Konferens- och studieresa i USA, 1977

Statens väg- och trafikinstitut (VTl) - Fack ' 581 01 Linköping Nr 54 - 1977 Jationai Road & Traffic Research Institute ' Fack ' 5-58101 Linköping - Sweden

54

Konferens- och studieresa i USA, 1977

I N N E H Å L L S F Ö R T E C K N I N G

Sid

Konferens i Ann.Arbor,'Michigan _l

§29§lêäê§ê-§llli

University of Mississippi, Oxford ' 5

Waterways Experiment Station, Vicksburg 6_

University-of Texas, Austin * 8

Texas A &_M University, College Station lO

Litteraturförteckning ' ' 13

Bilaga 1. Utdata från VESYS.

Bilaga 2. Program från konferensen.

Rapport från deltagande i den 4:e internationella kon-ferensen för dimensionering av asfaltöverbyggnader samt efterföljande studieresa i USA, augusti 1977.

' Ändamålet med "the 4th international conference on structural design of asphalt pavements" var-att pre-sentera och diskutera inlägg om fullständiga dimensio-neringsmetoder för asfaltbeläggningar, metoder som ba-seras på kända kunskaper-om materialegenskaper, be-lastningsförutsättningar samt klimatiska och andra fy-sikaliska förhållanden.'

För genomförandet av denna den 4:e konferensen lämna-des bidrag av the Asphalt Institute, the Federal High-way Administration och the University of Michigan, där konferensen även ägde rum.

Den första konferensen hölls 1962 och koncentrerades till största delen på det då nyligen avslutade AASHO-försöket. Sedan dess har intresset för dessa

konferen-Ser blivit världsomspännande - över 50% av deltagarna

i år representerade stater utanför USA - och de väl-kända "blå Proceedings" har blivit något av en bibel världen över. Här vill jag bara påpeka, att det kanske mindre lästa Band II, som innehåller diskussioner och slutsatSer från konferenserna, är minst lika värde-fullt som Band I.

Programmet på den här konferensen indelades i sektion-er, där huvudrubrikerna var:

Dimensioneringsmetoder

Permanenta deformationer I

3. Dimensionering av förstärkning

och kvällssektionerna hade de ytterligare ämnena: 4. Lågt trafikerade vägar

5. Demonstration av ADB-metoder

De utsända Proceedings är på 932 sidor och innehåller 53 inlägg, av vilka några få utvalda presenterades av respektive författare, medan övriga sammanfattades av

"moderators".

Av ämnen_som väckte särskilt intresse kan nämnas ADB-systemeanESYS och OPAC samt Shell's dimensionerings-metod, som också gäller förstärkning.

Utvecklingen av VESYS-prOgrammet'har finansierats av

the Federal Highway Administration och det innehåller

en rad mekaniska modeller som beskriver vägens till-ståndsändring i form av spårbildning, PSI och sprick-bildning. Programmets Uppbyggnad visas i figur 1. Som ett exempel på användningen av VESYS presenterades en rapport av L. Lytton "Prediction of sulphurasphalt pavement performance With VESYS III". På basis av la-boratoriemätningar beskrivs hur detta material uppför

MATERIAL RESPONSE PROPERTIES PAVEMENT SYSTEM

GEOMETRY

PRlMARY RESPONSE MODEL

MATERIAL DISTRESS

Pavement System Primary Response

PROPERTl ES

mApm CONDmONS DAMAGE RESPONSE MODEL

ENVIRONMENT

; Damage Indicaton: _/

Cracking '

; Roughness

Rutting

DESIGN CRITERIA PERFORMANCE MODEL

Servicøability Index

l USER '

Figur 1. Principskiss av VESYS.

sig i fält. Svavelasfalten som har den stora fördelen att den kan användas tillsammans med lokala stenmate-rial av dålig kvalitet, ger enligt beräkningarna

mind-re permanenta deformationer och högmind-re PSI men har

-större tendens.till sprickbildning än konventionella' asfaltbeläggningar. Det råder naturligtvis alltid en viss osäkerhet när man gör en sådan prognos och denna osäkerhet beaktas i viss mån i detta program genom

användning av ett stokastiskt förfarande. Ett exempel. på utdata från programmet återfinns i bilaga 1.

ggêg (Ontario Pavement Analysis of Costs) är ett ADB-baserat system som jämför kostnaden för hundratals design alternativ på några få timmar. OPAC beräknar livstiden för Vägöverbyggnaden. Trafikens nedbrytande inverkan kvantifieras genom undergrundens sjunkning under ett standard hjul. Den andra nedbrytande kompo-nenten - klimatet - dess inverkan har utvecklats med hjälp av data ifrån Brampton-försöksvägen under en pe-riod på 8 år.

OPAC beräknar kostnaden för vägöverbyggnadens hela livstid. De olika kostnaderna är: byggkostnad, kostnad för ny beläggning som också inkluderar kostnaden för den trafikförsening som orsakas av

beläggningsarbe-tena.

OPAC är enkelt att använda, kommunikationen sker via en terminal till en central dator. Utdata är olika alternativa överbyggnader som överensstämmer med givna indata. Systemet som har varit i funktion sedan mars 1974 är visat i figur 2.

Shell's dimensioneringssystem är baserat på linjär-elastisk teori och innehåller ett undersystem för be-räkning av spårbildning. Särskilt intressant är

Shell's förslag till vägförstärkning, som baseras på fallviktsmätningar. En tjock bok som innehåller

GD

DEFLECTl'ON / THlCKNESS MODEL , X D: <1 2 ä -' ?o i D :':Hu i. ?-z§ 4 ;| .J 'i 3 |; U ' .J '1 < : U SUB G R A D E DE FL EC TI ON --WS k_r i m EQUNALENT THICKNESS - He TYPICAL MOD'JLUS OEFFICIENT MSUBGPACE-I SUBGRADE DESCR1PT10N IGRANULAR 2 TILL SUSGPADE-z 3 ü-r __ Z _ q r Z _N . 0 N « UI _. U

M SUBGRADE ARE LAYER sou:

>

( CALCULATE r, EOUIVALENT ) THICKNESS i I

i

. .

I (D lNlTlAL PAVEMENT STRUCTURE

| I

|

'. He=°|11*°2t2 *03% WHERE <3|,c12AND CJ VALENCY FACTG?3 çx _{OVERLAID STRUCTURE} | I-i+ ?Kvaå,24 'i.i ?KAMI ? I v = A c 2: 3 3" 3 t:5 .-0-\ ÅRE ADJUS-TMENT FACTORS REFLECT'NG *- UNI-SERVICE DETER|ORÅT|ON ch:°|to * ku 0: 'x * k2025 * k3035

)

NEW

V

(:)TRAFFK:INPUT MODEL

PREDICTED FROM TRAFFIC §TUDIES RE PE Tl TI ON S OF S T A N D A R D AXLE -N §3 TIME Y, YEARS

®PERFORMANCE PREDacnow MODEL

REPETITlON OF STD AXLES, N NI 9 5:_ / D|FFERENT U. 4 VALUES 0.: W u) U.. S av år \

s .

. ,\

.. O ' u - \ , 5 LU 3

o

ga

\/ V *

NO. OF SEASONÅL CYCLES, Y

Yi O \ . - I -OIFFERENT m 0- __ ' , VALUES or_ws D F. N O Lu & I* _ _ _ _ V ' 8 _NS

9 g

6 2

@

L: 0 v TIME - YEARS L ' Yi I > 1* LD Y 0 c. * 95 +_ . - DlFFERENT - ' VALUES 0= X (1 , _{./ w}

§T*' 'Dmx/

5 :L

._ i \ E \\ \ 8 =, '\ ä (3 - - 1 - - 0 - - - -Ä- - - - \\ å J PTERMWAL . z 5 v \ "é " ,m 9 o §49/ (I r- V p\ [51 v .DM/EVENT L'FE. Y

Figur 2. Principskiss aV OPAC.

sioneringsdiagram kommer inom kort att publiceras av

Shell. \

Programmet för kongressen återfinns i bilaga 2. Det framkom att nästa konferens ska äga rum om 5 år

med

VTI MEDDELANDE 5 4

770829 The University of MissisSippi, School of Engi-neering, OXford, Mississippi.

Professor K.P. George har som alla professorer på uni-versiteten i USA flera forskningsprojekt på gång. I

USA får professorerna vanligen bara lön 9 månader per

år och får därför levapå exempelvis forskningsuppdrag

de resterande 3 månaderna på året.

Av speciellt intresse för oss är George's uppdrag från Mississippi State Highway Department, där en försöks-väg med bärlager av emulsionsstabiliserad sand nyligen har byggts. (Interim Report on Criteria for Emulsified ASphalt Stabilization of Sandy Soils).

Vid användning av lokalt ballaStmaterial - sand med 15420% finkornhalt - och 5-7% emulsion (l/3 vatten) samt 1% cement erhöll man ett material med större' styrka än 900 lbs. Marshall, som inte gav krympSpric-kor samt snabbt band efter utläggningen. Således ur-tvättades ej.emulsi0nen vid regn efter utläggningen. Vid inspektion av provsträckan observerades dock

long-itudinella sprickOr, som troligen berodde på tung

tra-fik samt otillräckligt sidostöd. I Colorado har lik-nande material använts med goda resultat.

770830-31 Waterways experiment station, Vicksburg, Mississippi.

WES grundlades 1929 till följd av naturkatastrofen 1927, då floden Mississippi förorsakade stora över-svämningar. Idag har-WES, som är en del av "Corps of Engineers , ca 1400 anställda.som till största delen är sysselsatta med forsknings- och utvecklingsuppdrag från armén, flygvapnet och flottan. Ämnesområdena är bl a hydralik, geoteknik, betongteknologi, vapenut-veckling, fordonsdynamik, ekologi, belåggningarsamt vattenvård.

Tom White leder beläggningslaboratoriet och har arbe-tat med utveckling av porös asfalt och problem kring recycling. För tillfället testar man fibermattor i provisoriska flygfältsbeläggningar och har bl a gett Dr. Snaith, Irland i uppdrag att utreda vissa detalj-problem.

Donald Ladd och Barker från Design Criteria Group hål-ler på att vidareutveckla CBR-metoden Och är uppdrags-givare åt Brown och Pell i Nottingham och Snaith i Dublin angående FE-programutvecklingen. Man är kritisk mot användandet av elasticitetsteori vid dimensione-ring av asfaltbeläggningar.

Jim Hall och Richard Weiss tillhör the Evaluation Branch, vilka ansvarar för bärighetsmätningar. Deras .vibrator, som år inbyggd iden stor lastbil, har en ' kraftamplitud på 30 000 lbs., peak to peak, och frek-vensen kan varieras mellan 5-100 Hz. Deflektionen mäts i belastningscentrum, och Em beräknas med hjälp av en teoretisk fjäder-massa modell.

I en försökskarusell provas plastvägtrummor, varvid vissa typer har kunnat utdömas p g.a för liten håll"

fasthet. Ett annat projekt behandlar reparation av

bomskador på startbanor, där ett tyskt stabiliserings-medel provas.

Vic Torrey, som leder WES's Soils Research Facility,

visade det helt nya laboratoriet, vilket innehåller

komplett utrustning för två triaxialceller för prov i stor skala, samt flera mindre system, alla av märket MTS.

VTI:s bibliotek erhåller varje år en förteckning Över rapporter utgivna av WES.

.770901 Center for Highway Research, The University of Texas, AuStin, Texas.

'Thomas W. Kennedy har vidareutvecklat "the indirect. tensile test", så att man kan mäta v, Estat, Edyn, utmattningsegenskaper samt permanenta deformationer. Mätningen är ganska enkel. En Marshall-provkropp satt på högkant utsätts för en kraft vinkelrätt mot sym-metriaxeln, medan deformationen mäts vertikalt Och ho-'risontalt. Kraftens frekvens och stOrlek varieras.

De-formationen mäts med hjälp av LVDT'er. Mätningen har skisserats i figur 3.

Man arbetar också med problem rörande recycling. Kri-tik framfördes mot VESYS-programmet.

Jim Anagnos utvecklar ett enkelt pneumatisk belast-_ ningssystem som supplement till MTS-systemet.

Institutet bedriver ett ganska intensivt forsknings-arbete, och rapporter av intresse finns nämnda i lit-teraturförteckningen.

Te ns io n < -+ -Co mp re as io n

LO --.8 __ Honzontol __6 _ Stress,---* y-OXis -v4 _ Vertical Stress, y-Oxis '-2 " Vertical Stress, i_ x-oxis

0 -

A +

2 L-Honzomot Stress -. "' x-OXtS .4 6 -.8 - . LO - -*'* Tunnan 44-.- Compresston

Figur 3. Belastningsfördelning vid "the indirect tensile test".

10

770902 Texas TranSportation Institute, Texas A-& M University, College Station , Texas.

Professor B. Gallawax har uppdrag som behandlar svavel i beläggningar. Dels förväntas priset på svavel bli

ganska lågt på 1980-talet och dels möjliggör

tillsätt-ning av svavel i beläggtillsätt-ningsmassan användtillsätt-ning av 10-kalt sämre grusmaterial.'

Exempelvis används.6% asfalt plus 13% svavel tillsam-mans med ett lokalt stenmaterial vilket har gett gan-ska tillfredSställande resultat.

Priset per m3 svavel kommer kanske att gå ned till ca lO$, men man ska då komma ihåg att svavel är tungt - densiteten_är 2 ton/m3.

Dessutom skulle det vara fördelaktigt att tillsätta svavel vid recycling, då den gamla asfalten därvid mjukas upp. Användning av svavel (till

asfaltbelägg-ningar) i USA skulle kunna ge en besparing av 10-26

millioner tunnor olja per år.

Bob Lytton har utvecklat en så kallad DUOMORPH, som består av två piezoelektriska kristaller samt två trådtöjningsgivare. Genom att lägga in Duomorphen i ett material kan E-värdet hos materialet, när denna är mindre än 106 psi, bestämmas vid varje tidpunkt. Prin-cipen är följande: genom att påföra Duomorphen en

växelspänning kommer D. att svänga i takt med denna och utböjningen mäts med trådtöjningsgivarna varvid styvheten kan beräknas. D. kan användas för asfaltma-terial, men däremot inte i betong som har en alltför stor styvhet. En skiss av Duomorphen visas i figur 4. Professor D.O. Webb leder laboratoriet, som har flera apparater för provning av utmattningen hos asfaltprov-kroppar. Webb är dock själv mest intresserad av

11

l

-3 LAYER BEN'DING

' L.,

'[MSK .

1 vi

l

l

Brass

_'l

\

I

I I D M *

N;

#-Siroin Gauges | 00 Ecch Sida 2 0-6.- -I I

I

I

I

I

1.

s

i

I I

I

1

3 |

|

i

I

|

|

AC Voltage o __4___ J. I Neutral AMS

Figur 4. Tvärsnitt och plan av DUOMORPH.

veckling av luftballonger för meteorologiSka och mil-litära ändamål!

Dr. Noel provar en ny vibrator som kostar 100 000$ och som är inbyggd i en lastbil. Mätning av sjunkningen

görs i 6 phnkter på upp till 6 fot från

belastnings-plattans mitt. En komplicerad belastningsprocedur ut-förs i varje mätpunkt, där frekvensen varieras enligt 1, 2, 4, 8 och 16 Hz. Belastningen är 1500 till 6500 lbs. - dels statisk, dels dynamisk. Mätning i en punkt

tar ca 1 timme.

12

Jämförande mätningar med bl a WES's vibrator har ut-förts i augusti 1977, och rapport från försöken har lämnats till Federal Highway Administration.

Från deflektionerna beräknas.E-moduler med hjälp av ett iterativt ADB-program, utvecklat av Bill Huffard, University of Utah, Salt Lake City. Programmet kan användas för konstruktioner med upp till 5 skikt. Ett väsentligt utbyte av studieresan är blta översikt öVer publicerade rapporter från de olika

forsknings-institutionerna.

Nedanstående lista innehåller rapporter av särskilt

intresse.

lO. ll. 12. 13. 14. 15. 16. 17. *gregates, 14

Report No. 183-6, "Evaluation of the Resilient Elastic CharacteriStics of Asphalt Mixtures Using the Indirect Tensile TeSt", by Guillermo Gonzalez, Thomas W. Kennedy, and James N. Anagnos, summari-.zes the results of a study to evaluate possible

test methods for obtaining elastic properties of pavement materials, to recommend a test method and preliminary procedure, and to evaluate properties in terms of mixture design.

Report No. l83-7, "Permanent Deformation Charac-teristics of Asphalt Mixtures by Repeated-Load In-direct Tensile Test", by Joaquin Vallejo, Thomas W. Kennedy, and Ralph Haas, summarizes the results of a preliminary study which compared and evalua-ted permanent strain Characteristics of asphalt mixtures using the repeated-load indirect tensile test.

Dynamic Properties of Subgrade Soils, Including Environmental Effects. Earl V.Edris, Jr., and Robert L. Lytton. Research Report 164-3, Texas Transportation Institute, May, 1976.

Determining Stiffness Coefficients and Elastic Moduli of Pavement Materials From Dynamic Deflec-tions. C.H. Michalak, D.Y.Lu, G.W. Turman.

Rese-arch Report 207-l, Texas Transportation Institute,

November, 1976.

Test Results on Laboratory Standard Asphalt, Ag-z: and Mixtures. B.M. Gallaway, J.A. Epps and Joe Button, Texas Transportation Institute, January, 1977;

Sulphur as a Partial Replacement of Asphalt in

Bituminous Pavements.D. Saylak. New Horizons in

Construction Materials, Volume l, Edited by H.Y. Fang, Envo Publishing Co., Inc., pp. 345-361,

1976.

Recycling Old Asphalt Concrete Pavements. D. Say-lak, B.M. Gallaway and J.A. Epps. Proceedings of the 5th Mineral Waste Utilization Symposium, pp.

16-25, 1976. _ .

Research Activities at the Texas TranspOrtation Institute on Sulphur-Asphalt and Recycled Pavement Systems. D. Saylak. Proceedings of the 14th Paving Conference, sponsored by the Civil Engineering Department, The University of New Mexico, pp.

60-87, 1977. '

Prediction of Sulphur-Asphalt Pavement Performance with VESYS II M.D. Saylak, et al. Presented at the Fourth International Conference on Structural

Design of Asphalt Pavements, Ann Arbor, VTI MEDDELANDE 54

18.

19.

20.

15

Michigan, August, 1977.

Prediction of In-Service Performance of Sulphur-Asphalt Pavements. D. Saylak, R.L. Lytton, B.M. Gallaway and D.E. Pickett. Presented at ACS Sym-posium On Sulphur Utilization, New Orleans,

Louisiana, March, 1977. '

Recycling Old Asphalt Pavements. D; Saylak. Pre*

sented at the Annual Laramie Energy Research_ Center Science Confab. Saratoga, Wyoming, July, 1977.

Use of Asphalt Emulsions in Pavement Recycling. B.M. Gallaway, Dallas Little, and J.A. Epps. Presented at the Fourth Annual Meeting of the Asphalt Emulsion Manufacturers Association, Phoenix Arizona, February 28 - March 2, 1977.

V T I M E D D E L A N D E 5 4 B i l a g a 1. U t d a t a f r ån V E S Y S . VESYS IIM:

LATEST REVISION: January 22, 1976

Federal Highway Administration DESIGN EXAHPLE: March 3, 1976

INPUT DATA VALUES FOR RUN: 1

TYPE l ITYPES 1001000 UNLOAD THICKl 0.6000E 01 THICKZ 0.80005 01 'LOADING _ 0.1000E 01 RADIUS 0.6000E 01 ZPOINT 0.4000E 01 NRPOINTS 1 RPOINTS 0.0 TABLE 12

PREDICTIVE DESIGN PROCEDURES

A PROBABILISTIC PREDICTIVE HODEL FOR PAVEMENT DESIGN

NTSTATIC 11 (numbcn 06 time poánta whene eneep compliancc (A meabuned)

TSTATIC (time pointa)

0.1000E-02 0.3000E-02 0.1000E-01 0.3000E-01

LAYERl (Aua6ace caeep compiiance valueA)

0.3700E*06 0.5200E-06 0.8600E-06 _ 0.1450E-05

LAYERZ (babe cacep compliance valuebl

0.1700E-04 0.1700E-04 0.1700E004 0.1700E-04

LAYER3 (Aubgnade caecp compliance valueA)

0.22002-04 0.2200E-04 0.22008-04 0.2200E-04 VARCOEFl 0.2700E 00

VARCOEFZ O.ZOOOE OO VARCOEF3 0.3250F OO

NDELTAS 7 (numben 06 delxnøl '

DELTAS IdeZLaA, optional)

0.1000E 03 0.3000E 02 0.8000E 01 0.1000E 01

0.1000E 00 0.2500E-05 0.1700E-04 0.2200E-04 0.1000E 00 0.3000E 00 0.4000E-05 0.1700E-04 0.2200E-04 0.3000E-01 0.1000E 01 0.6200E-05 0.1700E»04 0.2200E-04 (coe661cien14 06 vaniatiun 601 the cacep compliance cuAveA)

0.0 0.3000E 01 0.8600E-05 0.1700E-04 0.2200E-04 0.10003 02 0.1200E-04 0.17003-04 0.2200E-04 0.3000E 02 0.1600E-04 0.1700E-04 0.°200E-04 0.1000E 03 0.1900E-04 0.1700E-04 0.2200E-04 B i l a g a 1 S i d a n 1

V T I M E D D E L A N D E 5 4 B i l a g a 1. U t d a t a f r ån V E S Y S .

STRNEXP (value 06 exponent in MineA'A law 60a AC gatigue by monthlg tempenaxune)_{O. 690E 01 0.2680E 01}

0.2670E 01 0.2640E 01 0.263OE 01 0.2610E 01 0.2600E 01 0.2600E 01 0.2690E 01

STRNCOEF (ua?uc 05 coeááicient in Minen'A law 504 AC 6atigue by monthly tzmpenaxune)_{0.4620E-04 0.7280E-04 0.1550E-03}

0.7990E-03 0.2420E-02 0.12402-01 0.28405-01 0.2930E-01

0.6570E-04 COEFKI 0.3000E 00

0.2620E 01

0.5680E-02

COEFKZ 0.40005-01 _{(coeááiciento 05 uaniation and connelation cocááicient 06 the (atigue pnopenxieo)}

KlKZCORL -0.8670E 00

GNU (penmanent deáonmation pnopemty 601 each lagen matenial)_{0.118OE-00 0.5500E-01}

0.7500E-02

ALPHA (penmanent deáonmation pnopemty gon each lagen matenial)_{0.7560E 00 0.7300E OO}

0.8500E 00 .

CORLCOEF _{0.1000E 01 (noughnebb pnopenty coeááicient B)}

CORLEXP _{0.5800E-01 (noughnebb pnopcnty exponent C)}

NTEMPS _{12 (numben 05 monthly tempenatuneá)}

TEMPS

0.4970E 02 0.5330E 02 0.5950E 02 0.6860E 02 0.7520E 02 0.8]60E 02 0.8460E 02 0.8470E 02 0.523OE 02

REFTEMP _{0.7000E 02 (neáenence tempenatuäe)}

BETA _{0.1130E 00 (time tempanatune bhiát 6act0n 60a aAphalt conchete)}

NTRANDOM _{10 (numben 06 incnemenfaz analyáéb peniodb)}

TRANDOM (incnementaä anaêybia pemiodb)

0.5000E 00 ' O.IOOOE 01 0.1500E 01 0.2000E 01 0.3000E 01 0.4000E 01 0.8000E 01 0.1200E 02

TUNITS _{6 (öpeciáieé time unitb 501 incnemental analyAiA penioda, 6 = yeanA)}

LAMBDA (taaááéc nare 601 each anncmental analybiá peméod)

0.2000E 04 40.2000E 04 0.2000E 04 0.2000E 04 0.2000E 04 0.2000E 04 0.2500E 04 0.3000E 04

AMPLITUD _{0.7443E 02 (tina pauemcnt contact'pnebbune;*pbi)}

VCAMP _{0.558OE 03 'uamiance 05 amplitude)}

DURATION _{0.IOOOE OO (time Zoading inátuenceá paucment due to moving taaágic)}

VCDUR _{0.5400E-05 (vaniance 06 dunation)}

QUALITYO STDEVO PSIFAIL TOLERNCE 0.4800E 01 0.29OOE 00 0.2500E 01 0.5000E 02 (initial pbi)

(Arandand deuiation 06 iniiial pAL) (minimum acceptabla pAi)

(minimum acceptabla pnobabilétg that pauement LA not_in on below Arata PSIFAIL)

0.7890E 02 0.1600E 02 0.3500E 04 0.264OE 01 0.9320E-03 0.7010E 02 0.2000E 02 0.4000E 04 0.26702'01 0.1510E-03 0.5910E 02 .TABLE 12 (continued) B i l a g a 1 S i d a n 2

PERFORMANCE

SERVICEABILITY VARIANCE OF SERVICEABILITY TIME*

4.62354 4.51701 0.095110.10977 4.48352 4.42799 4.36610 0.11518 0.12476 0.13607

VT

I

ME

DD

EL

AN

DE

54

Bi la ga 1. Ut da ta fr ån VE SY S. 4.31739 4.15676 4.03635 3.93556 3.84647 0,14526 0.17612 8.00 0.19870 12.00 0.21677 16.00 -O.23192 _ 20.00 SERVICEABILITY FAILURE LEVEL IS 2.50000

MARGINAL STATE PROBABILITIES (Reliability = I-Pnobabilitg pavement ÅA in atatc 10 (P81 PSIFAIL))

STATE UPPER BOUNDS - 0.1E 51 4.74889 4.46778 4.18667 3.90555 3.62444 3.34333 3.06222 2.78111 2.50000 STATE LOWER BOUNDS - 4.74889 4.46778 4.18667 3.90555 3.å5454 3.34333 3.06222 2.78111 2.50000 -0.1E 51

STATEI STATEZ STATE3 STATEÅ STATES STATE6 STATE? STATE8 STATE9 STATElO TIME RELIABILITY

0.56995 0.34221 0.24200 0.21714 0.18181 0.14970 0.12879 0.07913 '0.05497 0.04033 0.03047 0.30407 0.35104 0.31706 0.30136 0.27336 0.24171 0.21779 0.15018 0.11159 0.08617 0.06803 0.10876 0.22845 0.28157 0.29062 0.29761 0.29526 0.28762 0.24228 0.20142 0.16833 0.14146 0.01620 0.06834 0.12689 0.14659 0.17767-0.20741 0.22586 0.25368 0.24742 0.23087 0.21121 0.00099 0.00935 0.02895 0.03860 0.05810 0.08374 0.10543 0.17240 0.20687 0.22231 0.22644 0.00003 0.00058 0.00333 0.00529 0.01039 0.01940 0.02922 0.07603 0.11772 0.15031 0.17432 0.00000 0.00002 0.00019 0.00038 0.00101 0.00258 0.00480 0.02174 0.04558 0.07134 0.09636 0.02376 0.00555 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00004 0.00028 0.00102 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 0.99996 0.99972 0.99898 B i l a g a vl S i d a n 3 O W O W O O O O O O O C c w4 wd o a «a q -a h a m o F i t -' U N 0.03823 0.01089 0.00259 0.99741

AEAÄglüg-RELIABILITY EXCEEDS THE SFECIFIED TOLERANCE THROUGHOUT THE PERIOD OF THIS ANALYSIS. IF AN ACCURATE ESTIMATE OF SERVICE LIFE IS REQUIRED, THEN THIS RUN SHOULD BE RESUBMITTED WITH ADDIIIONAL TRANDOM POINTS, EXTENDING THE ANALYSIS BEYOND THE TIME AT WHICH RELIABILITY DROPS BELOW THE MINIMUM ACCEPTABLE LEVEL.

V T I M E D D E L A N D E 54 B i l a g a 1. U t d a t a f r ån V E S Y S . RUT DEPTH

PERMANENT DEFORMATION SYSTEM RESPONSE FACTORS

GNU - 0.5931E 00

ALPHA = 0.2439E

00-GENERAL DEFLECTION RESPONSE DUE T0 PEAK LOADING (HAVERSINE)

TEMPERATURE DEGREES F 49.70 53.30 59.50 68.60 75.20 81.60 84.60 84.70 78.90 70.10 59.10 52.30 RUT DEPTH INCHES 0.82924E-01 0.10928E 00 0.11699E 00 0.12941E 00 0.142688 00 0.153248 00 0.1867SE 00 0.21154E 00 0.23226E 00 0.25052E 00 DEFLECTION INCHES 0.3884E-02 0.3922E-02 0.4152E-02 0.5526E-02 0.6827E-02 0.8232E-02 0.886lE-02 0.8882E-02 0.7658E-02 0.5824E-02 0.4126E-02 0.3908E-02

VAR RUT DEPTH

INCHES**2 0.10301E-02 0.17888E-02 0.20503E-02 0.25084E-02 0.30570E-02 0.35175E-02 0.52241E-02 0.67029E»02 0.80802E-02 0.94009E-02 VAR DEFLECTION INCHES**2 0.2260E-OS 0.2304E-05 0.2583E-05 0.4576E-05 0.6982E-05 0.1015En04 0.1176E-04 0.11828-04 0.8784E-05 0.5081E-05 0.2550E-05 0.2288E-05 TIME YEARS 8.00 20.00 ROUGHN§§§ SLOPE VARIANCE RADIANS*10**6 0.23063E 0.40052E 0.45904E 0.56166E 0.684å9E 0.78760E 0.11697E 0.15008E 0.180923 0.21050E 00 00 00 00

VAR SLOPE VARIANCE

(RADIANS*10**6)**2 0.24109E-01 0.72705E-01 0.95506E-01 0.14297E 00 0.21234E 00 0.28113E 00 0.62012E 00 0.10209E 01 0.14835E 01 0.20081E 01 TIME - YEARS TABLF 12 (continuød) B i l a g a 1 S i d a n 4

V T I M E D D E L A N D E 5 4 B i l a g a 1. U t d a t a r. 0 I r a

_FA r_l '2le cm. uran_

UENERAL STRAIN RESPONSE DUE 'ro PEAK LOADINC (HAVERSINE)

(due Cu a 0.1 acc. have/mine load bottom 05 B.C.)

TEMPERATURE DEGREES-F 49.70 53.30 59.50 68.60 75.20 81.60 84.60 84.70 78.90 70.10 59.10 '52.30 STRAIN INS./IN. 0.38855E-04 0.399682-04 0.46802E-04 0.90162E-04 0.14196E-03 0.20103E-03 0.22646Ee03 0.227305-03 0.177155-03 0.10084E-03 0.46005E-04 0.39551E-04 VAR STRAIN (INS./IN.)**2 0.21827E-09 0.23096E-09 0.31674E-09 0.11759E-08 0.29145E-08 0.58442E-08 0.74159E-08 0.74713E-08 0.45386E-08 0.14707E-08 0.30603E-O9 0.22617E-O9 NFAIL CYCLES 0.32853E 0.43587E 0.55672E 0.39283E 0.33601E 0.593028 0.92178E 0.94196E 0.40880E 0.342728 0.56732E 0.44582E 08 08 08 08 08 08 08 08 08-08 08 08 VAR NFAIL CYCLES**2 0.26023E 0.45804E 0.747238 0.37183E 0.27182E '0.84569E 0.20422E 0.21326E 0.40209E 0.28298E 0.77597E 0.479202 15 15 15 15 15 15 16 16 15 15 15 15 DAMAGE INDEX

DIMENSIONLESS VAR DAMAGE INDEXDIMENSIONLESS SQ. YDS/lOOO SQ. YDS.AREA CRACKED TIMEYEARS

n V E S Y S . 0.146688-01 0.26433E-01 0.41100E-01 0.52865E-01 0.79298E 01 0.10573E 00 0.23789E 00 0.39649E 00 0.58151E 00 0.792978 00 0.25567E-04 0.43249E-04 0.68816E-04 0.86499E-04 0.12975E-O3 0.17300E-03 0.44330E-03 0.83254E-O3 0.13623E-02 0.205Å3E*02 O O C C O O O O O O O O O O O O O O O O 12.00 20.00 TABLE 12 (continued)

AB

il

ag

a

1

S i d a n 5

WWMLEEQE LAYER 1 THICKNESS LAYER 2 THICKNESS RADIAL POSITION_ VERTICAL POSITION LAYER op INTEREST LOADINC IN PSI LAYER 1 THICKNESS LAYER 2 THICKNESS RADIAL POSITION VERTICAL POSITION LAYER OF INTEREST LOADING IN PSI ' V T I M E D D E L A N D E 54

VARIABLE IS VERTICAL DISPLACEMENT (05 Aunáace due to a 1 pbi_{Ataxiç load at Res. Temp.)} VARIABLE IS RADIAL STRAIN (at bottom 06 B.C. due to a 1 pAÅ Static

^

load at Reá. Temp.)

TIME (SEC) MEAN VALUE COEF OF VAR TIME (SEC) MEAN VALUE COEF OF VAR

Bi la ga 1, Ut da ta fr ån VE SY S. 0.10E-02. 0.30E-02 0.10E-01 >0.30E-01 0.10E 00 0.30E 00 0.10E 01 0.30E 01 0.10E 02 0.30E 02 0.10E 03 0.53756E-04 0.59410E-04 0.69823E-04 0.80639E-04 0.93639E-06 0.106365-03 0.11913E-03 0.13113E-03 0.14459E-03 0.158895-03 0.17079E-03 0.22150E 00 0.20896E 00 0.19503E 00 0.18563E 00 0.17703E 00 0.16910E 00 0.1607SE 00 0.15286E 00 0.14433E 00 0.13548E 00 0.12757E 00 0.10E-02 0.30E-02 0.10E-01 0.30E-01 0.10E 00 0.30E 00 0.10E 01 0.30E 01 0.10E 02 0.30E 02 0.10E 03 0.57666E-06 0.72759E-06 0.10533E-05 0.14467E-05 0.19785E-05 0.25271E-05 0.30559E-05 0.34996E-05 0.39221E-05 0.42747E-05 0.44808E-05 0.20942E 00 0.1528ÅE 00 0.98540E-01 0.81128E-01 0.84581E-01 0.97505E401 0.11357E 00 0.12893E 00 0.144838 00 0.15888E 00 0.16739E 00

CURVE*FITTED SYSTEM RESPONSE ... DIRICHLET SERIES

I 1 2 3 4 5 6 7 G(I) SYSTEM -0.23585E-0á -0.16678E-05 -0.24899E-0b -0.2289lE-04 -0.20180E-04 -0.25712E-04 0.17079E-03 DELTA(I) 0.10000E 03 0.30000E 02 0.80000E 01 0.10000E 01 0.10000E 00 0.30000E-01 0.0

CURVE-FITTED SYSTEM RESPONSE ... DIRICHLET SERIES

I H N M Q M C N C(I) SYSTEM -0.63840E-06 -0.13976E-06 -0.10622E-05 -0.96895E-06 -0.77611E-06 -0.38306406 0.44808E-05 DELTA(I) 0.10000E 03 0.300003 02 0.80000E 01 0.10000E 01 0. IOOOOE 00 0.30000E-01 0.0 Bi la ga 1 S i d a n 6

PERMANENT DEFORMATION SYSTEM RESPONSE FACTORS (Thzae ana Agatem penmanent dcáonmation pnopentieal

GNU = 0.5931E 00

ALPHA = 0.2439E 00

V T I M E D D E L A N D E 5 4 B i l a g a 1. U t d a t a f r ån V E S Y S . gynvs Flrrlgg

FITTED CREEP COMPLIANCE FUNCTIONS - DIRICHLET SERIES (7 dettaA deáine 7 vinichlet coeágicientA at Reg. Temp.)

COEFFICIENTS OF VARIATION: I 1 2 3 4 5 6 7 6(1) LAYER 1 -0.58724E-06 0.16298E-07 -0.21742E-05 -0.37549E-05 -0.55544E-05 -0.66510E-05 0.19000E-04 0.270E 00 G(I) LAYER 2 O O O O O O 0. 0. 0. 0. 0. O. 0.17000E-04 0.200E 00 6(1) LAYER 3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 2000E-04 0.325E 00 VALUES OF CREEP COMPLIANCE ... WITH RESIDUALS (at Reá. Temp.)

TIME (SECONDS) 0.10E- 0.30E- 0.10E- 0.30E-0.10E 0.30E 0.10E 0.308 0.105 0.30E 0.10E 02 02 01 01 00 00 01 01 02_ 02 03 MEASURED 0.370003-06 0.52000E-06 0.86000E-06 0.14500E-05 0.25000E-05 0.4000OE-OS 0.62000E-05 0.86000E-05 0.120008-04 0.16000Eu04 0.19000E-04 PREDICTED Z ERR 0.371822-06 -0,49 0.51045E-06 1.84 0.87364E-06 -1.59 0.144045-05 0.66 0.24961E-05 0.16 0.40394E-05 -0.98 0.61376E-05 1.01 0.86197E-05 -0.23 0.12029L-04 -0.24 0.16019E-0A -0.12 0.18669E-04 1.74 MEASURED 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-O4 0.170002-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 '0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-O4 0.17000E-04 .0.17000E-04 0.17000E-04 0.17000E-04 DELTA(I) 0.10000E 03 0.30000E 02 0.80000E 01 0.10000E 01 0.10000E OO 0.30000E-01 0.0 -PREDICTED Z ERR o< =< a o o< ar ar ac an ac a o< =< 31 3< ar a< a< =< 3< =< a MEASJJRED 0.220003-04 0. 220002-04 0.220005-04 0.22000E-04 0.22000E-04 0.220002-04 0.22000E-04 0.220002-04 0.22000E-04 0.22000E»04 0.220002-04 PREDICTED 0. 2200015-04 0.22000E-04 0.22000E-04 0.220002-04 0;220005-04 0.22000E504 0.220002-04 0.220002-04 0.22000E004 0.220002-04 0.22000E-04 Z ERR I i 0 0 O O O C O O O O O O O O C O O O ' O C O O O O TABLE 12 (continued) B i l a g a 1 S i d a n 7

Bilaga 2 Sidan 1

.PAPERSPRESENTED

sessxom 4 _

_ .

The Use ofiDi'stress Prediction Subsystems for the Design of Pavement Structures

'F. Finn, C. Sara'f, R. Kulkami, K. Nair, W. Smith, and A. Abdullah . . . . Asphalt Pavement DeSign - The_ Shell' Method

" i . A.I.M.4Claessen,_ JM. Edwards, P. Sommer, and P. Ugé . . . .

- Fully MonitoredMoto'rway Trials'in the Netherlands Corroborate Linear Elastic

Design Theory "

W. G; Bleyenberg, AIM. Claessen, F. Van Gorkum, W. Heukelom, and A.C. Pronk . . SESSION III

Predictive Design Procedures - A Design Method for Flexible Pavements Using the VESYS

Structural Subsystem

William J. .Kenis . . . .- . . . . Comparison of VESYS IIM Predictions to Brampton/AASHO Performance Measurements

J. Brent Rauhut, R.C.G. Haas, and Thomas_ W. Kennedy . . . .

Sensitivity Analysis of FHWA Structural Model VESYS HM

J. Brent Rauhut, John C. 0 'Quin, and W. Ronald Hudson . . . .. . . . Field Verification of the VESYS IIM- Structural Subsystem in Utah

DJ. Anderson, J.C. McBrz'de, and-DE. Peterson . . . . Evaluation of Flexible Pavement Design Methodology Based Upon Field Observations

at PSU Test Track '

MG. Sharma, WJ. Kenis, T.D. Larson, and W.L. Gramling . . . . Implementation and Veriñcation of Flexible Pavement Design Methodology

Jatinder Sharma, L.L. Smith, and BE. Ruth . . . '. . . . Selection of Pavement Models in a Rational Pavement System to be Used by the Dutch State Road Laboratory .

R. Frank Carmichael, .Ian Eikelboom, Peter M. W. Elsenaar, and WR. Hudson . . . . SESSION -Ill

A General System for the Structural Design of Flexible Pavements

W.R. Barker, W.N. Brabston, ana' Y.T. Chou . . . ' . . . .

Esso Road Design Technology

Bxüwa.q . . . ..

Kentucky Research: Flexible Pavement Design and Management System

Herbert R Sourhgate, Robert C. Deen, James H. Havens, and William B. Drake, Jr. . . The Belgian Road Research Center's Overall Approach to Asphalt Pavement

Structural Design_ '

J. Vers'traeten, J.E. Romain, and V. Veverka. . . . iii

Bilaga 2. Program från konferensen.

Bilaga 2 Sidan 2

SESSION IV

The Application of Simplified, Fundamental Design Procedures for Flexible Pavements S.F. Brown, RS. Pell, and A.F. Stock . . . .A . . . .

- Method for the Structural Design of Asphalt Pavements

J. Eisenmann, U. Lempe, and G. Leykauf . . . . Procedure for'the Structural Design of Pavement Used on Italian Motorways '

Franco Giannini and Gabriele Camomilla . . . . An Optimal Design Procedure for Multilayer Pavements

T.E. Glynn, J.G. Byrne, R. W. Kirwan, and M.S. Snaith . . . . Asphalt Pavement Design for Arizona

R.A. Jimenez . . . . New Method for Asphalt Pavement Design Adopted in the USSR

MB. Korsunsky and PJ. Telyaev . . . . Development and Field Veriñcation of A Mechanistic Structural Design System in Ohio

Kamran Majidzadeh, Leon 0. Talbert, and Moses Karakouzian . . . . A Thickness Design Procedure for Pavements with Cement Stabilized Bases and

Thin Asphalt Surfacings

J.K. Mitchell and CL. Monismith . . . . Trends in the Development of Flexible Pavement Design in Hungary

Ervin Nemesdy, Imre Keleti, Tibor Boror'nz'sza, and Lászlo' Gåspâr . . . .

Thickness Design Procedure for Asphalt and Emulsiñed Asphalt Mixes

\ '.L.E. Santucci . . . .' . . . . SESSION V

Moving Loads on a Viscoelestvic Double Layer: Prediction of Recoverable and Permanent Deformations _

G. Battiato, G. Ronca, and C. Verga . . . . The Validity of Design Procedures for the Permanent Defonnation of Asphalt Pavements

S.F. Brown and CA. Bell . . . . Permanent Deformation Law of Bituminous Road Mixes in Repeated Triaxial Compression

L. Francken . . . . Evaluationiof Rutting Due to Viscous Flow in Asphalt Pavements

S. Huschek . . . . A Computer Based Subsystem for the Prediction of Pavement Deforrnation

R. W. Kirwan, M.N. Snaith, and T.E. Glynn. . . . A Working Desigr Subsystem for Permanent Deformation in Asphalt Pavements

Frank R.P. Meyer and Ralph C.G. Haas . . . _. A Subsystem to Predict Rutting in Asphalt Concrete Pavement Structures

C.L. Monismit-h, K. Inkabi, C.R. Freeme, and D.B. McLean . . . . Methods of Predicting Deformation in Road Pavements

EN. Thrower . . . . SESSION VI

Design of Asphalt Overlays for Pavements

J. BonnoI, P. Autret, and A. De Boissoudy . . . . Design of Asphalt Concrete Overlays Using Layer Theory

Harvey J. Treybig, B.F. McCullough, Fred N. Finn, RichardMcComb,

and W. Ronald Hudson. . . .| . . . .- . . . .

Bilaga 2. Program från konferensen.

Bilaga 2 Sidan 3

A System for the Prediction of Pavement Life and Design of Pavement Strengthening N. WfLister and CK. Kennedy . . . . Pavement Evaluation and Overlay Design '- The Shell Method

AJM. Claessen and R. Ditmarsch . . . .

SESSION VII 1;

A Practical Approach to Flexible Pavement Evaluation and Rehabilitation

A.C. Bhajandas, G. Cumberledge, G.L. Hoffman, and JG. Hopkins, III . . . . Evaluation and Overlay Design for Flexible Pavements on Low Volume Roads

Pieter De Kiewit, Peter C. Koning, R. Frank Carmichael, and WR. Hudson . . . . Optimal Design of Asphalt Overlays

M.D. Rafiroiu . . . . A Pavement Analysis and Structural Design Procedure Based on Deñection

P.G. Rufford . . . . Overlay and Stage by Stage Design

P. Ullidtz . . . .i. . . . PAPERS NOT ASSIGNED TO SPECIFIC SESSlONS

Structural Design of Asphalt Pavements and Control of Enviromnental Influence on Performance

William S. House! . . . . Pavement Management Design ConsidErations for Canadian Airports

G.H. Argue, B.B. Denyes, and 0. Y. Sebastyan. . . . Pavement Management Guide: A summary ,

Pavement Management Committee, Roads and Transportation Association

ofCanada . . . .' . . . , The Consideration of Frost in the Design of Asphalt Pavements

L. Caniard and C. Peyronne . . . . Determination of Pavement Layer Moduli from Surface Deflection Data for Pavement Performance Evaluation

Lynne H. Irwin . . . . OPAC Design System

Ramesh Kher and WA. Phang . . . . Prediction of Sulphur - Asphalt Pavement Performance with VESYS [IM

Robert L. LyttOn, Donald Saylak, and Daniel E. Pickett. . . . Evaluation of Existing Pavement Based on Deilection and Radius of Curvature

and Overlay Design

Y. Miura and T. Tobe . . . . A Stochastic Model for Pavement Performance and Management

F. Moavenzadeh and B. Brademeyer . . . . The Analyses of Asphalt Pavement Research Results on the Tomei and Chuo Expressways

Nihon Doro Kodan . . . . Failure Models and Pavement Design and Rehabilitation Systems Developed and

Adapted for Conditions Prevailing in the Nordic Countries

The Nordic Cooperative Research Project for the Application of the

AASHO Road Test Results (STINA l . . . . Design System for Minimizing Asphalt Concrete Thermal Cracking

Mohamed Y. Shahin. . . .l. . . .

Bilaga 2. Program från konferensen.