000, 2,3 %: Såg fet och blank ut. Temperaturen i massan var 45° C på väg, 55° C på flak. Vid verket var temperaturen ca 60° C.

.MB 5 000, 1,7 %: Såg bra ut. Möjligen lite torr. Bra täckningsgrad på stenarna.

Bärlager 2 (mellersta)

.AG 22: Homogen yta. Temperaturen i massan var 130° C efter läggaren.

.Nyrec 630: Inga tydliga separationer. Det verkade ta ett tag innan massan hårdnade.

.MB 5 000, 1,7 %: Fin, aningen torr. En del otäckta stenar. Temperaturen i

massan var 45° C på Väg 001] 55° C på flak.

Bärlager 1 (övre)

.AG 22: Jämn homogen yta.

.Nyrec 630: Bra konsistens, homogen, finkornig, något separerad. Utläggning av 115 kg/mz. Andra draget något separerad och torr yta.

OMB 5 000, 2,0 %: Lokala separationer, speciellt i skarven (skarv och separerad yta skulle förseglas).

OMB 10 000, 2,0 %: Temperaturen i massan var 650 C i läggaren och 55-60° C på Vägen. Som föregående sträcka i ytan.

\ /áz ;4/7 9//4 , l/ /0/ //l _' 1./ 4 //1 ,/ _ 1.1, // I . Å . / \ \ / /7 . / 17/7/ I //,/// ///;$ ;2, i ,V (Z 1 _. /.,, 'v' / , / , a

Bild 5:4 Utläggning av massor på väg 90. Bärlager med halvvarm massa.

Figur 5:5 Nylagd, vältad yta med halvvarm återvinningsmassa som bärlager. Packningen gjordes med hjälp av en gummihjulsvält ( Bitelli-RG 279).

Figur 5:6 Nylagd yta med halvvarm massa.

Figur 5:7 Exempel på separationer på väg 90. Referenssträcka med kall återvinning.

5.5

Provtagning

I samband med utförandet av provstråckorna togs också ett antal prov ut för vidare analys på VTIs laboratorium. Från varje sträcka och lager togs ett större prov av massan. Provet togs vid skruven framför skriden på läggaren. Vidare togs prov på det tillsatta stenmaterialet. För att kontrollera homogeniteten hos granulatet togs två granulatprov varje dag (ett på förmiddagen och ett på eftermiddagen). Prov på bindemedlet togs också. Det totala antalet prov som togs var följande:

0 Ett massaprov per lager och massatyp (12 prov) 0 Ett prov per bindemedelstyp (3 prov)

0 Två granulatprov per dag (4 prov) ' 0 Prov på stenmaterial 6-25mm (2 prov)

0 Extra granulat- och stenmaterialprov för kompletterande tester vid VTI

5.6

Materialkontroller

Proverna analyserades med avseende på följande parametrar. Den ordinarie kvalitetskontrollen som PEAB gjorde ingår ej i denna kontroll men en sammanställning ges i bilaga 3.

Granulatprov (4 st) Vattenkvot

Bindemedelshalt och kornkurva Granulatkurva (tvättsiktning) Återvinning av bindemedel -Penetration -Mjukpunkt -Duktilitet -Fraass Brytpunkt Massaprov (1251)

0 Vattenkvot (ej på AG)

0 Bindemedelshalt och kornkurva Stenmaterial (2 st)

0 Kornkurva

0 Petrografisk bedömning Bindemedelsprov (3 st)

0 Förenklad kvalitetskontroll enl. Väg 94 7 -MB 10 000

-Nyrec 630

-MB 5 000 (analyserades ej av VTI) 5.6.1 Asfaltgranulat

Resultaten från labprovningarna framgår av tabell 5:1 och 5:2 samt figurerna 5:1 och 5:2,

Tabell 5:1 Vattenkvot och bindemedelshalt hos granulatet. Granulatprov Bindemedelshalt Vattenkvot

(0/0)

0%

1 4,4 3,0 2 3 ,8 1 ,9 3 4,3 4,2 4 4,3 4,4 Medelvärde: 4,2 3,4 VTI notat 11-1999 37

Pa ss er an de män gd , vi kt -°/o 100 :_1_ , 6/7/ 90 / /lj'7',// 80 /.'.l{/ / N' 70 / .IJ/.l / LV / 60 / / u ' / / ,lll/'l/ / 50 /I//IV _

// / /

40 / / / 30

_{/ /Cr'z}

4/ A '/: /

_/

A /337/ 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5

Kornstorlek, mm

Figur 5:1 Kornstorleksfördelningen på granulatet (tvättsiktning). Gränskurvor för granulat inlagda. Pa ss er an de män gd ,vi kt -°/ o 100 90 80 70 60 \ \\ \\ _\\

\\

\\ 50 \ \ l \ 40 k Å \ \ ö \\ 30 20

0,25 0,5 1 2 4 5,6 Kornstorlek, mm 8 11,2 16 22,4 31,5

Figur 5:2 Kornstorleksfördelningen för det extraherade granulatet.

Tabell 5:2 Resaltatfrån analys av bindemedelsåterstoden

Penetration Mjukpunkt Duktilitet Fraass

vid 25 °C KoR brytpunkt

(mm/10) (°C) (cm) (°C) 62 52,0 >100 -22 (62, 62, 61) (51,8, 52,2) (>100, >100) (-21, -23, -22)

5.6.2 Stenmaterial

De prov på stenmaterialet som togs i samband med provvågsbygget analyserades med avseende på kornkurva. Resultatet redovisas i figur 5:3. Den petrografiska bedömning som gjordes visade att provet bestod av helkrossat berg av grå, medelkornig gnejs. Gnejsen bestod av ljus fåltspat, kvarts, biotit och muskovit (glimmer). I 100 90 80 70 60 50 40 30 Pa ss er an de män gd, vi kt -% 20 10 O . 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 5:3 Kornkarvan för det inblandade stenmaterialet. 5.6.3 Massaprov

I samband med provvågsförsöket togs 12 prov på massan. Massaproven har analyserats med avseende på vattenkvot, bindemedelshalt och kornkurva och resultaten redovisas i figurerna 5:4, 5:5 och 5:6. Bindemedelshalterna och vattenkvoterna redovisas i tabell 5:3.

Tabell 5:3 Vattenkvot och bindemedelshalt hos massaprov.

Prov- Lager Recept Bindemedels-

Vatten-sträcka halt kvot

('70)

('70)

Ref. 1 Bind AG 22 + 0,5% B85 4,7

-Varm massa AG Ö AG 22 + 0,3% B85 4,6

-AG u AG 22 + 0,3% B85 4,3 -

-Ref. 2 Bind 3,0% Nyrec 630 + 10% sten 6,2 4,3

Kall massa AG Ö 3,0% Nyrec 630 + 10% sten 6,3 5,3

AG u 3,0% Nyrec 630 + 10% sten 6,7 5,1

Provstr. 2 Bind 2,0% MB 5 000 + 10% sten 5,8 4,2

AG Ö 1,7% MB 5 000 + 10% sten 6,0 3,4

AG 11 2,3% MB 5 000 + 10% sten 7,1 2,8

Provstr. 1 Bind 2,0% MB 10 000 + 10% sten 5,1 4,2

AG ö 1,7% MB 5 000 + 10% sten 6,4 3,4 AG u 1,7% MB 5 000 + 10% sten 5,6 3,0 100

90

/7/0 //

80 / ,11" /

ox°

z' '

:14': 70 //17/ > . '8: 60 . . I//nll /1 C ,4

:g 50

/<;

å 40 / (5:: : I 1 g 30 V g//V / 20 I 16.; f 10 i / (0,074 1 0,125 1 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 45 Kornstorlek, mm

Figur 5:4 Kornkurvor på extraherade massaprov. Prov från varmmassa (AG22).

100 /T

90

.á

80 [4/ I I' I 70 /, å 1//15 II/ lf, 6m 60 /' I ,f ' " 1 c :"77 :E 50 ' 1 :2545" m /I , 4 'D 5' / c 40 f g / 4

g

. a'

'

//

m 4 f ' d 4 m : d, / tu - 5 :L A, - // 20 a ' /7 / 10 -_{_' /} // 0 . 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 5:5 Kornkurvor på extraherade massaprover. Prov från undre bärlager av kall och halvvarma återvinningsmassor. Gränskurvan är AG 16.

100 90 80 70 60 50 40 30 Pa ss er an de män gd , vi kt -% 20 10 0 0,074 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 Kornstorlek, mm

Figur 5:6 Kornkurvor på extraherade massaprover. Prov från övre bärlager av kall och halvvarm återvinningsmassa. Gränskurvan är AG 16. 5.6.4 Kontroll av bindemedelsprov

De bindemedelsprov som togs i samband med utförandet av provvägen skulle analyseras genom fullständig kvalitetskontroll enligt VÄG 94. På grund av att mängden bindemedel som erhölls Vid provtagningen inte var tillräcklig för denna analys genomfördes istället en förenklad kvalitetskontroll. För mjukbitumen VTI notat ll-l999 41

bestämdes den kinematiska viskositeten vid 60°C (FAS Metod 339) och för emulsionen (Nyrec 630) bestämdes utrinningstiden (FAS Metod 342). Resultaten

redovisas i tabell 5:4.

Tabell 5:4 Resultat från analys av bindemedel.

Viskositet vid 60°C Utrinningstid

(mmZ/s) (s)

Nyrec 630 14 MB 10 000 9530 -MB 5 000 VTI har ej erhållit prov!

-5.6.5 Kommentarer

Studeras granulatet skiljde sig inte korngraderingen och bindemedelshalterna speciellt mycket mellan de olika sträckorna. Bindemedelshalten låg i medeltal på

4,4 %. Vattenkvoten i granulatet låg mellan 1,9-4,2 %. Granulatkurvorna

uppfyllde också kraven i TBV-återvinning. Det extraherade materialets kornkurva påminde mer om slitlager än om bärlager (förhållandevis mycket sandfraktion). Det gamla bindemedlet uppvisade relativt bra egenskaper och verkade som tidigare vara relativt måttligt åldrat och förhårdnat. Mjukpunkten låg på 52°C, dvs. ungefär samma temperatur som massan hade vid utläggningen. Trots detta upplevdes inte massan som speciellt tröglagd.

I massaproven (återvinningsmassorna) varierade det totala bindemedelsinnehållet

mellan 5,1-7,1 % (tabell 5:3) med det högsta värdet för det undre lagret som hade

förhöjd bindemedelshalt. Studeras det övre bärlagret låg bindemedelshalterna mellan 5,1-6,2 %. Generellt sett låg bindemedelshalterna relativt högt men med tanke på den sena utläggningen och det nordliga läget sannolikt ändå på rimliga nivåer. Kornkurvorna (figur 5:5 och 5:6) låg i det övre registret för AG 16 med relativt höga fillerhalter enligt extraherade prov. Spridningen mellan de olika delproven är liten, vilket tyder på att variationen i granulatet under provvägsförsöket inte varit alltför stor.

Det material som inblandades låg mellan 8-16 mm (figur 5:3). AG-massorna

uppfyllde kraven i VÄG 94.

6

Uppföljning av provvägen

6.1

Okuliir besiktning

Hösten 1998

De halvvarma sträckorna såg bra ut men enstaka separerade ytor förekom. Förutom detta var ytan homogen och förhållandevis hård. Läggarskarven, som

dessutom var relativt dåligt utförd, hamnade mitt i det yttre hjulspåret.

Den kalla sträckan var mjuk \och lös med på sina håll anhopningar av grövre stenmaterial (separationer) och de sämsta ytorna låg utmed skarven i hjulspåret. Emulsionen verkade inte ha brutit fullt ut, sannolikt beroende på det fuktiga och kalla vädret under hösten.

Vintern 1998/99

En del materialsläpp hade förekommit främst utmed skarven i yttre hjulspåret. Mest påverkad var emulsionssträckan men även de halvvarma sträckorna uppvisade en del materialsläpp. Även vid andra separerade ytor förekom stenlossning och bruksförluster.

.I/

///_{/./z 7}

e

Bil 6:1 Halvvarm återvinning med M 00 vitern 198.

Bild 6:2 Längsgående skarv på sträckan med MB 10 000 vintern 1998. Våren 1999 (maj)

Ref. 1 (AG)

Såg bra ut men en del stensläpp förekom utmed skarven.

Ref. 2 (emulsion - Nyrec)

Mycket slitage i yttre hjulspåret. En hel del materialsläpp förekom, speciellt i början och slutet av sträckan där separationer fanns. Ytan skrovlig och ojämn.

/7 / I /, '5'4'7// ' ' , / , / -l ; m' / ,y , r //,_// i y á/zl/ // l . 4.4 7, . / , . /t/_/ 1 _{/ .}' _{, f} 4 t; _//5/4:,//,/,/'n I , , /l/ , /

Bild 6:3 Sträckan med Nyrec 630 våren 1999.

Prov 2 (2,0 % MB 5 000, stenmaterialinblandning)

En hel del dubbslitage. Något stensläpp utmed skarven annars bra.

Bild 6:4 Sträckan med MB 5 000 våren 1999.

Prov 1 (2,0 % MB 10 000, stenmaterialinblandning)

Materialsläpp, speciellt utmed skarven och Vid separerade avsnitt. Ytan markant sämre än provsträeka 2.

77, ' /7/74///454. 1,/

%/ //f///y_/5///

//

Bild 6:5 Sträckan med MB 10 000 (dåligt parti) våren 1999.

Ordinarie (1,7 % MB 5 000 och stenmaterialinblandning)

En hel del dubbslitage. Något stensläpp utmed skarven annars bra. Ungefär som provsträcka 2.

Övriga delar av objektet såg bra men en del slitagespår förekom samt mestadels lokala stensläpp. På större delen av vägen inblandades ca 10 % stenmaterial i återvinnings-beläggningen.

Sommaren och hösten 1999

När värmen kom under sommaren hårdnade ytorna till och inga mer omfattande stensläpp uppträdde Det slitage och materialsläpp som förekommit under den första hösten orsakade inga större problem för trafiken eller framkomligheten. Med tanke på att det handlade om bärlager av återvinningsbeläggning som lades på hösten på en relativt starkt trafikerad väg, som dessutom saltats rikligt under vintern, upplevdes beläggningen som ovanligt bra.

Referenssträckan med emulsion blev snabbt (markant) hårdare och därmed

betydligt mer hållbar och gick att trafikera utan problem.

På grund av slitagespåren, men även för att skydda ytan mot ytterligare en vinter med förnyad dubbtrafik, överlades bärlagret under hösten 1999 med varmmassa. En överläggning var också planerad innan vägen byggdes men inte exakt tidpunkt eller typ av åtgärd.

Bild 6:6 Nyrec 630, hösten 1999. Bild 6:7 MB5 000, hösten 9.

Bild 6:8 MBIO 000, hösten 1999. Bild 6:9 Ord. prod., hösten 1999.

6.2 .

RST-mätning

För att undersöka effekterna av trafikens efterpackning och vinterns dubbslitage genomfördes under försommaren 1999 en RST-mätning med VTI:s forskningsbil.

De parametrar som mättes var jämnheten (IRI i båda spåren) och spårdjupet mätt

med 17 laserkameror. De resultat som redovisas avser medelvärdet Över hela provsträckan respektive hela objektet i motsatt riktning. Mätvärden redovisas i bilaga 4. 6,0 5,0 :P- o Jäm nh et -I RI (m m/ m) 00 .N o 1,00,0

-AG 22 Nyrec Provstr 2 Provstr 1 Ordinarie Ordinarie

(motsatt riktning)

Figur 6:1 Jämnhet (IRI) enligt RST-mätning från försommaren 1999.

24,0 22,0 20,0 18,0 Sp år dj up (m m) ES 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

AG 22 Nyrec Provstr 2 Provstr 1 Ordinarie Ordinarie

(motsatt riktning)

Figur 6:2 Spårdjup enligt RST-mätning från försommaren 1999.

Mätningen visade att läggarskarven i hjulspåret i hög grad påverkat mätresultaten på provsträckorna. På ordinarie beläggning hade skarven (var bättre) inte alls påverkat beläggningen på samma sätt som för provsträckorna (läggaren fick stanna vid lastbytena mellan sträckorna). Jämförs AG-beläggning med ordinarie återvinningsbeläggning så förelåg en förhållandevis stor skillnad men ej lika stor som för provsträckorna. Det är också viktigt att komma ihåg att mätningen gjorts på bärlager som inte alls är lika jämnt och slitstarkt som slitlager.

De höga IRI-värdena beror förutom materialsläpp i skarvarna och det stora slitaget i spåren sannolikt även på att massorna varit tröga att lägga ut. Den här typen av

massor brukar hamna på [RI-värden mellan 1,5-2,5 mm/m, dvs. ungefär samma

nivåer som ordinarie beläggning. Uppmätta värden stämmer väl överens_ med intrycket från besiktningen av vägen.

Det relativt höga spårdjupet på AG-sträckan (drygt 6 mm) och ordinarie beläggning (10 mm) pekar mot både stor efterpackning (främsta orsaken) och dubbslitage. En viss inverkan på mätningen kan sannolikt beläggningsskarven ha haft. Eftersom tre lager asfalt lagts (15 cm) så bör efterpackningen bli betydande även om mätningen gjordes innan den första sommaren. Spårbildningen var dock större än förväntat för halvvarm återvinning där massorna bör kunna packas bättre än här verkar vara fallet. Det kyliga vädret väderleken är sannolikt en förklaring till den sämre packningen.

6.3

Profilmätning -PRIMAL

Profilen för körfältet (och vägrenen) mättes i augusti 1999 genom tvärprofilmätning med VTIs profilmätare PRIMAL. Mätutrustningen bygger på laserteknik och kan bland annat användas för mätning av tvär-, och längdprofil, tvärfall, sättningar och spårbildning. I detta fall har tvärprofilerna använts för att beskriva formen på hjulspåren.

Uppmätta tvärprofiler (5 per sträcka) redovisas i figurerna 6:3 till 6:8. Observera att profilbredden är ca om.

Vägmitt Vägkant E .E E 0b 0. -Profillängd (mm)

Figur 6:3 Profilmätning i augusti 1999 på sträckan med AG.

Vägkant Pr of il (m m) Profillängd (mm)

Figur 6:4 Profilma'tning i augusti 1999 på sträckan med Nyrec.

Vägmitt Vägkant Pr of il (m m) Profillängd (mm)

Figur 6:5 Profilma'tning i augusti 1999 på provstra'cka 2.

Vägmitt A E E V E 0 5 :L -Vägkant Profillängd (mm)

Figur 6:6 Profilma'tning i augusti 1999 på provsträcka 1.

Vägmitt Pr of il (m m) _Vägkant Profillängd (mm)

Figur 6:7 Profilma'tning i augusti 1999 på ordinarie beläggning.

-Sektion 1 wwSektion 3 -Sektion 5 Sektion 7 _Sektion 9 Vägmitt Pr of il (m m) -Sektion 2 -Sektion 4 -Sektion 6 -Sektion 8 _Sektion 10 Vägkant Profillängd (mm)

Figur 6:8 Profilma'tning i augusti 1999 på den del av objektet som låg utanför

provva'gen.

Som det framgår av figurerna så är spårbildningen, med undantag för sträckan med AG, markant större i det högra (yttre) hjulspåret där beläggningsskarven hamnade. Enligt VÄG 94 får inte skarvarna hamna i hjulspåren. Eftersom ytskikt av kalla och halvvarma massor till en början är mer ömtåliga än varma massor blir de extra känsliga för dåliga beläggningsskarvar som här var fallet. Avstånden

mellan yttre och inre spår är ca 1,8-2,0 m vilket visar att dubbslitaget (personbilar)

är huvudorsaken till spårbildningen.. På referensen med varm massa verkar dock efterpackningen utgöra huvuddelen av spårbildningen (större avstånd mellan spåren). Inga plastiska deformationer verkar ha förekommit (inga valkar fanns heller vid besiktningen).

6.4

Fallviktsmätning

Under sensommaren 1999 utfördes en fallviktsmåtning på sträckorna. Samtliga sträckor hade vid tillfället för fallviktsmätningen blivit justerade med justeringsmassa. Mätningen utfördes i det högra hjulspåret. Resultaten av fallviktsmåtningen redovisas i figurerna nedan. Enskilda vården redovisas i bilaga 5. 450 400 350 -CO 0 O N (II 0 I Kr ök ni ng sr ad ie , m N O O ._ L 01 O -L 0 O AG22+ 0,% 3,0 Nyrec 530 2,0% MB 5 000 2,0% MB 10 000 1,7% MB 5 000 A622+ 0,3% 3,0% Nyrec 530 1,7% MB 5 000 1,7% MB 5 000 1,7% MB 5 000 Aezz+ 0,3% 3,0% Nyrec 530 2,3% MB 5 000 1,7% MB 5 000 1,7% MB 5 000 U1 O 1

Referens (AG) Nyrec 630 MB 5 000 MB 5 000 Ord. Produktion

Figur 6:9 Krökningsradien vidfallviktsmämingen i september 1999.

200 180 160 140 120 100 - 80-De fl ek ti on -D GO , um 60-40- A ,5% 0 o , 0 000 _-1_ _I___ A622+ 0,3% ,0% Nyrec 63 1,7% MB 5 000 1,7% MB 5 000 1,7% MB 5 000 20 - AGZZ+ 0,3% I 3,0% Nyrec 63 I 2,3% MB 5 000 1,7% MB 5 000 1,7% MB 5 000 0

Referens (AG) Nyrec 630 MB 5 000 MB 5 000 Ord. Produktion

Figur 6:10 DefZektionen (D60) vidfallviktsmämingen i september 1999.

För att beskriva påkänningarna i de Övre lagren (ner till 20-30 cm) redovisas

krökningsradien (R). Krökningsradien beräknas från deflektionerna i DO och D30.

Påkänningarna i de undre lagren samt undergrunden beskrivs av deflektionen i D60.

Deflektionerna (nedsjunkningarna) har korrigerats för temperaturen (till +10°C) för att jämförelsen mellan sträckorna skall bli korrekt.

Den varma AG-sträckan erhöll markant högre lastfördelande förmåga än

återvinnings-sträckorna med mjukbitumen (mer än dubbelt). Referensen med

Nyrec-emulsion erhöll också något högre_ krökningsradie (R) än dehalvvarma sträckorna med mjukare bitumen men betydligt lägre än AG-sträckan. Av

provsträckorna erhöll den med det hårdaste bindemedlet (visk. 10 000) något

högre bärighet än övriga (visk. 5 000). Även bindemedelshalten har givit en liten effekt eftersom sträckan med tillsats av 2,0 % mjukbitumen har något lägre värden än den med 1,7 %. Som det framgår av resultaten har bindemedlets hårdhet en mycket stor inverkan på R-värdet. De underliggande lagren på sträckorna med mjukbitumen erhåller större påkänningar från den tunga trafiken men beläggningen blir samtidigt mer flexibel vid lägre R-värde. På den här typen av vägar bör krökningsradien ligga på minst 150-200 m.

Bärigheten på de underliggande lagren (D60) var relativt bra men vissa variationer fanns mellan sträckorna. Värden under 0,2 mm indikerar bra bärighet.

6.5

Borrkärnor hösten 1999

Under hösten 1999 genomfördes en provtagning av beläggningen på samtliga sträckor utom referensen med varmmassa. Borrkärnor med diametern 100mm togs i höger spår och mellan hjulspåren. I hjulspår togs 8 prov per sträcka medan 2 prov per sträcka togs mellan hjulspåren. Eftersom flera lager har liknande beläggningar undersöktes bara en provserie per massatyp och receptet. I tabell 6:1 redovisar vilka lager (recept) som analyserats per sträcka. Bärlager 1 repressenterar det översta bärlagret, bärlager 2 det andra lagret-och bärlager 3 det understa bärlagret.

Tabell 6:1 Analyserade borrkärnorfrån provvägen.

Sträcka Benämning Lager Recept 1 Referens 2 Bärlager 1 3,0% Nyrec

Bärlager 2 3,0% Nyrec 2 Provsträcka 2 Bärlager 1 2,0% MB 5 000 Bärlager 2 1,7% MB 5 000 Bärlager 3 2,3% MB 5 000 U. ) Provsträcka 1 Bärlager 1 2,0% MB 10 000

4 Ord. beläggning Bärlager 1 1,7% MB 5 000 Bärlager 2 1,7% MB 5 000 Borrkärnorna testades med avseende på följ ande:

oHålrum enligt FAS 448 och FAS 427 (endast FAS 427 redovisas i figurer)

.Bindemedelshalt och kornkurva

.Styvhetsmodul vid 10°C (enl. VTI-metod)

oPressdraghållfasthet vid 10°C

'Beständighet (vidhäftningstal, VTIs metod)

.Marshallstabilitet vid rumstemperatur (endast vissa sektioner)

Resultaten redovisas i figurerna 6:11 till 6:18 Enskilda provningsresultat framgår av bilaga 6.