Undersökning av slitstyrkan hos brobanebetong, vägbetong, asfaltbetong och gjutasfalt enligt Trögerprovning

VTInotat

Nummer:

-V 39

Datum: _;987-08-04

Titel: Undersökning av slitstyrkan

hosubrobanebgtong, vägbetong, asfalt-i betong och gjutasfalt enligt Trögerprovning

Författare: Peet Höbeda

Avdelning: V

Projektnummer: 42340-0

Pråjektnamn: Provning av slitstyrkan hos direktgjutna betongbanor och asfaltalternat iv Uppdragsgivare: Vägverket Distribution: fri / / du / f

Väg-och Trafik. Statens väg- och trafikinstitut

& Pa: 58101 Linköping. Tel.013-204000. Telex 50125 VTISGIS. Telefax 013-14 1436 Institutet Besök: Olaus Magnus väg 37 Linköping

Undersökning av slitstyrkan hos brobanebetong, vägbetong, asfaltbetong och gjutasfalt enligt Trögerprovning

FÖRORD

Undersökning har planlagts av vägverket, Serviceavdelningens bro- och vägsektion, ABV-Robocon, KTH-Byggnadsstatik, Stockholms Stads Ga-tukontor, Materialprovningen och VTI. Projektet har bekostats av

vägverket men utökats med en beställning från ABV-Robocon.

Tröger-undersökningen har gjorts av VTI:s vägmateriallaboratorium. Littera-turstudien har gjorts inom Vägverkets projekt "stenmaterial i

vägöver-byggnader - nötningsmotstånd och hällfasthet".

\

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Sd

SAMMANFATTNING I SUMMARY II 1 INLEDNING 1 2 FÖRSÖKSPROGRAM l 3 STENMATERIAL 2 4 KARAKTERISERING AV PROVMATERIALEN 2 4.1 Betong 2 4.2 Asfalt 3 5 TRÖGERSLITAGE 3 5.1 Betong 4

5.1.1 Betong som utsatts för frypåkänning 6

5.2 Asfaltbetong 7

5.3 Gjutasfalt 7

5.!! Asfaltbeläggningar som utsatts för frostprovning 7

6 SLUTSATSER FRÅN LABORATORIEFÖRSÖKEN 8 7 REKOMMENDATIONER 9 TABELLER ll BILAGOR l Provningsprogram 2 Resultat från stenmaterialprovningar

3 Tabell över gjutna provkroppar av betong

4 Betongundersökning utförd av Stockholms Stads Gatukontor

5

Skrymdensitet och hâlrum hos Marshallprovkroppar

(asfaltbe-tong)

Spaltdraghållfasthet och Marshallstabilitet hos asfaltbetong

Litteraturstudie - jämförelser av slitstyrkan hos betong- och

Undersökning av slitstyrkan hos brobanebetong, Vägbetong, asfaltbe-tong och gjutasfalt enligt Trögerprovning

Av Peet Höbeda

Statens väg och trafikinstitut

581 01 LINKÖPING

SAMMANFATTNING

Slitstyrkan hos nyutvecklad brobanebetong (slitbetong) har undersökts genom Trögerförsök. Jämförelser har dels gjorts med "normal" vägbe-tong, dels asfaltalternativ som asfaltbetong HAB 16T och gjutasfalt

GJAP. Inverkan av stenkvalitet har studerats i viss omfattning och även betydelsen av "chipsten".

Det visar sig att slitstyrkan enligt Trögermetoden påverkas särskilt

mycket av stenhalten i provytan samt både gjutasfalt och

brobanebe-tong med "chipsten" har högst slitstyrka. Stenkvaliteten har även stor

inverkan. Vid samma stenkvalitet tenderar asfaltbetong att få något bättre slitstyrka än brobanebetong (utan "chipsten"). Vägbetong har sämst slitstyrka men har lägre tryckhållfasthet och innehåller också minst nötningsresistent stenmaterial. Betong, som först utsatts för frostprovning i saltlösning, har också provats. Det visar sig att slitstyr-kan förbättrats genom att bruket i provytan flagnat av genom

vittrings-påkänningen. Man kan anta att det material som frusit bort i frystesten också skulle ha nötts bort i Trögerprovet.

Motsvarande provning har gjorts med asfaltbeläggningar varvid slitstyr-kan inte påverkats av frystöväxlingen.

En litteraturstudie har gjorts av erfarenheter från slitagemätningar på betong- och asfaltbeläggningar, men också av erfarenheter från labora-torieförsök. I regel har betongbeläggningar haft bättre slitstyrka än

asfaltbeläggningar om samma stenmaterial använts. Det ifrågasätts om Trögermetoden lämpar sig för betongprovning.

Rekommendationer ges hur brobanebetong av hög kvalitet ska

Investigations of wear resistance of bridge repair overlay concrete, pavement concrete, asphaltic concrete and mastic asphalt according to Tröger testings

By Peet Höbeda

Swedish Road and Traffic Research Institute 5-581 01 LINKÖPING

Sweden SUMMARY

Wear resistance of new-developed bridge repair overlay concrete has been investigated by Tröger equipment experiments simulating the wear of studded tyres. Comparisons have been made both with "normal" pavement quality concrete but also with asphaltic concrete HAB 16T and mastic asphalt GJAP. The influence of the aggregate quality has

also been studied to a certain extent and also the effect of improving

the surface with chippings.

It has been found that the wear resistance according to the Tröger method is much influenced by the coarse aggregate content in the

surface and both mastic asphalt and bridge overlay concrete with chippings have the highest wear resistance. Also the quality of the aggregate is important. With the same aggregate asphaltic concrete

tends to achieve somewhat better wear resistance than brigde overlay concrete (without chippings). Pavement quality concrete has the lowest

wear resistance but it has the lowest compressive strength and also

contains the lowest content of wear resistant coarse aggregate.

Con-crete, first exposed to freeze-thaw in salt-solution, has also been tested. It shows that the wear resistance has increased, due to the fact

that mortar in the surface has flaked off during freeze-thaw cycles and

the coarse aggregate has been better exposed.

Also freeze-thaw testing has been made with asphaltic concrete and

mastic asphalt. The wear resistance has not been affected by that weathering treatment.

A literature study has been made, concerning experiences of wear resistance of concrete and asphalt surfaces. Concrete pavements with

the same aggregate have shown better wear resistance than asphalt

surfaced roads. It can be questioned if the Tröger method is appropriate for testing of concrete. Some recommendations are given how bridge repair overlay concrete of high quality should be produced.

1 INLEDNING

Brobanebetong eller s.k. slitbetong ska kunna gjutas direkt på den först

med vattenbilning och blästring rengjorda, "friska" betongytan. På så

sätt ersätter man den konventionella lagningsmetodiken med

betong-gjutning, isolering och asfaltbeläggning med ett enda skikt

brobanebe-tong (se artikel i Svenska Vägföreningens Tidskrift nr 5, 1986).

Förut-sättningen för att metoden ska fungera är, förutom att en tät och

beständig yta erhålls, även att den är tillräckligt slitstark mot dubb-däckstrafik.

2 FÖRSÖKSPR OGRAM

Försöksprogrammet framgår av bilaga 1. Slitstyrkan hos brobanebetong (från torrbruk) och "normal" vägbetong enligt

betongvägsrekommenda-tion (NVF Rapport 2:l984) skulle provas enligt Trögermetoden av VTI

och jämförande provning göras med asfaltbetong och gjutasfalt. För

korrekt jämförelse måste man dock ha samma stenmaterial i samtliga

fall.

Färdiga betongprovkroppar, gjutna av KTH, skulle utsättas för

slitage-provning, men så också motsvarande sammansättningar som först utsatts för frystöcykler vid Stockholms Stads Gatukontor. Asfaltbetong och gjutasfalt skulle tillverkas med samma stenmaterial som i

brobane-betong för slitageprovning vid VTI. Gjutasfalten för GJAP levererades av BINAB.

En utökning av programmet gjordes på beställning 860916 av Robocon, som börjat leverera torrbruk med nytt stenmaterial, och önskade få med detta i jämförelsen. Betongprovkroppar, framställda av detta

torr-bruk, hade redan tidigare testats av VTI:s vägmateriallaboratorium i

annat sammanhang. Förnyade provningar gjordes därför endast med

stenmaterialet i asfaltbeläggningar.

En litteraturstudie (bilaga 7) har dessutom gjorts för att hämta in erfarenheter från tidigare undersökningar av asfalt- och

Brobanebetong av aktuell typ härstammar från Norge och torrbruket

levererades när undersökningen planlades endast med norskt

stenmate-rial, bestående av hornfels. Av den anledningen var det nödvändigt att också använda sig av samma stenmaterial vid tillverkningen av asfalt-proven. Beroende på svårigheter att erhålla stenmaterialet direkt från

bergtäkten var Robocon tvungen att framsikta fraktion 8-16 mm från torrbruk. Provkroppar med "chipping" gjordes dock med porfyr och inte

med norskt stenmaterial.

Senare har torrmassa börjat levereras med svenskt stenmaterial (kvart-sit, eg. sandsten från Södra Sandby). Resultaten från stenmaterialprov-ningar framgår av bilaga 2.

4 KARAKTERISERING AV PROVMATERIALEN

4.1 Betong

Sammansättningar och hållfasthetsvärden hos betongproven, tillverkade vid KTH och provade vid Stockholms Gatukontor, framgår av bilagor 3 och 4.

"Normal" vägbetong, tillverkad med ballast av "Stockholmsgrus" 0-32 mm med språnggradering, har 28 dygns kubtryckhållfasthet 43 MPa. Med torrbruk från Robocon (språnggraderat stenmaterial 0-16 mm) har hållfastheter 87-99 MPa uppnåtts. 28-dygns tryckhållfastheten, provad

av gatukontoret enligt 55 137253 på cylindrar med 100 mm diameter, är

37-41 MPa hos vägbetong och 75-91 MPa hos brobanebetong. Spräck-hållfasthet enligt 35 137213 är 2.8-3.4 MPa hos vägbetong och 4.4-5.7 MPa hos brobanebetong. Stålfibrerna verkar inte ha någon större

inverkan på hållfastheten.

Betongprov, tillverkade av Robocon för komplettering av

89-90 MPa, dvs av samma storleksordning som hos provkroppar, tillverkade

av KTH.

Lufthalten i proven varierar mellan 7.4-9.l%. Frysprovning har gjorts av gatukontoret enligt 55 137225 och resultaten framgår av bilaga 4.

Resultaten varierar och några prov av brobanebetong med chipping och

vägbetong klarar inte frostbeständighetskriteriet.

4.2 Asfalt

Proven av asfaltbetong, tillverkade genom Marshallpackning (ASTM Dl559) av VTI, karakteriseras i bilagor 5 och 6. Fraktion 8-16 mm har varierats, medan material 0-8 mm i samtliga fall bestått av VTl:s

referensmaterial (Skärlundagranit). Från asfaltteknisk synpunkt är det

intressant att massor med kvartsit ger tydligt högre

spaltdraghållfast-het (motsvarar spräckhållfastspaltdraghållfast-het, jfr bilaga 6) och Marshallstabilitet än massor med hornfels. Orsaken måste vara att "kvartsiten" egentligen är en sandsten med sträva ytor och viss porositet, medan den finkorniga hornfelsen har glatta ytor och därmed ger sämre inre friktion. Porerna i

stenmaterialet kan även eventuellt i viss mån ta hand om bindemedels-överskott och motverka plastisk deformation. Kvartsit tenderar även att ge asfaltmassa med lägre hålrum än flisigare hornfels.

Gjutasfalt tillverkades enligt Vägverkets rekommendation för GJAP

(Meddelande TU 1985:6). Stenmaterial av fraktion 12-16 mm förblanda-des med l.O% asfalt i en laboratorieblandare. Provkropparna tillverka-des sedan på så sätt att stenmaterialet först placeratillverka-des i botten av en tom form med 100 mm diameter varvid föreskriven täckning, ca 10 kg/mz, eftersträvades. Den uppvärmda gjutasfalten hälldes sedan i

formen. Bättre provkroppar erhölls på så sätt än om stenmaterialet trycktes ned i den varma gjutasfaltens yta.

5 TRÖGERSLITAGE

Principen för Trögerförsöket framgår av figur 1. Provningen har utförts

beräknats efter 4x4 perioders nötning om vardera 40 sekunder. Mellan varje cykel om 4 perioder har proven kylts till provningstemperatur i

saltlösningsbad (OOC). Betongproven har ej torkats då de var mycket

svåra att torka till konstant vikt, utan korrigering har fått göras under

försöket med hänsyn tagen till resp provs vattenupptagningsförmåga.

Trögerslitaget är beräknat efter provens torrvikter före och efter

nötningen. Den bortslitna mängden i gram har omräknats till bortsliten volym 1 cm3.

Både initialslitaget 0-2 perioder, som påverkas av bruket i provytan och

vanligen är ojämnt, samt det senare slitaget 2-18 perioder redovisas.

Som jämförelse kan nämnas att mätningar, som tidigare har gjorts vid

VTI, visat att mycket "bra" bituminösa massor får värden under 10 cm3

och "dåliga" massor får värden över 20 cm3.

5.1 Betong

Brobanebetong med norskt stenmaterial visar enligt tabell 1 ett slitage

på 16-17 cm3, både med och utan stålfibrer, medan vägbetong med Stockholmsmaterial har ett mer oregelbundet slitage på 15-20 cmz. Detta beror troligen såväl på den större övre partikelstorleken som ett

mer inhomogent stenmaterial (naturgrus) i vägbetongen. De nötta

provkropparna visar även en mer ojämn fördelning av grov sten och

bruk. Vissa stenar kan t o m ha lägre slitstyrka än bruket eftersom de är mer nednötta i provytan. Begynnelseslitaget är också särskilt högt för

Hurtig-onting Xar :ryukluft Pistat e/aancreter /w :ryxkluft Trykkluftpistol

Hinner Stavsuger .á -Nller 12 m, 51 ut. -. . f ^ - v ?7). :xsentrzsk ' ' '- I dreieoor: U - I Nålehotocr / .. \ ;V 33 chJmin. '225% s §13 å Trykkfjar -.:= ha Hellomsryikcrir

Figur 1 Principskiss och uppbyggnad av Trögerapparat (enligt

Betongprovkropparna klassificeras i fråga om slitstyrka i samma

ord-ningsföljd som slipvärdet hos stenmaterialen, något som även stämmer överens med tidigare erfarenheter. I "normala fall" bestäms nämligen

slitstyrkan hos både betong- och asfaltbeläggningar i första hand av

stenmaterialets kvalitet (jfr bilaga 7).

Prov av brobanebetong, tillverkade av Robocon med kvartsit, får av

okänd anledning stor spridning av försöksvärden och högt slitage (16.2-22.8 cm3) enligt tabell 2. Denna slitageprovning har dock gjorts tidigare

utanför projektet. Tiden för efterhärdning har varit kortare men

skillnader i Trögerutrustningens slitande effekt kan inte helt uteslutas.

5.1.1

§epgg_sgm_förgt_utsatts_f§r_fg§p_åk§n_nng

Provkroppar, som utsatts för frystöväxling i saltlösning före

Tröger-provning, visar genomgående lägre slitage än opåverkade provkroppar (tabell 1). Orsaken måste den vara att betongbruket delvis flagnat av

vid frysningen och det slitstarkare stenmaterialet därigenom blivit mer dominerande i provytorna.

Brobanebetong med hornfels har slitits 14-15 cm3 (utan frostprovning

16-17 cm3), med porfyr som "chipping" 10-11 cm3 (14 cm3) och vägbe-tong med Stockholmsgrus 17-19 cm3 (15-20 cm3). För jämförelsens skull har även provning gjorts på två sågade betongytor med hornfels.

Slitaget blev i båda fallen 14 cm3, dvs ganska likvärdigt med det hos fryst prov och bättre än hos ofryst prov.

Spridningen i försöksvärden är ganska liten för frysta prov. Det grova och inhomogena grusmaterialet från Stockholm ger som för ofrysta prov

5.2 Asfaltbetong

Trögerförsöken har gjorts på Marshallprovkroppar och två provningar har utförts på varje itusågade provkropp. Det framgår av tabell 3 att

prov med hornfels slitits 12-16 cm3 och prov med kvartsit 15-19 cm3, en sådan skillnad är också att förvänta med kännedom av

stenmateria-lens slipvärden. Spridningen av slitagevärdena tenderar att bli större för asfaltbetong än cementbetong, något som kan bero på de större

skillnaderna i slitstyrka mellan stenmaterial och asfaltbruk. Någon inverkan av hålrumshalt på slitage kan inte skönjas.

5.3 Gjutasfalt

Proven har tillverkats med "chipping" 12-16 mm, bestående av hornfels.

Sex provningar har gjorts med samma sammansättning (tabell 4). Trö-gerslitaget är 11-14 cm3 efter 2-18 perioder och därmed lägre än för såväl brobanebetong som asfaltbetong. Brobanebetong med porfyr-chipping har dock något lägre värden. Även initialslitaget efter 0-2 perioder är ganska lågt. Orsaken till det goda resultatet är med all

sannolikhet den goda fördelningen av chippingsten i provytan. Gjutasfalt

är även seg och har förmodligen ett svåravnött bruk vid Trögerprovning.

5.4 Asfaltbeläggningar som utsatts för frostprovning

Asfaltprov, tillverkade på tidigare beskrivet sätt, har utsatts för

frystöväxling enligt betongnorm för attfå en uppfattning om

"klimatin-verkan" på Trögerslitage. Resultatet framgår av tabell 5 och 6. Asfalt-betong, tillverkad både med hornfels och kvartsit, visar båda ganska likartat slitage (12-15 cm3 resp 17-20 cm3, jfr tabeller 3 och 4) som de prov som först inteutsatts för fryspåverkan.

Två provkroppar av gjutasfalt utan "chipsten" har också undersökts.

Begynnelseslitaget är ovanligt litet, men sedan provytan ruggats upp av stålstiften blir slitaget av mer "normal" omfattning.

Asfaltbeläggningar med lågt hålrum måste således bedömas som okäns-1iga för frystöväxling enligt testmetoden. Resultatet överensstämmer

6

SLUTSATSER FRÅN LABORATORIEFÖRSÖKEN

Det är tveksamt om Trögermetoden lämpar sig för betongprovning.

Norska och västtyska erfarenheter visar att metoden skiljer dåligt mellan olika betongkvaliteter (jfr bilaga 7). Normal vägbetong innehål-ler också alltför grov sten för att provning ska vara meningsfull. Det är också möjligt att den speciella slitagemekanismen vid Trögerprovning

missgynnar betongprovning; det spröda bruket kan ev. pâverkas på ett annat sätt än i verklighetern av däcksdubbarna.

Slitstyrkan hos brobanebetong enligt Trögermetoden bestäms i första

hand av slipvärdet hos stenmaterialet och stenkoncentrationen i

prov-ytan. Trots den höga tryckhållfastheten hos betongen har bruket sämre

slitstyrka än stenmaterialet. Chippingförfarandet möjliggör hög

sten-koncentration i betongytan.

Vägbetong med ballast 0-32 mm får en yta med få grova partiklar och hög bruksandel, som dessutom är svagare än hos brobanebetong.

Slit-styrkan har blivit sämre än hos brobanebetong, men stenmaterial av

sämre kvalitet har också använts.

Genom "chippingförfarande" kan man öka Slitstyrkan, eftersom

stenhal-ten blir maximal i förhållande till brukshalstenhal-ten i betongytan. Av provade

stenmaterial kan porfyr förväntas ge bäst slitstyrka, medan hornfels är

bättre än kvartsit (egentligen sandsten). Provkropparna har dock i det

senare fallet dock tillverkats utanför projektet och behöver inte vara helt jämförbara.

Betong, som utsatts för fryspâkänning, får förbättrad slitstyrka beroen-de på att bruket i provytan flagnat av och mer av beroen-det relativt bruket slitstarkare stenmaterialet kommit fram. Även en sågad betongyta ger

Motsvarande frostprovning har gjorts med asfaltbetong och gjutasfalt

varvid ingen inverkan på slitstyrka framkommit.

Innehåll av stålfibrer utövar ingen nämnvärd inverkan på varken

sli-tage-, hållfasthets- eller frostbeständighetsegenskaperna hos

betong-proven.

Asfaltbetong tenderar att med samma stenmaterial (hornfels) få något

bättre slitstyrka än brobanebetong. Gjutasfalt får markant bättre

värden, sannolikt beroende på särskilt hög stenkoncentration i provytan.

Det sega, föga porösa asfaltbruket kan också vara en positiv faktor vid

provningen.

En intressant iakttagelse är att asfaltmassa med kvartsit (sandsten)

gett påtagligt bättre Marshallstabilitet än med hornfels, som har glatta

ytor.

Resultaten från Trögerprovningen stämmer i stort sett överens med

norska erfarenheter (bilaga 7) av samma provningsmetod, nämligen att cement- resp asfaltbetong med samma stenmaterial får ganska likvär-dig slitstyrka. Man avser dock en betonghållfasthet på 50 MPa; brobane-betong med högre tryckhållfasthet borde därför egentligen ha bättre Trögerslitage än asfaltbetong.

Enligt litteraturstudien (bilaga 7) har man ganska entydigt funnit bättre slitstyrka hos betong- än asfaltbeläggningar, även om slutsatser för-svåras av olika stenmaterial m.m. Gjutasfalt har också gett bättre slitstyrka än asfaltbetong och ofta inte mycket sämre än cementbetong. Asfaltbeläggningar deformeras till skillnad från betong även plastiskt

och tillåter to m deformationer i underliggande obundna material.

Uppmätt spårbildning på vägar behöver därför inte bero på enbart

slitage.

7 REKOMMENDATION

Fortsatta studier av brobanebetong och asfaltbeläggningar bör främst göras i provvägsmaskin och genom fältmätningar. Ev. kan man sätta

fast laboratorietillverkade plattor inne i beläggningen på en bro för slitagemätningar.

Ett stenmaterial med bästa möjliga slitstyrka, dvs lågt slipvärde, bör väljas till brobanebetong av högkvalitet. Enligt "chippingförfarandet" får man maximal stenhalt i betongytan. Enligt norska och schweiziska erfarenheter (bilaga 7) är även betongsandens hårdhet av betydelse och

stenmjöl av hårda bergarter bör därför också provas i slitstark betong.

Syntetiskt hårdmaterial av sandstorlek kan även förbättra slitstyrkan,

även om ekonomin är tveksam.

Luft bör inte tillföras betongen utan om möjligt beständighet

åstadkom-mas genom mycket hög betongkvalitet och noggrant utförande. Poly-mertillsats kan ev. ge viss förbättring. Stora kvalitetsskillnader mellan gammal betong och tunn, slitstark pâgjutning kan dock i ogynnsamma

fall ge upphov till särskilda problem som uppsprickningar och avloss-ningar.

Ta be ll 1 Tr ög ersl it ag e på br ob an eb et on g. Of rys ta pr ov Fr ys ta pr ov Såg ad e pr ov Pr ovk ro pp av Väg be to ng Ro bo co n+ fi br er R o b o c o n ut an fi br er R o b o c o n + ch ip pi ng Väg be to ng Ro bo co n+ fi br er ll _Rob o c o n ut an fi br er ll _Rob o c o n ut an fi br er Ro bo co n+ fi br er St en ma te ri al St oc kh ol ms gr us ho rn fe ls H _porf yr porf yr St oc kh ol ms gr us ho rn fels N _horn fe ls H Sk rym -de ns it et

kg

/d

m3

2. 19 3 2. 211 2. 337 2. 33 4 2. 34 4 2.31 1 2. 32 0 2. 31 4 2. 16 5 2. 206 2. 34 7 2. 35 0 2. 34 3 2. 36 2 2. 34 3 2. 32 9

Bo

rt

nöt

t

(g

)

O-Zp 2 1 . 8 20 .5 15 .1 15 .0 17 .0 16 .0 0-18 p \Df\ d'lñ I\\D JJ' 2-18 p 20 17 15 16 16 17 14 14 19 17 14 15 15 14 14 14

Tr

ög

er

sl

it

ag

e

(c

m3

)

M e d e l vär d e 11

Tabell 2 Provning av brøbanebetong (tillverkad av Robocon) med kvartsit.

Prev Skrym- Tryckhâll- Trögerslitage

densitet fasthet cm

kg/dm3

MPa

0-2 p

2-18 p

I 10.3 21.0 2.40 89 11 7.7 16.3 III 7.2 22.8 2.36 90 IV 7.1 16.2 i 2.110 90 8 19

Ta be ll 3 Tr ög er sl it ag e på as fa lt be to ng H A B l6 t.

Pr

ovk

ro

pp

Sk

rym

-Hâl

rum

Bo

rt

nöt

t

(g

)

Tr

ög

er

sl

it

ag

e

(c

m3

)

(s

e

bi

la

ga

5)

de

ns

it

et

kg

/d

m3

96

0-

2

p

2-18

p

0-2

p

2-18

p

Me

de

lvär

de

n

Ho

rn

fe

ls

6A

2.

36

8

9.

2

31

.0

4

13

i

(0

_2

)=

4

2. 1

65

2.

36

9

8.

8

28.

1

4

12

hus

):

13

12

A

2.

35

6

8.

2

33.

1

4

14

i(

04

):

5

3.2

12

5

2.

34

6

11.

7

32.

4

5

14

i(

2_1

8):

14

13

A

2.

36

4

7.

8

29

.9

3

13

2(

04

):

4

2.

5

2..

13

5

2.

37

3

10

.0

30

.5

4

13

§(

2_

18

)=

13

'

14

A

2.3

61

8.

8

35.

1

4

15

i(

04

):

4

2.7

14

5

2.3

74

8.1

37.

2

3

16

2(2

_18

)=

16

Kva rt sit 21 A 2. 36 2 7 .4 43 .4 3 18 32 (0 _2 )= 3 1. 4

21

5

2.

36

3

6.

0

43.

8

3

19

i(

2-1

8):

17

22

A

2.

29

9

10

.6

40

.8

5

18

;((

0_2

)=

5

4.3

22

5

2.

29

3

11

.9

42.

1

5

18

;1(

2-18

):

18

25

A

2.

36

3

5.

5

36.

2

2

15

2(0

4).

.-3

1.4

25

5

2.

36

5

8.

5

35.

9

4

15

i(

2_

18)

:1

5

29

A

2.3

52

7.

7

36.

1

3

15

2(

04

):

3

1.5

29

5

2.

35

9

7.

0

35

.2

3

15

x(2

_18

)._

_

15

Tabell 4 Trögerslitage på gjutasfalt GJAP.

Skrym-

Bortnött (g)

Trögerslitage (cm3)

densitet

kg/dm3

04 p

2-18 p

0-2 p

2-18 p

2.36# 6.5 32.0 2.7 13.5 2.368 7.3 28.5 3.1 12.0 2.348 5.3 26.3 2.3 11.2 2.352 7 0 30.2 3.0 12.8 2.367 5.1 26.6 2.2 11.2 2.356 4 6 27.2 2.0 11.5

i

3

12

Tabell 5 Trögerslitage på asfaltbetong HAB 16t.

Trögerslitage (cm3)

0-2 perioder 2-18 perioder Hornfels 1 3.5 12.4 5 4.0 14.3 8 4.7 l#.5 9 4.2 14.4 i 4.1 13.9 Kvartsit 23 2.2 17.4 26 2.3 20.4 28 2 9 17.5 30 3.3 18.1 i 2.7 18.14

Tabell 6 Trögerslitage på gjutasfalt GJAP.

Trögerslitage (cm3)

0-2 perioder 2-18 perioder Prov 31 3 2 11.0 32 2.5 12.1 33 3.4 11.1 31+ 3 3 12.0

i

3.1

11.6

41 (ej "chipping")

1.3

15.9

42 (ej "chipping")

1.1

11.5

i

1.2

13.7

Bilaga 1

l (4)

PROVNINGSPROGRAM

VÄGVERKET 1986-04-01

VBb

MINNESANTECKNINGAR förda vid möte i Borlänge 1986-03-21 med

anledning av diskussioner kring "Slitstyrka hos direktgjutna betongfarbanor"

Närvarande: Eriksson, Bosse VV-VBb

Höbeda, Peet VTI-Vägavdelningen Ingvarsson, Hans VV-VBb

Leckström, Per ABV-Robocon

Lindgren, Kent KTH-Byggnadsstatik Steorn, Boris SGK, Materilaprovningen Westergren, Pereric VV-VBb

Wuopio, Bror VV-BDpt

Dagordningen enligt nedan fastställdes l Minnesanteckningar 2 Lägesrapportering 3 Ekonomi 4 Tidplan 5 Beslut l MINNESANTECKNINGAR

Förslaget till ny skrivning av kraven i TB 151 (Bilaga 2:1), avse-ende direktgjuten slitbetong på befintlig konstruktionsbetong,

diskuterades på följande punkter:

- Hur mäta friktionen på färdig yta? Friktionsmätningsvagnen BV 11 eller motsvarande? lasermätning av ytstrukturen med efterföljande databehandling?

- Efterbehandling. Membranhärdarens vara eller inte vara diskute-rades. För att skydda ytan från vattenavdunstning i ett mycket tidigt skede är membranhärdare av EJ filmbindande typ förmodligen det enda realistiska alternativet. Detta förtar dock inte behovet av en efterföljande vattning och intäckning med tätare material

snarast möjligt för att erhålla bästa möjliga

härdningsbeting-elser.

- Kraven_på ytjämnhet borde följa "bronormens" samt NVF

publika-tion 2:1984:s krav, d v 5 4 mm på 1 m mätlängd samt 6 mm på 6 m mätlängd.

En jämförelse med motsvarande krav i våra nordiska grannländer

borde också göras. \

en av de stora diskussionspunkterna. Under våren kommer en skrift

från BYGGFÖRLAGET med titeln "Stålfiberbetong - Provning och

Värdering" att publiceras med Jan Alemo, Jonas Holmgren samt Åke Skarendahl som författare. Denna skrift är i första hand ämnad som en hjälp för beställare, användare och leverantörer att prata

samma språk.

Det har framkommit, via kontakter med bland annat beläggnings entre-prenören, att GJA-massa är en lämpligare produkt att testa i detta

sammanhang varför den ersätter den tidigare föreslagna GJAP-massan. Frågan om inte "chipping" borde vara med i provningsprogrammet togs

även upp och diskuterades. Hur reagerar de inarbetade stenarna på

slitage och frystest? Kvartsit kan ha "hala" sidor vilket motverkar

vidhäftningen och kan ge uppsprickningar kring ballasten med släpp-ningar som följd.

Hur vibreras dessa chipping-stenar på plats i konstruktionen?

Dessa skuras lämpligen in med en "Skånska" på labbet.

Tvättat material från täkt i Gustafs (Borlänge),4v o 10 mm por-fyr, används.

Provningsmiljön vid Trögerprovet skall motsvara gängse förfarande d v 5 fuktmättade provkroppar samt en temperatur av 00 C.

Erfarenheter från tidigare utförda arbeten, t ex bussfickor i betong i Göteborg, dränbetong i Danmark och USA omnämndes.

2 LÃGESRAPPORT

VTI: Ballast har kommit från Cementa. Siktkurvor är upprättade. Sten max är uppmätt till 8 mm. Här blir det problem med att få till en HAB. Ett utbyte av den ingående sandfraktionen mot

en något grövre fraktion torde vara nödvändigt. Detta bör dock inte påverka slitstyrkan då den är beroende av destörre

stenpartiklarna.

VTI har ännu ej fått någon ballast från Robocon samt KTh. VTI kan sätta igång försöken.

KTH: Förberedelser inför kommande aktiviteter är genomförda varför

verksamheten kan påbörjas omgående.

VV-VBb: Förslag till program för projektarbetet har utarbetats.

SGK: Tidplan har granskats och resursbehov kalkylerats.

Gatukonto-ret är beredda att påbörja projektet omgående.

3 (4)

ROBOCON: Ballasten är beställd från Norge för leverans till VTI.

Robo-con kommer snarast att undersöka vad som försenat leveransen.

Säckar med torrbruk står och väntar på leverans till KTH.

På eget initiativ har provningar av svensk ballast hos SGK (frysning) och VTI (slitage) utförts. Utvärdering av dessa

försök pågår.

EKONOMI

Kostnaderna för respektive enhet i enlighet med tidigare diskuterad omfattning, med tillägg av chipping-proven framgår av TABELL l.

TABEll 1 Kostnader för de olika enheterna vid tidigare föreslagen projektomfattning

Försök Bindemedel Ballast KTH VTI SGK 2

l Cement KTH-NVF 6 000 2 500 4 900 13 400 2 Cementa 6 000 2 500 4 900 13 400 53.600 3 " Robocon 6 000 2 500 4 900 13 400 4 " " med fibrer 6 000 2 500 4 900 13 400 5 HAB Cementa - 15 000 2 300 17 300 6 Robocon - 15 000 2 300 17 300 69.200 7 GJA Cementa - 15 000 2 300 17 300 8 " Robocon - 15 000 2 300 17 300

9 Cement Robocon + shipping 4 000 2 500 4 900 ll 400 18 700

10 BCS " + " - 5 000 2 300 7 300

'2 28 000 77 500 27 000 141 500

TIDPLAN

Vecka 1" enligt till mötet bilagd tidplan bestämdes vara vecka 15, 1986, se bilaga 3.

För att begränsa resursbehovet t1ll en rimlig nivå reducerades ambi-tionsnivån i projektet till de i TABELL 2 angivna provserierna. An-ledningen till att proverna med Cementa ballasten strukits var den

låga sten max (8 mm) som i detta sammanhang på förhand förväntas ge

ett sämre provningsresultat vad gäller slitagemotstånd.

TABELL 2 Kostnader för genomförandet av projektet "Slitstyrka hos direktgjutna betongfarbanor" enligt BESLUT den 21 mars, 1986.

Försök Bindemedel Ballast KTh VTI SGK i:

1 Cement KTH 6 000 2 500 4 900 13 400 2 (9) " Robocon + chipping 4 000 2 500 4 900 11 400 51 600 3 (3) " " 6 000 2 500 4 900 13 400 4 (4) " " + fibrer 6 000 2 500 4 900 13 400 5 (6) HAB Robocon - 15 000 2 300 17 300 34.600 6 (8) GJA " - 15 000 2 300 17 300 5; 22 000 40 000 24 200 86 200

Kostnadsramen på totalt 86 200:- bedömdes som realistisk varför upp-givna delkostnader kommer att ligga till grund för den formella

beställ-ningen från VV-VBb till respektive enhet.

Kostnadsfördelningen inom VV beslutades enligt följande :

VV-VBb

71

200:-VV-BDpt

15

000:-86

200:-Robocon svarar för leverans av torrbruk och ballast till respektive laboratorium.

;âgê7265 áâgnäáøvø71z.ør

Bosse Eriksson

Bilagor

Reviderade bilagor angående 'Provningsomfattning", BILAGA 1,

Betong-provkroppar", BILAGA 2 samt "Tidplan", BILAGA 3.

nu" I I|- uran' m'rn m _0 0: 5: :zm ss cu I

QSl

iñxf

ong

enl

.T

b15

1.

i

i .. .. .. .. .«. -.__ ._ .. -. .-.. .. .. .. .. .. .. .. 0 -i . . ' l

_.

RD

S!

NQ

LN

QS

OM

EA

II

N.

\;

NG

_;

;;

-.

-;

_;

;

:

.:

_

4

. r -. . .. .. .. .. .. .. -. . . wF -. _ _ . -. . . . -. -_ o -. . o -. _ . . . - -0 -9 -4 -. -. _ -0 . . _ . . _ . . . . . -. . -. . . . . -. _ _ . . . -. . . . . . . . . u. . . . . . . A . . .

.n

kd

an

_)

.

.

i .. .. . .. .. .. .. .._ .. .-4i .-.. '_ .. .; --.. .-. .i -. .. .. .. -. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 1. I ' ' -i ' O : ... .x . _s . . . 0 . 1 v 0 . . -. . . . . 0 -. -. . . -0 -. -. . -. _ -. -. _ . . . . . . . . . . -. . . . . . . . . .. . . . . . . . -. . . -_ _ _ o -i 0

"R

öb

öt

on

wm

éd

's

üwi

b'

tå'

Ö

'"

Röi

ác

jöön

'm

a

m

e

r

*

.

HA

S

Ro

bo

co

n

uf

an

vi

br

er

mzd

ch

ip

gi

nq

©

W T a n . . . '_ G o w 'D rU K ) .

6

T

me

d

?s

ho

wn

Ga

ua

sk

aát

22m

?WP

T:

tum

. . . n -. u-_ uo o -. u . . -_ 0 -l

As

vf

aH

bzf

on

'%

1

cm

.

TE

MZ

A

,

9

P

. . . . . . . .. v

'sm

yga

-ne

w'

in

:

__

*

_

__.

_

gät

äña

zl

qçü

M*

gp

5

-. . . . . . . . v

"

ba

ll

'á$

'c

'

"

. . . 4 . -. . . . . . . . . . . . . -. . . . -a . _ 0 -0 0 -. . _ . . . . . . . -. . . -o -o . . . . . . -. . . -. . -. . . . . . . o -_ -. . -. . . . . . . . . . . . . _ _ a u . . . o c . 0 . a -. a o -. - .-v . u .. .. . .. . . -. . . . . . . . . -. . . -u. . . . . _ -. _ _ u- .-. . n . . . . . . . . . V A . . . . . . .4 o o . . .. .. . . . .. n .. . . . . . . . . . v . v v . . . . . . . . . -. . . . -. . . v . .. . . . . . . . a . . . . . , . . . .. . . . . o 0 . . . . . . . . . . . . -u . .. . . . . . . . . 0 . . . o . . .. . Ä . . . . . . . . . . .. 0 o . c o -. o . . . a . . . . . . . o . . . . . g -u c . -. . . . . . -0 n . o o o n u o 0 o -1 0 -.

a . . . . -. . . u . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .

\t _ L

_ > _

"åTrgCKhåMáçsmzkspmv s sa i

-'§"i:."§=rs':§s{p'r":sv*

.o - . . . .o

i . skall användas .vid

- . ?mat-j och

?TrägchmV

l... I ' .' ._. ..V._.V . 2 . ... . ... . 'i I 1 .§. .i . '3. i E T , I 5 2

_

qucrpmva..

. l., .. .. .: ..= . . . n . . . . v . ;.1

Övérgkan på pmvzt

A 0

30m_ ggnxdE

. -.in .4. - l n 0 . I . . , r. . i - . 7 .I 2 I ' ' I . .

. -a,

mv. kmçgçzax '... _.

.Desña gjuta; på VTI; i icglindârisikagfoê

.

,....gznlfigt .. stö2'\.dö.rd'tgs.zçd.f förfarande,

.. . . o. . . .. . . . -0

§7

...M . . . . 4 - - . ç o - a. . u - . u-. n u-. u-. I n n u u... . o . a c a oo- . v . . .. .. 0 u v .. . , . . . .\ . . q . . . .u . 0 o o v c 0. ....o a . . . - . . . - n . n o o n to .v - . . A 4 . . . .. . . .0 . . . I u c A o. c o uou . . . . o n . u o -. n c oo .-o . . .. . 0-. 0-. 0-. 0-. 0- .-.. . . .0 .. . u u . . ..- . g . . u -co . . . . a . . u . . . . o o . . . ç n u . . . u I n - - .n ...o . A . . . . .. . . . ... .. . . . . I . . c .0...-o c o--I u - I o v n oo 0I. .. . ., . . n .. . . . .. . . . . . .. . .-. . . . g. a \ n .o . . I I .V . . . .. . . ' I .. Ä . . . .. . . . , . ,. c o g 0 . ' ... X . . . 4 . . . o . . . V . . . .. .. . ._{. .Arn ... ..}4 .. V ._{.. ...}. . . . _{. . . . ..} n. . . o . . .. V . . . ... I ' J . . . , . . . y . . . . x _ . . . .. l 7 . I ... v... o 0

:mm

i

; _ ._

._:i ;2252; .preparqüdnsie

""å;;....i;.;..ii;å;..çl;j.1;

_{;V *= | _}

' '

' '

?bvc-v f uñörøs cm.

51k _ D-pmg/

';

25% (se egna:)

'

. o I v ...-5 i

:g .grym ;mygg

.

. .A ..A. 0

2.5? (M. cykler? :

3 . . . l . ... . ... .. a . . 1 - -5 _. I_. . ._{.. ..} . . 0 i U. 1 7 H ' ' ' 2 . 2 . ° ' . ...' C ..o | . . . .. . . . .n . -a o n b u . o n . u 9' . . . . i . . u o- .

u n a . . . . . .. n . g . n u a- u I - - o n- - .-. .-. .-. .-. .-. .-. - .-. .-. .-.o. .. . .. . a . v . . q - . o . . g . . .

"'Ftájrääñägpgm ;

. . g . n . . . . a a . a-. a-. c a-. o n g a-. a-.a-. c .. . . . .. .- o - - n ou c. n c u s uc a i .a . n . . . .. ! .

CN"

- I l l .' ...o .o 4 a .0...-I 0 _.4.

. . . o A . . . n . . .-- . u u .0 .. . v .. .

..

. . . . . . -. . . . . . . . . . . -. . . . .

-..

..;;

-Akk

1vit

av

big

-pm

vtr

cåp

pat

:._

;.4

at

Cm

tm

Eb

zi

éék

a.

Ck

fxg

êi

5-

r--.

_r

bi

Kl

as

s;

1..

Gjui

nin

g

_.'_

-.--;_Å_

.2;_

P

(är

*2

07

::

Me

ri

yát

á'

sá'

ct

ar

f

t513

70

så

nu

Zöd

'3.

'U

mo

rm

in

g

av

W5

26

'

'w

KT

H-bâH

an

MY

VT

TT

ÖF

. a u-_ . . . -0 . . -.

-é'i

li'

sñär

ans

böäm

l

SG

KW

.

.. -. -. -. . . . .

-G

'2.

?d

szd

an

D'

Co

i4

Å4

_

EQ

?

v _ w_ -. v_ . uv' -4

I;

1.

;

. . . -. . . . . . .

m

m

_,6

35

...

655

.

4,5

%..

._

.

. . . . .

...

615

.

Q 0 .a v 'f âW Ct CT 1d \ éál üt cf vo r t? sk a . K n ät J M ' P V m âL P m k ub vår d e -n 4 i

._-T

rgc

kni

ng?

av;

noi

rmk

ubc

r

LM

M.

i_

...

"'

_

_i

am

ma

ns

tá'

un

m

. A. . . . . . . . . . . .

5.

Gjui

n'm

qa

v

Ab

Sdm

l

60

Tra

nsp

..

av

.52

8:

;m

m

Ma

o-62

k?

7.,

m:

ch

ai

z-;S

gác

kn

âuâ;

mm

j

A5

5?

(9

e)

'.6

0F

ög

cr

pm

vm

ng

.O

rp

rb

wá

pre

v.

Evg

sia

pm

.

QQ+

\5)

L..

..?

._.

_..

VT

Is

JA?

pm

tra

ppa

r

'

'=.\

5::

_I'\ b h

'6.

7. 19 '

_1

.9.

.,

Sa

wm

an

sk

áün

mg

av.

v._

i.\

lII

.:p

mm\

nq.

..M

LWe

rb

'Ä

-J

_.-.

.Ãm.

.?

mm

av

mum

jüw

?m

m

_M

g

,m

wa

wm

,m

s

gw§a

)-.

. -. . .. * _ . -. . _ . . . _ . . . . -. 4 . . . -. . . , .

SG

KS

LU

..

.

°

'ng

av

?1

19

9:

0c

h:

va

nk

kr

aås

pöd

avi

ap

mvc

r

hu

á

:VT

för

hög

er

pr

ov.

.

,

..

.

.

.

o .. . . -. . . .

4?'

17

'I

ma

ge

________.

u. . -0 -0

-ä

0;

ch

pføp

.. .. . n

'"

3f

'f

gl

'za

'm

we

äs

aj

As

çm

fc

'i

EV. .; 5: 51 :1 0m wa »W N .i . -. . . . . . -. -. . . . -. _ -o . _ _

-va

rm

t»

mit

'

(j

wzj

ae

sp

.a

;p

eta

.:

:e

wa

a

m

4:/

;W

ed

én

-.

-2

(2

4_

J5

31

5V

47

MC

---.

M:

sm

ur

f

.0 01 56 4. .J 'ÅH MJ NS ÃuA /M fá . n

'"'

:51

:::

äáän

gci

aauç:

få'

áäi

äáñäw

' .rrzr zv' rwr z-a = ' E ! 'W TF -' . . . . . ' M L A V M E M r f l/ M --. ... W -. . . . . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . -o o o -. . . . .. . . . . . . . . . . . .

?T

W

?ör

-;

Wåm

§v9

@(

üåê'

f-(W

Q-å'

vW

MW

E

W

. a n . . . . . .. . . . . . . . 0. . . .. . . . . . .. .. . . .. . . « .. . .v . . . . .. . .. .. .. . . . . . u .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. . . .. .. . . .. . . .. . .. .. 4. .. .. -. . .. .. .7 . .. .. .. .. .v .. .. . . . w .. ., .. . .. . .4 . .. .. .. . . . . . u . . . A . . . . . . . .. .. .. . .. . .. . . .. .. . .. .. .. . .. 0 . . . . . . . . . . -. . . -. . . . . . . o , . . . . . .. .. v .. . .. .. .. . . .. . .. . ,. .. .. . H . . ., .. . .. .. . .. .. .. . . u. . . .. .. .. . . . . . .. .. . . . . .. . .. .. .. . .. . .. .. s .. .. . .. .. .. . . . .. .. .. . . .. .. . .. .. . . .. .. .. . . .. . .. . .. .. . .. .. .. .. . . .. .. . . n . . .. .. .. . ?

-h n l ü' l " . . . g . . . . A . . .

;..z-g-;g

-;mg

gwps

m

t wwçua üww! . -. . . ..0 . M . .

*4

Bi la ga 2 Re sul ta t fr ån st en ma te ri al pr ovn in ga r. St en ma te ri al Fl is ig he ts ta l Sp röd he ts ta l Ko mp ak td en si te t Sl ip vär de Kul kva rn , 8-1 1. 2 Kul kva rn l 1. 2-16 St oc kh ol ms gr us

1.

34

41

2.

66

2.

31

₍₃

0.

3)

10 .8 Ho rn fels , No rg e

1.

38

38

2.

74

l.

l2

₍₁

5.

0)

6.6 Kva rt si t, S. Sand by 1. 23 38 2. 63 1. 69

(1

6.

4)

9. 6 *) Inge t av pr ove n är in sk ic ka di sa mb an d m e d pr ovk ro ppst il lve rk ni ng en . Po rf yr ,Gus ta fs (t våol ik a pr ov) * 2. 66 1. 43

1.

31

34

2.

66

1.

31

₍₁

5.

5)

5. 4 Bilaga 2 Sld l

Bilaga 3

.UNGL TEKNISKA HÖGSKOLAN

nst. för Byggnadsstatik 1986-06-02

Tabe11 över gjutna provkroppar til] projektet

"Siitstyrka hos direktgjutna betongfarbanor"

Försök Typ av betong Provets Lufthait Sättmâtt Kubhåiifasthet

märkning % mm 28-dygn

Hpq

1 KTH-bailast 334 7.4 80 43.2

2 Robocon med fibrer, 318 9.8 175 88.2

chipping

3 Robocon utan fibrer 314 8.8 130 87.8

4 Robocon med fibrer 309 7.7 175 87.1

Reserv-prov

5 KTH-ballast 335 7.4 80 43.2

6 Robocon med fibrer, 323 9.1 165 89.4

chipping

Po

ss

er

un

de

må.

:n

gd

.

vi

kt

pr

oc

.

"

BALLA TUNDERSÖKNING

S

Sik- cum Såv- KTH'Lehiä,

nu vw* 334/04-,

.3.35-9

Pass: Ston-rar nar 217.10

PROTOKOLL

SlKTANALYS

e 3

Pass: Stan rar nor' 7 °/.

1 2

nu? o Fri mask 1 vêdd mm 128 64 r °/.

:ST-H Hm

Finh.

Humus-M: 0.965

-Z' 4' *0.80 . . . QZLS" .:

0.5. :fondard siktar D 0 Höldiamefer för så" . mm

0

_{. '00}

nr:

200

man 50

_{l 1 1}

50 20 :6 IO

2 _7 'P [5 ZP 3014593950

L 1 1 -1 : . E

90

5

F

E

_:ao

i

_:

.'

' / :

e

'

'-

-i 4

2 70

_{_}

_.

)' l v 4

g

.

se 50 _ 3 _r

5

I i'

.. 40

.

,

.

C

:30

0 '- .

3

s

e 2°

i

E

_.

/, E i' i

'° .

_{' .' '5 r}

s

s

_{5 .=-}

12

_{-43» .}

.

_{_- .}

I 'TIUV-Ul rrT F I r I '- lii'oivr [117 DIE: '

l

am' .anal mlo|anoz|asaaoa

to a: 2 3 Å Ä. ml q :0 :moåow

nu:

nos:

om

0.::

:a 8 nu :6

:2

64

D Fri maskvidd för siktar, mm

Fig 3.. Samansatt ballast med partikelsprång

..

fä'sêk" ; KTH'RML

provcns máriznrnâr

4

..-__-._.__..,_.

r

ÖJ \. 71/

f

,

:män

33%/ _3394,

,7 ,fw-y, I.-. 6 ' O ..\_ . J-. ' \.__/' 337 _

:årng 2, \ ?oboe-,om med Qbranchippimqg

and 2. _ 3

Maxx /' ><-. ."1 X

i 1 3. \'

\ . i . . . _{318:/ - 3/90'6}

-1 ₅p

,a--7\ x'mY.

\§ i.. .. il'

/

.

XL

.El

\. .'

k/

*v'áie

Får-Sila 3 5 Rebecca/x (AA-mn -GLNP 31V:

Ö A:N

' v U

J/â':l-J/Y:4

?årstk H ! RbLocon med f;me

L., 7\ l 30;:/ *30170.*

\ 'I

4/ d,.-\ 5' . L

G k 10 02 2 85 04 '6 DU O A va n : gr an sua RAP LJLAuou n

. .0553. STOCKHOLMS GATUKONTOR

" MATERIALPROVNINGEN

Intyg nummer Uppdragsgivare PORT

/7A ö) 7

db /O/.J Datum 1986.09.12 3047 Vägverket

om betongundersökning av direktgjuten slitbetong

Objekt 340340 Litt 117.

1. PROVTAGNING

Uppdragsgivaren har ombesörjt uttagning av proverna

Betongcylindrarnas diameter är 100 mm

2. PROVTAGNINGSMETODER OCH RESULTAT

2:1 Frysprovning

2:11 Provningsmetod, Svensk Standard, SS 13 72 25 2:12 Resultat, se diagram nr 1-8

16 st provkroppar frysprovades

2:2 ?ryckhållfasthet

2:21 Provningsmetod, SS 13 72 53 2:22 Resultat

Prov Dimension Densitet Tryckhållfasthet

nr 0 mm h=mm k_q/m3 MPa 309:1 101 98 2410 79 309:2 101 97 2400 86 309:3 101 98 2410 84 314:1 101 100 2400 84 314:2 101 101 2420 88 314:3 101 97 2410 79 Postadress Telefon Alsnbgatan 7 - 9 08/44 01 10 116 41 STOCKHOLM

2: Stockholms Gatukontor MATERIALPROVNINGEN L M Englund 318:2 101 95 2450 91 318:3 101 93 2450 95 334:1 101 96 2380 41 334:2 101 100 2400 39 334:3 101 98 2400 37 :3 Spräckhållfasthet :31 Provningsmetod, SS 13 72 13 32 Resultat

Prov Dimension Densitet Spräckhâllfasthet

nr ø mm h=mm kg/m3 MPa 309:4 101 98 2400 4,6 309:5 101 97 2420 5,0 309:6 101 96 2430 5,0 314:4 101 96 2410 5,7 314:5 101 98 2390 4,7 314:6 101 97 2420 4,5 318:4 101 96 2450 4,4 318:5 101 97 2430 4,8 318:6 101 98 2450 5,6 334:4 101 94 2360 3,4 334:5 101 95 2390 2,9 334:6 101 97 2390 2,8

Stockholms Gatukon§qr SVENSK STANDARD

giggram nr.1 7

Materialprpvhingen: ; SS' .1372 36, Frostbeständighet Pm "'°

F

Arb.nr.

3047

Alsnögátan 7 - 9, 116 41 Stockholm j _{Obekt: DRIREKTGJUTEN SLITBETONG 8 606 1}

U. 1/

08/440110

i

_{ROBOCON MED FIBRER (509_ 14 '}

_Datum

100.0 90 80 70 60 50 40 To ta l avf la gnin g m g / m m 2 30 20 I Mn' fx. y., 10,0 Låg fr os tb çs tän di gh et m a s s a n : 1,0 . 0,9 . 0,8 . 0.7 ' ' 0,6 0,5

0,4

0,3 fr os tb es tän di gh et '.' 0,2 Go d 0.1 I A . ' * w 0,05

Alsnögátan

08/ 44 01 10

.

DIREKTGJUTEN SLITBETONG

Objekt: ROBOKON MED FIBRERH 509 56

. Arb. nr.

7 - á, 115 41 Stockholm):

. 0 I L _ , Datum

3047__

860617 To ta l avf la gn in g m g / m m 2

00,7

' 0,6 0. i 100.0 90 80 70 _60 ' 50 : 40 30 '20 10,0 m us t a n g : 1,0 0,9 . 0,8 0,5

0,4

0,3 0,1 L.. Låg fr os tb çs tän di gh et fr os tb es tän di gh et Go d

Stockholms Gatulsontqr

Materialprpvningen I. '.

Alsnögátan 7 -á, 115 41 Stockholm 3

08/ 44 01 10

SVENSK STANDARD

SS .1372 36, Frostbeständighet

DIREKTGJ UTEN SLI'PBETONG ROBOCON MED CHIPPICNG §18 5b

Objekt:

Prov nr. 3_4 Arb. nr. 504 7 To ta l avf la gn in g m g I mm 2 100.9 80 70 ; _60 ' 50 4 40 30 20 10,0 m o s -: c o c a

1,0.

0,9 _ 0,8

.Ögon

' - 0,5

0.5

0.4 0,3 '.' 0,2 0,1 0,05 b.ç.$.l.ê.ndighet -0... ...4

*MyckeLláuQ

__ L.

I

I

...n L åg fr os tb çs tän di gh et fm äb estän di qh e! Go d Diagram nr. )

DIREKTGJUTEN SLITBETONG

Alsnögátan 7 - á, 116 41 Stockholm I. .

.V \ ROBOCON MED CHIPPING; 518 14 . 860617

08/ 44 01 10 _Datum i: 4' b'Ålä'n'gjghQ't" ?ti-if: _

- 5

"A"

N 100.0

90 80 70 60 . 50V 40 To ta l avf la gn in g m g / m m 30 '20 10,0 fr os tb çs tän di gh et L åg M o d e n a : 1,0. 0,9 .0,8 . ;0,7 . ' - 0.6 0,5 0,4 0,3 fr os tb es iän di qh et '10,2 Go d 0.1

0,05

_ - i . una ram nr. r _

ouuunuuuuqpatuuuuugl

b

7,__9___.._____2___. 1

'

'

2 3

' ° - " ' OV nr. 9.

MaterIaIP'Pangen - , SS' .1372 36, Frøstbestandughet P'

_{. 5 - I . I -} ' .

3047

AIsnögátan'l-Q, 11641 Stockholm: 0b. kt_ DIWTGJUTEN SLITBETO Arb.nr 61m_

08/440110

.

v;

Je

'

354 560

.

Datum 860 7

slgmluet________iämm:me .--L

_A_

,4

N 100.0

E 90'

\ ao

E' 70

g 50'

§ 50

EN 40

E

"

Nm

13 30

'20

i

.7%

10,0

' I

-,,.

3

..._

---

.I i

p-

å

E

7 E

00-a

n.

EJ

5 " '

'4

i

3

2

____-.

__7-_______'i l

1,0

0,9

__0,8

. ;0.7

' - 0,6

0,5

0,4

___._

,6

in

.0.3

'8 0

0.1

__JY. 0,05

Alsnögátan 7 - 9, 116 41 Stockholm ;_ 08/ 44 01 10 DIREKTGJUTEN SLITBETQNG 140 Arb. nr. Datum

86061?

To ta l avf la gn in g m g / m m 2

'0.7

'- 0,6 '. 0.2 i 100.0_{90 .} 80 70 60 50 . 40 30 20 10,0 0 1 0 5 4 6 6 1 9 1,0 : 0,9 _ 0,8

0,5

0,4

0,3 0.1 0.05 ändighet.__

I

_I

i

_ 4

_. -7.

,1.,Myck.et_1:ug-'

__ L.

-. . n â-°' _ . §-_ C -0 -Q _ . . -. . -9 _ M _ . -_ _ _ _ _ _ _ . -_ _ V 5 . 1 v ä ' O . 0 -.. _ ...-. .. -_ . -. O -. ._ -_ _ d -* . * q _ -o . _ q _ -. _ I A _ . . . ...W Låg fr g_ st _b ;e _s tän di gh et fr os tb es tän di gh et Go d

WWW WW"qu SVENSK STANDARD

. . i. t . .i I

"g :2

nr.

Materialprpvmngen ' ; 55' .1.372 36, Froslbestandughet Pm

3047

Ansnögátan7-§,-11641Stockholmå

IREKTGJUTEN SLITBETONG

Arb, nr.

08/440110

.

_ Ob19kt= ROBOCON UTAN ?133.313 314 140.

Datum .860617

fthñyckggt ighet__- *__...___ ...W

. 1%

100.0

-90

80

70 60 ' 50 i 40 To ta l avf la gnin g m g I m r n 2 30 '20 1: .C .9 '0 _I: 10,0 .5.

9

Ä:

8 0-. E 7 ' __ 6 V i E 5 i . i . . . E.I 4 _{--- ---} iz

!

3 a 2 1,0. 0,9 __0,3 . ' ' - 0,6 0,5 0,4 7, .C .9 0,3 ._{." 0.2 2}15 3 0 0.1 __Jl. 0,05

'

g

'

' DIREKTGJUTEN SLITBETONG

Alsnögátan'l-á, 116 41 Stockholm:

_{_}

_{_Objekt- ROBOCON MAN F}

- _ 1 IBRER 7-14 56e

4 Ii)

Datum 8606

_

08/ 44 01 10 m WLMyckçLJánQA. L. __ A_ 2 8 3 2 8 ; O O To ta lavf la gn in g m g / m m 5 0 1 o O N C '20 10.0 -__.--. Láa fm st _b ç_ st än di gh et M : a v-: e n a : 1,0 0,9 ..0,8 '. :0.7 ' - 0,6 0,5 0,4 0,3 fr os tb es tän di gh et '10.2 Go d 0.1 ..- ._ ._... _- ... 0,05

Bilaga 5

Sid 1 (3)

BESTÄMNING AV SKRYMDENSITET OCH HÅLRUMSHALT HOS MAR-SHALLPROVKROPPAR

1)

2) Hornfels, Norge

Skrymdensitet

§ = 2.365?

5 = 0.0067

Hålrumshalt r =

Kvartsit, S. Sandby (utom prov nr 22)

Skrymdensitet ? = 2.3632

S = 0.0036

Vattenlagring:

ca 25°C cp = 0.998

tid ca 5 min

1) vikt under vatten

2) vattenlagrat vikt i luft

Skrymdensitet:

Y = torrwktx cp w

vattenlagrat vikt i luft - vikt under vatten

Hâlrumshalt:

( pmassa - Y )

HF =

x 100

pmassa

Bilaga 5

Sid 3 (3)

Hornfels, Norge

Nr Höjd Torrvikt Vikt i Vatten- Skrym-

Håirums-vatten lagrat densitet halt

vikt

mm

g

g

g

g/cm3

96

1 63.7 1206.9 703.3 1212.3 2.3664 2.62 2 64.6 1202.8 703.0 1209.7 2.3690 2.51 3 63.5 1203.7 703.0 1209.5 2.3718 2.40 4 63.6 1204.1 702.1 1212.1 2.3563 3.03 5 63.8 1204.4 702.6 1210.6 2.3661 2.63 6 63.5 1201.3 703.5 1207.5 2.3788 2.11 7 63.5 1204.8 702.7 1211.0 2.3655 2.65 8 63.4 1201.1 701.1 1207.5 2.3671 2.59 9 63.8 1199.7 699.1 1205.4 2.3648 2.68 10 64.7 1209.4 704.4 1216.6 2.3565 3.03 11 64.2 1202.0 701.1 1208.2 2.3665 2.61 12 63.4 1201.6 700.0 1209.6 2.3532 3.16 13 64.2 1204.0 705.3 1212.3 2.3700 2.47 14 63.6 1201.2 701.6 1207.8 2.3682 2.54 Medelvärde 2.3657 2.65 Kvartsit, S. Sandby

Nr Höjd Tcrrvikt Vikt i Vatten- Skrym-

Hålrums-vatten lagrat densitet halt

vikt

mm

g

g

g

g/cm3

96

21 63.1 1200.8 698.6 1205.0 2.3665 1.40 22 65.3 1203.5 689.0 1211.9 2.2970 (4.29) 23 63.4 1201.5 697.8 1205.7 2.3609 1.63 24 63.2 1199.7 697.1 1204.8 2.3583 1.74 25 63.2 1200.7 698.2 1204.6 2.3663 1.40 26 63.2 1199.7 697.1 1203.9 2.3625 1.56 27 63.3 1203.3 699.7 1207.3 2.3670 1.37 28 63.2 1202.4 698.8 1206.9 2.3617 1.59 29 63.8 1203.9 700.1 1208.2 2.3647 1.47 30 63.2 1201.5 698.1 1204.8 2.3665 1.40 31 63.4 1202.5 698.5 1207.0 2.3601 1.66 32 62.9 1201.1 697.3 1205.8 2.3573 1.78 33 63.5 1200.4 697.7 1205.0 2.3615 1.60 34 63.3 1201.2 698.8 1205.0 2.3682 1.32

SPALTDRAGHÅLLFASTHET HOS ASFALTBETONG MED HORNFELS OCH KVARTSIT

Hornfels, Norge

Bilaga 6:1

Prov Tjock- Diameter Skrym- Brott-

Draghåll-lek densitet belastning fasthet

cm

cm

g/cm3

N

N/cm2

3 6.35 10.1 2.372 26487 262.9 4 6.36 10.1 2.356 30607 303.3 7 6.35 10.1 2.366 29038 288.2 Medelvärde 284.8 Kvartsit, S. Sandby

Prov Tjock- Diameter Skrym- Brott-

Draghåll-lek densitet belastning fasthet

cm

cm

g/cm3

N

N /cm2

32 6.29 10.1 2.357 36689 367.7

33 6.35 10.1 2.362 34531 342.8

34 6.33 10.1 2.368 37670 375.1

BESTÃMNING AV DRAGHÅLLFASTHET GENOM PRESSDRAGPROV-NING

Marshallprovkroppar framställs enligt MBB 14 och tempereras till +lO°C.

Provkrcppen placeras sedan mellan två stålbommar (figur 1) och

belas-tas med en hastighet av 50 mm/min (figur 2).

Ur last-töjningskurvan (figur 2) uppmäts brottlasten, Pbmtt, som an..

vänds för beräkning av draghâllfastheten, St, hos provkroppen enligt:

2 ° Pbrott

St =

(N/cmz)

1T.d.h

där d = provkroppens diameter i cm

Bilaga 6:3

Sid 1

MARSHALLPROVNING AV ASFALTBETONG MED HORNFELS OCH

KVARTSIT

Marshallstabilitet enligt ASTM

Provens Marshall- Flyt-

Styv-märkning stabilitet värde het

N mm kN/mm Hornfels 2 8731 #.5 1.94 Norge 10 9320 5.6 1.66 11 8927 4.6 1.94 Kvartsit 24 10301 14.5 2.28 5. Sandby 27 11478 4.5 2.55 31 11576 5.0 2.31

R= 50.5MM

L

:stimm

I

I* 'i

12.7 t 0.1 MM

Figur 1 _ Schematisk bild av stålbom

FÖRE _

uMDER

EFTER

BELkS'FLH UG BELkSTNlNG; BELASTNlHG-u

D _{.-I III} E

_ - -

-LAS? A ;\

(N)

Pbro{{

Bilaga 7

Sid 1 (23)

7 LITTERATURSTUDIE - JÄMFÖRELSER AV SLITSTYRKAN

HOS BETONG- OCH ASFALTBELÄGGNINGAR

7.1 Provvägar

Det är svårt att få riktiga jämförelser av slitstyrkan hos betong- och asfaltbeläggning eftersom man vid olika vägförsök inte haft samma

stenmaterial, jämförbar trafikmängd m.m. Dessutom kan man i det senare fallet även få med inverkan av plastisk deformation inom

asfaltbundna lager och ev. även deformationer i undre, obundna lager.

Hode-Keyser (1971) ger en översikt av tidiga erfarenheter av dubbsli-tage i Kanada och USA. Man har bl a mätt slidubbsli-taget på motorvägar vid tullstationer i Montrealtrakten. Stenmaterialet i beläggningarna utgjor-des antingen av kalksten eller en lavabergart (lambrofyr). Det genom-snittliga slitaget under åren 1966-70 ges på följande sätt:

Läge

Slitage i mm per 105 dubbade fordon

betong asfalt

Acceleration 6.6 9.1-11.2

Inbromsning 2.5 (LG-5.1

Raksträcka - 2.5

Avsikten har inte varit att främst jämföra de två konkurrerande beläggningstyperna utan att få fram ett mått på slitagets storleksord-ning. Har kalksten varit vanligare i betong- än i asfaltbeläggningar blir

jämförelsen exempelvis missvisande. Man säger att slitstyrkan

förbätt-ras om maximal halt av slitstark sten tillsätts. Cementbruket ska vara starkt och exponeras så lite som möjligt. Man fann ingen skillnad i slitage mellan betongtryckhâllfastheter 35 och 55 MPa.

Schulze och Beckman (1969) har monterat in borrkärnor (diam 22.5 cm)

av cementbetong, asfaltbetong och gjutasfalt, i beläggningen på en

400 m lång provslinga. Man körde runt med dubbade däck och mätte slitaget. De olika beläggningstyperna relaterades efter slitstyrkan

en-ligt figur 7:1. Cementbetong slits minst, därefter kommer gjutasfalt

och sist asfaltbetong, som dock visar en stor variation.

Schuster (1973) redovisar i korthet västtyska erfarenheter av betongbe-läggningar och nämner endast att slitaget i regel varit ringa. En närmare km-lång provväg med tre olika stenmaterial och två olika graderingar planeras till 1973 på Autobahn BAB 14 vid Rheinbach (jfr bilaga 7.3). Provvägen byggdes men blev aldrig utvärderad pga dubbför-budet år 1975.

Senare anger Schuster (1975) slitaget på västtyska betongvägar till

0.5-2 mm/vinter alltefter trafik, hastighet, dubbfrekvens m.m. Han nämner

också att man efter ett år inte kan se några större skillnader mellan de

olika provsträckorna i ovannämnda provväg, men några mätresultat

anges inte. En slitstark betong bör innehålla så lite sand som möjligt och stenmaterialet >4 mm bör vara av god kvalitet. Cementhalten kan då nedsättas.

Grob och Fetz har i Schweiz bestämt slitaget på betongvägar i början på 70-talet till l.3-l.4 mm/milj. fordon i slättområden och 1.8-2.1 mm/milj. fordon i bergstrakter. Dubbfrekvensen har därvid varit 30

resp 50-6096.

Man fann från provsträckor att slitstyrkan hos både stenmaterialets

grov- och finandel är av betydelse. Minsta dubbavnötning uppnåddes

med kvartssand i betongen, men vägytan blev då alltför slät. Svagare stenmaterial i grovandelen kunde slitas under brukets nivå. Försök har också gjorts att blanda in 0.8-1 kg/m2 syntetmaterial som aluminium-oxid och siliciumkarbid i ytlagret. Idéen att blanda in syntetiskt hårdmaterial kommer tydligen från försök att framställa slitstarka

golvbeläggningar (Zollinger, 1969).

Enligt finska mätningar, gjorda av VTT, är den genomsnittliga spårbild-ningen på finska asfaltvägar 3-5 ggr större än på betongvägar, men då

är det sannolikt inte bara fråga om rent slitage av asfaltvägarna

(Lampinen, 1983). Man har på två provvägar i det ena fallet (Helsingfors ringväg) mätt upp ett slitage l-l.5 mm/milj. dubbade fordon och i det

Bilaga 7

Sid 3 (23)

andra fallet (Parainenvägen) 2-3 mm/milj. fordon (finsk PIARC-rapport,

1975).

I Norge har man uppmätt 2.8 ggr större spårbildning på en asfaltbetong

(AB 16) är angränsande betongsträcka (Ramsvik, 1983), jfr figur 7:2.

Stenmaterialen har dock varit olika, hornfels med viss kalkstenshalt i betong och anorthosit i asfaltbetong. Ett av resultaten från provvägen var att slitaget minskade med minskande stenstorlek (till sten max 16 mm), till skillnad från vad som i regel framkommit vid försök i

provvägsmaskin (bilaga 7.2). Orsaken kan ev. vara bättre stenkoncentra-tion i betongytan med mindre stenstorlek. Tillsats av stålfibrer har inte

utövat större inverkan men stenhalten har fått minskas. Man anser sig i

Norge ha förbättrat betongsammansättningen så mycket att slitaget ytterligare ska kunna halveras i jämförelse med resultat från nämnda

betongväg (Baerland, Ramsvik, pers. medd. 1986), ifr även bilaga 7.2.

Provsträckor har lagts i Eidsvågstunneln, Hordaland, för att jämföra

slitaget hos asfaltbetong, topeka och betong (figur 7:3). Två av de

provade stenmaterialen har varit densamma i samtliga beläggningsty-per. Det framgår att betongsträckan slitits mindre än asfaltsträckorna, men endast en vinters slitage redovisas.

7.2 Provvägsmaskiner

Betongbeläggningar har provats i provvägsmaskiner av olika konstruk-tion. Örbom (1969) har funnit i väginstitutets maskin att slitaget av dubbade personbilsdäck minskar med betongens ålder ( genom att prov,

utsågade från betongväg var slitstarkare än "färska" betongprov, till-verkade enligt samma "recept"). Han fann ingen entydig inverkan av

cementhalt (men härdningstiden har varit kort) eller stenmaterialkvali-tet (men har då inte bedömt nötningsmotståndet hos stenmaterialen). Slitaget minskade med halten grov sten.

Rietz och Kåwert (1971) har vid dåvarande Gullhögens brukundersökt

betong- och asfaltbeläggningar i en liten provvägsmaskin. Vid aktuellt försök nöttes betong 2 mm och asfaltbetong 5 mm. Hög halt sten av god

reducera-de slitaget.

Sommer och Springerschmidt (1971) beskriver inverkan av hastighet, dubbutstick m.m på slitaget hos betong, men går ej närmare in på

materialfaktorer. Sommer (1973) framhåller särskilt betydelsen av

kvaliteten hos grovt stenmaterial (8-25 mm). Cementbruket slets 10-20 gånger fortare än stenen. Slitaget minskade med halten material

>8 mm, men också om stenmaterialet var rundat. Slitstyrkan hos

material <8 mm hade inte samma betydelse som grövre stenmaterial utan vidhäftningen till cementlimmet anses viktigast. Polymertillsats

kunde öka slitstyrkan hos betongen med upp till 20%.

Krukar och Cook (1973) har studerat olika typer av beläggningar i en

provvägsmaskin med 22 m diameter. Man har trafikerat tre provbanor

samtidigt (figur 7:4), något som försvårar jämförelser pga olika slitande

effekt. Polymerbetong, cementbetong och asfaltbetong studerades dock i samma bana och relaterades i ovanstående ordningsföljd (figur 7:5). Vidare fann man att stålfiberbetong med 9.5 mm övre stenstorlek kunde vara lika slitstark som "normal" vägbetong.

Lampinen (1974) har funnit att slitstyrkan är en funktion av betongens

tryckhållfasthet och stenmaterialkvalitet (bestämd som Los

Angeles-tal).

Omfattande försök har senare gjorts i Finland med tre olika typer av

provvägsmaskiner för att jämföra slitstyrkan hos betong- och

asfaltbe-läggningar, Lampinen (1983). Hastigheten var i samtliga fall 30 km/h och hjulbelastningen 0.3 kN. I en av provvägsmaskinerna gjorde man

dock en jämförande körning med lastbilsdäck och hjulbelastningen 4 kN.

Resultaten är ej helt entydiga och avnötningsförhållandet mellan asfalt-och betongbeläggningar blev 0.83-2.10/ 1.00 om alla banor asfalt-och försöks-förhållanden beaktades. Betongen tenderade att ge bäst slitstyrka.

Gjutasfalt med 20-25 mm "chipsten" var bättre än asfaltbetong och

förhållandet till betong blev 0.69-l.69. Både våt asfalt och betong slets 3 gånger mer än torr. Man har också provat dubbade lastbilsdäck och då funnit att slitaget på asfalt blev 6.8 och på betong 6.3 gånger högre än