Slamförseglingsförsök vid två militära flygfält (Slurry seal tests at two military airfields)

ISSN 0347-6049 V//meddelande 515 1986 A MW. ( låg!? ' 1 SVWe ak y "|

| #0 froda ol > 11 Ja 9Mohår i illI?! &";erfllhn.|lll dy

A Nk #

43) " i

LAN 200

S l a m f ö r s e g l i n g s f ö r s ö k vid två militära flygfält

Birgitta Bergstedt

v, Väg-och Trafik-

Statens väg- och trafikinstitut (VT!) * 581 01 Linköping

ISS/V 0347-6049

V77meddelan

de:

575

1.986

Slamfärseglingsfärsök vid två militära flygfält

Birgitta Bergstedt

'

VT/, Linköping 1 986

w ,i Statens väg- och trafikinstitut (VTI) 0 581 07 Linköping t Swedish Roadand Traffic Research Institute 0 8-581 0 1 Linköping Sweden

FÖRORD

På uppdrag av Fortifikationsförvaltningen har slamförseglingsförsök vid två militära flygfält följts och uppföljande mätningar utförts. Uppdragen slutredovisas i denna rapport.

Linköping i november 1986

Birgitta Bergstedt

N N N N N N U I -P W N D

-wwwwww

M P W N H -P INNEHÅLLSFÖRTECKNING REFERAT ABSTRACT SAMMANFATTNING SUMMARY INLEDNING

SLAMFÖRSEGLING AV TAXIVÄG, AUGUSTI 1981 Förutsättningar och försöksplanering

Arbetets utförande

Laboratorieundersökningar Fältundersökningar

Sammanfattning av försöket

SLAMFÖRSEGLING AV RULLBANA, JULI 1982 Förutsättningar och försöksplanering

Arbetets utförande

Laboratorieundersökningar Fältundersökningar

Sammanfattning av försöket

SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER LITTERATURHÄNVISNINGAR

VTI MEDDELANDE 515

Sid

II III

Slamförseglingsförsök vid två militära flygfält av Birgitta Bergstedt

Statens väg- och trafikinstitut (VTI)

581 01 LINKÖPING

REFERAT

Rapporten beskriver två slamförsegiingsförsök med katjonisk bitumen-emulsion utförda 1981 och 1982 på uppdrag av

Fortifikationsförvalt-ningen. Två olika typer av emulsion (BE 60 Q och Sealgum) och flera

olika stenmaterial användes. Uppföljande besiktningar och mätningar har gjorts under fyra år.

Nyckelord:

siamförsegling

katjonisk bitumenemulsion

underhållsåtgärd

II

Slurry seal tests at two military airfieids by Birgitta Bergstedt

Swedish Road and Traffic Research Institute (VTI)

5-581 01 LINKÖPING, Sweden

ABSTRACT

The report describes two slurry seal tests with cationic emulsified

asphalt carried out in 1981 and 1982 by order of the Fortifications

Administration. Two different emulsion grades (BE 60 Q and Sealgum) and several different aggregates were used. Continued observations and measurements were carried out during four years.

Keywords: siurry seal

cationic emulsified asphalt

maintenance activity

III

SlamförseglingsförSök vid två militära flygfält av Birgitta Bergstedt

Statens väg- och trafikinstitut (VTI)

581 01 LINKÖPING

SAMMANFATTNING

Fortifikationsförvaltningen har med sitt stora antal flygfältsanläggningar behov av att finna nya, enkla och billiga underhållsmetoder. Härvid har bl a slamförsegling provats. I föreliggande rapport sammanfattas försök vid två olika flygfält. Vid det ena fältet var det taxivägar som förseglades (år 1981) och vid det andra var det en hel rullbana (år 1982).

Två kvalitéer katjonisk bitumenemulsion (BE 60 Q och Sealgum) användes

vid båda fälten. Några olika stenmaterial provades. Vid försöket där en rullbana förseglades användes samma stenmaterial till de båda

emul-sionstyperna. Vad man ville få ut av försöken var dels att utröna om

slamförsegling är en lämplig underhållsåtgärd för flygfält och dels att få svar på frågan 'vilken slamtyp som är att föredraga.

Efter 4 år är de förseglade ytorna delvis genomslitna, så att ursprungliga beläggningen framträder igen. Merparten av slitaget ser ut att ha

orsakats av snö- och isröjningsfordon.

Friktionsförhållandena förbättrades på rullbanan efter det att den för-seglats. Förhållandena på taxivägarna var ungefär desamma. Ett försök

med lite grövre stenmaterial (upp till 4 mm mot i de andra försöken

2 mm) fick avbrytas, då de grövre stenarna lätt lossnade från den färdiga

ytan.

Vilken emulsionstyp, BE 60 Q eller Sealgum, som är att föredraga har inte kunnat visas med dessa försök. Läggningsförhållandena (temperatur,

fuktighet), stenmaterialet m m verkar ha minst lika stor betydelse som

valet av emulsion.

IV

Slurry seal tests at two military airfields

\

by Birgitta Bergstedt

Swedish Road and Traffic Research Institute (VTI)

5-581 01 LINKÖPING, Sweden

SUMMARY

The Fortifications Administration - which operates great number of airfields has a need for finding new, simple and inexpensive maintenance methods. In this respect slurry seal - among other methods - has been

tested. In this report tests at two different airfields are summarized.

At one field, taxiroads were sealed (in 1981) and on the other, a whole runway (in 1982). Two qualities of cationic emulsified asphalt (BE 60 Q and Sealgum) were used at both airfields. Various aggregates were

tested. In the test where a runway was sealed, the same stone material

was used for both types of emulsion. The aim of the tests was firstly to find out whether slurry seal is a suitable maintenance method for

airfields and secondly which slurry type is to be preferred.

After four years, the sealed surfaces are partly worn-out, so that the

original surfacing is appearing again. Most of the wear has apparently been caused by snow and ice clearing vehicles.

The friction conditions on the runway were improved after the sealing.

The conditions on the taxiroads were more or less the same. A test with

a rougher aggregate (up to 4 mm as opposed to 2 mm in the other tests)

had to be terminated, as the rougher stones easily came loose from the

completed surface.

These tests have not determined which emulsion type, BE 60 Q or Sealgum, is to be preferred. The' surfacing conditions (temperature,

humidity), as well as the aggregate etc. seem to have as great an

influence as the choice of emulsion.

1 INLEDNING

I sökandet efter bra underhållsåtgärder för flygfält har försök med slamförseglingar gjorts. Ett sådant inledande försök redovisas i Ydrevik, K: "Försök med underhållsförsegling av asfaltbeläggningen på Kungsängens flygplats 1979". VTI Meddelande nr 281. I början av 1980-talet beslöt sig Fortifikationsförvaltningen för att utföra slamförseg-lingsförsök i större skala. VTI har följt två av dessa och de redovisas

nedan efter fyra års uppföljande mätningar och observationer.

2 SLAMFÖRSEGLING AV TAXIVÄG, AUGUSTI 1981

Detaljerad beskrivning av utförandet och första årets fältmätningar, fältförsök och labortorieundersökningar finns i Bergstedt, B: "Slamför-segling på taxiväg vid militärt flygfält, augusti 1981". VTI Meddelande

nr 340.

2.1 Förutsättningar och försöksplanering

På taxivägar med gammal asfaltbetongbeläggning invid ett militärt flygfält skulle slamförseglingstekniken provas. Två stycken

entrepre-nörer anlitades, Skanska, Göteborg (El) och Gatu- och Väg AB, Ludvika Q (EII). De skulle båda använda katjonisk bitumenemulsion till slammen; EI

.en kvalité benämnd Sealgum och E II en kvalité benämnd AEK Q1

(efterföljande år benämnd BE 60 Q). Var och en av entreprenörerna

skulle på sitt tilldelade vägavsnitt lämna en sträcka ovältad, en sträcka oförseglad och en sträcka skulle förvattnas omedelbart före försegling.

Tabell 1 Råmaterial till slammen

Table l Raw material for slurry seals

E I E II

Bindemedel Katjonisk emulsion Katjonisk emulsion

Stenmaterial Cement Tillsats ' benämnd Sealgum. Tillverkad av Screg SA i Metz, Frankrike Från Angered P0rtlandcement av standardkvalité (1 ,5-2% brukade tillsättas) Stabiram M5 3 en produkt från Prochinor (CECA) (4-5 0/00 brukade tillsättas) benämnd AEK Q1. Tillverkad av Nynäs Petroleum, Nynäshamn Från Vikan Samma som E I (0,3% brukade tillsättas) 2.2 Arbetets utförande

Förseglingsarbetena utfördes planenligt i augusti 1981, utom på enpunkt, nämligen att :försöket med iörvattning uteslöts (dagen före försökets start hade varit regnig). EI hade en för säsongen från Belgien inhyrd slamläggare. Eks och EII:s läggare arbetade efter samma princip. Båda

entreprenörerna vältade efter en stund med gummihjulsvält.

Figur 1 EI:s slamläggare under lastning

Figure 1 ' The slurry seal machine Of EI loading

g

:Ei-.4

.WL ,m, u 5. ,jun å

Figur 2 EII:s slamläggare under lastning

Figure 2 The slurry seal machine of EII loading

2.3 Laboratorieundersökningar

Stenmaterial

Vattenhalten hos Eks stenmaterial var ca 6%, hos EII:s stenmaterial ca 1%.

TabellZ Kornstorleksfördelning

Table 2 Aggregate grading

Fri maskvidd Passerande mängd

i mm ivikt-96 E I' E II 5.6 100 100 4 100 99.7 2 90 80 1 72 56 0.5 56 44 0.25 36 34 0.071; 14 17

Dessa siffrøri år införda i diagram 1 figur 3 under avsnittet slam.

Bindemedel

Tabell 3 Resultat från analys av katjonemulsionerna

Table 3 Results from analysis ofcationic emulsified asphalt

Provning E I E II Sealgum AEK Q1 Viskositet STV 4 mm vid 25°C, 5 5.9 6.7 Homogenitet

(Silprov)

0,5 mm vikt-% 0.02 0.05 Destillation till 260°C Återstod, vikt-% 63.1 55.6 Oljedestillat, vol-°/o 0.2 0.7 Destillationsåterstodens egenskaper Penetration, mm/lO 198 107

M jukpunkt med kula och

ring, oC 41.5 44

Slam

Vattenhalt och bitumenhalt bestämdes på laboratoriet och räknas i % på färdigt slam. Bitumenhalten var i EI-provet 6% och i EII-provet 12%. Vattenhalterna var i båda fallen mellan 20 och 25%.

Stenmaterialet, erhållet efter extraktionen för att få bitumenhalten,

tvättsiktades och kornstorleksfördelningen bestämdes.

Tabell 4 Kornstorleksfördelning

Table lt Aggregate grading

Fri maskvidd Passerande mängd

i mm ivikt-96 E I E II 5.6 100 100 4 100 99 2 78 82 1 61 62 0.5 48 50 0.25 33 39 0.074 13 21

Kornstorleksfördelningarna på detta extraherade material och på siktat råmaterial finns införda i figurB på nästa sida. De fördelningarna betecknas med EI E och EII E respektive EI och EII.

U.5. standard siktar 1:] O Håldiometer för såll , m1

nr:

200

mg §0 550 4.0 510 210 [6 n

i ? *9 '15 ?10131040 6'

Llllll M /T ...1 I

lOO !_i :_j ;-_: E t:_{: F}t t:_L: E : -i 7 r - 7 E- -/ ;- i l -. L. L E _ - i ,.. :I : 90 L : F _ : : _.. : : E I '- r- r' "' '- 3' F -4_ 1 .I E E : L' I p : : C ' :._{_} :._p- :._{_} r. :._{b . /}/ E. _-:. _p:. :._.. - u . P . - -Q) : t 1 1 t: ' : : U .3 1: p : ' : : : O - L t .o ' _ : : : 2_ :- :- :- EI är 0/ t r: ' _- :' Q_ 70 :- r- :r- :- ) i-.° :I- :7- :'- : -E L' E : : : .°// : : : E --_{> 5}: _,.g ₅=_ ₅I_ _*'7/5.-/- ₌:_ ₅=_ ₅-_ _z5 ₅;

. 60

m; -

r- -

-

.T. .o7 --

° 4

-

-

_-

-

-_

-

-..

-

-..

-

._ -'U / <5_ : : : : : cr " i .°/ / _ :- :' :- _-C - I: 3/ . : : : c : 5 4 " ?' M0.. L " - - r' :0 0 i : 5; E f : : : : _ 1: : '5 I ° _ ° : : : : : r E :h_ 'E'._ E-r_ 3" /1 \ E I :-r :- 'z'b :-I. :'7» E' - f: ,2 1/,/ : : : : : :

m 4

r

5

;

-

- 7 -

:

-

:

-

:

-

:

-

:

_

:

.L

" 0 I ; EEIE ." / :. r. :. 'L L .1 E. E I ,i» tL_- o ). :.._ :-- :-.. t-.. :- :.. :r-_ E 30 i, :_{: . t}r. / 'L __{: c}_ __: __: ,_: C_: ,._: .._': u.) :. -' c. :. -_ : :. L :. :. (1) T __-°°//.*_/ \EI Er: : : L: E : ; i; n ; i I' 3 T: Z Z 3 E 7 o i t / r : .2 c " b " P '- : O- ; O / 3- 7- t_ : : 0: : g: 0-:: / C- 5. ; :. :. 'L :. p. ; I 5 : r: g 5 ;g 5 e L " r " 4'- " " '* 'O 7- ?- __:- - P. E L §- 1: ' : : ;z : z: : : :' ; f_ :1 i. :. ;. ,i ,1 i; t. _ 0 5 5 E : E E E . i_ i v 3 f' f' i' 7 ' i I I Iié j I I J N , , , i;'! ?§:=Yjv?g;-W;VFH

, 0,050,0740,i0;0,15d2;0.350.405

LG 1,5

3 4 5;

:0; :5% 20 39 405

003: 0.062 Om 0,25 5,6 8 IL: le 52

E] Fri moskvidd för siktar,

Figur 3 Kornstorleksfördelning

Figure 3 Aggregate grading

2.4 Fältundersökningar

Före och efter slamförsegling och sedan en gång per år under fyra år studerades taxivägens utseende och i 28 provrutor (en på var 100:e m) gjordes följande undersökningar:

Fotografering med fotolåda.

Texturdjupsmätning med sand patch metoden. Dräneringsmätning med utströmmande vatten.

I mars 1982 utfördes ett slitageförsök med sop- och blåsmaskin.

Friktionen mättes 2 gånger med institutets BV 11 på hösten 1981 (innan

man haft något vinterslitage pâ slammen) och på hösten 1982.

Okulärbesiktning och fotografering.

Vid studium av de nyförseglade ytorna lägger man märke till att

AEK Ql-slammet har ojämnare yta av uppstâende men bitumenöverdrag-na stebitumenöverdrag-nar än Sealgumslammet, som är slätare. Däremot varierar färgen i olika grå nyanser hos Sealgumslammet medan AEK Ql-slammet har en bitumensvart färg. Efter en vinter ser slammen mera lika ut. En del slitage av sop- och blâsmaskinen kan nu anas och på Sealgumavsnitten har snöplogen slitit upp sjok i en del uppstående skarvar. Efter fyra år ser man mycket av den ursprungliga beläggningsytan. AEK Ql-avsnittet har dock klarat sig något bättre än Sealgumavsnittet, men båda ytorna ser ut som det var dags för en ny slamförsegling.

Figur 4 Oförseglad väg

Figure 4 Untreated road

Slamförseglad av EI

1/300 Vänster

Figur 5 Typiskt utseende på nylagd yta med Sealgumslam.

Diameter = 15 cm.

Figure 5 Typical appearence of surface freshly treated with Sealgum

slurry seal. The diameter = 15 cm.

10

Slamförseglad av

VTI 0/300 Höger

Figur 6 Typiskt utseende på nyiagd yta med AEK Qi-siam.

Diameter = 15 cm.

Figure 6 Typicai appearence of surface freshly treated with AEK Qi

slam. The diameter = 15__ cm.

ll

Figur7 Vägens utseende efter några vintrar. Ursprungliga

belägg-ningsytan börjar synas igen.

Figure 7 The appearence of the road after some winter seasons. The

original surface is going to be visible again.

12

Texturdjupsmätning och dråneringsmätning

Tabell 5 Resultat av texturdjupsmätning, medelvärden och

standard-avvikelser i mm.

Table 5 Results from sand patch measurements, means and standard

deviations in mm.

Medelvärde i? standardavvikelse i mm

Beläggningst

(antal mätpunkter)

1981 1982 1983 1984 1985

Gammal belägg- 0.83i0.20 0.831'0.20 0.91 1 0.13 0.85i0.20 0.84L '1' 0.15

nlng

(4)

(2)

(4)

(4)

(4)

Slamförsegling, vältad

utförd av E I 0.46i0.08 0.531008 0.581'0.12 0.52i0.16 0.541'0.12

(16) (15) (17) (17) (17)

utförd av E II 0.721016 0.63i0.10 O.621'O.13 O.511'0.12 0.45i0.10

(10)

(6)

(12)

(12)

(12)

Slamförsegling, ovältad utförd av E I 0.62 0.62 _ 0.69 0.48 0.56

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

utförd av E. II 0 93 0 75 0.60 0.56 0 50

('1)

(1)

(1)

(1)

(1)

VTI MEDDELANDE 515

13

Tabell 6 Resultat av utströmningsmätning, medelvärden och

standardavvikelser i s.

Table6 Results from the outflow meter measurements, means and

standard deviations in seconds.

Medelvärde i' standardavvikelse i s

Beläggningstyp

(antal mätpunkter)

1981 1982 1983 1984 1985 Gammal belägg- 23:8 - 14+-6 151'9 151'9

ning

(28)

(4)

(4)

(4)

Slamförsegling, ' vältad utförd av E I 51126 71134 55'1'39 68:59 51:51

(21)

(8)

(17)

(17)

(17)

utförd av E 11 20i12 29115 41129 661268 951169 (13) (5) (12) , (12) (12) Slamförsegling, ovältad utförd av E I 27 - 20 44 20

(1)

(1)

(1)

(1)

utförd av E II 11 32 52 37 35

(1)

(1)

(l)

(1)

(1)

VTI MEDDELANDE 515

14

11 1,0

--,ax-:...121

Iaf , _{atgä-*naääa OfÖFSEQÅCId}

x-- ax* " _ u u n u m n E \ F.-Ei *3" --° E QS_- /'/, .i 0 U 0-' .-.2. 0,1 ---= l I I % : 1981 ' 1982 ' 1983 ' 1984 1985 110 20--g .1: '5 .I 3% 7-2' 100--S 17

Figur 8

_{Medeltexturdjupet (uppåt) i mm och utströmningstid (nedåt) 1}

sekunder som funktion av tiden.

Figure 8 _{Sand patch results (upwards) in mm and the outflow meter}

results (downwards) in seconds as a function of time.

15

Slitageförsök

I mars 1982 gjordes ett accelererat slitageförsök med stillastående sop-och blâsmaskin.

Figur 9 Borstvals med metallborst på sop- och blåsmaskinen.

Figure 9 The roller with metal brush of the high-speed sweeper.

De olika slamförseglingarna bar sig något olika åt vid slitageprovet. E I:s försegling hade en tendens att inte bara slitas successivt utan ibland kunde också hela lagret lossna i form av små sjok. Från E II:s försegling lossnade till att börja med uppstående "stora" stenar mycket lätt, men därefter verkade lagret slitas ned jämnt efter hand. Helt klart är att slamförseglingar ej är såmotståndskraftiga mot stålborsten på söp- och

blåsmaskinen.

16

Friktionsmätning

Tabell7 Resultat från friktionsmätningarna.

Friktionstalsmedel-värde i' standardavvikelse.

Table7 Results from the friction measurements. The friction

coefficients i' standard deviations.

Beläggningstyp Hösten 1981 Hösten 1982

' ' 65 km/h 95 km/h 65 km/h 95 km/h

Gammal beläggning 0.941'O.l7 O.87i'0.l7 l.011'0.20 0.951'024

Slamförsegling,

vältad _

utförd av E I 0.911117 0.83i0.20 O.9li0.20. O.83i0.21

utförd av E II l.031'0.lO 0.9210.15 O.92i0.20 O.89i0.23

Slamförsegling, ovältad

utförd av E I 0.89i0.15 O.78i°0.l8 0.941'0.18 0.83i0.20

utförd av E II 1.04t0.12 - 1.011'O.l8

-Höga och ganska lika friktionstal erhölls före och efter slamförsegling.

. 2.5 Sammanfattning av försöket

Efter fyra år lyser den ursprungliga beläggningen igenom slamförseg-lingarna. Slam med AEK Q1 ser ut att ha varit något mera motstånds-kraftigt mot slitage än slam med Sealgum. Detta skall inte tas som bevis på att AEK Q1 'är bättre än Sealgum, då man ju haft olika stenmaterial till de olika slammen. Friktionstalen var höga både före och efter slamförsegling. Detta och studium av texturmätningarna i enskilda punkter tyder på att karaktären hos den förseglade ytan i hög grad bestäms av den ursprungliga beläggningens tillstånd. Under det första året lossnade från AEK Qi slammet uppstående stenar och under detta år drog snöplogen bort slamsjok från uppstående skarvar på

Sealgumav-snittet. De följande åren var slitaget mera jämnt på båda slammen.

17

3 SLAMFÖRSEGLING AV RULLBANA, JULI 1982

Detaljerad beskrivning av utförandet och det första årets fältmätningar och laboratorieundersökningar finns i Bergstedt, B: "Slamiörsegling på rullbana på militärt flygfält, juli 1982". VTI Meddelande 341.

' 3.1 Förutsättningar och försöksplanering

En rullbana med sliten beläggning och måttligt med sprickor skulle förseglas. En entreprenör, Skanska från Stockholm, anlitades. Denne hade en för säsongen nyinköpt slamläggare. I banändarna skulle slam tillverkat av stenmaterial från Elleholm 0-2 mm och emulsion av typ BE 60 Q läggas. Till mitten av rullbanan skulle slam med stenmaterial från Önnestad 0-4 mm och emulsion av typ Sealgum användas. Båda

emulsionstyperna skulle tillverkas av Nynäs Petroleum i Nynäshamn. I

kanten av rullbanan skulle en sträcka lämnas oförseglad. Texturundersök-ningar skulle göras före och efter slamförsegling och sedan en gång om

året i fyra år.

15184;

Figur 10 Typiskt utseende på ytan, som skall förseglas.

Figure 10 Typical appearance of the surface, that will be treated with

slurry Seal.

18

3.2 Arbetets utförande

Förseglingsarbetena utfördes planenligt i varmt och torrt väder i juli 1982. En väsentlig förändring gjordes emellertid mot vad man hade planerat, ty Sealgumemulsionen och Önnestadmaterialet 0-4 mm gav en

yta, som det lätt lossnade stenar ifrån, vilket inte är acceptabelt på en

rullbana, där flygplan skall kunna starta rotevis. Denna slamtyp finns

därför bara i ytterkanterna av rullbanan. Den största delen av rullbanan

lades i stället med Sealgum och samma stenmaterial, Elleholm 0-2 mm,

som användes till BE 60 Q-slammet i banändarna.

Figur 11 Typiskt utseende på nylagd yta med emulsion BE 60 Q och

stenmaterial Elleholm 0-2 mm.

Figure ll Typical appearance of surface freshly treated with emulsion BE 60 Q and aggregates from Elleholm 0-2 mm.

Figur 12 Typiskt utseende på nylagd yta med emulsion. Sealgum och stenmaterial Elleholm 0-2 mm.

Figure 12 Typical appearance of surface freshly treated with emulsion

Sealgum and aggregates from Elleholm 0-2 mm.

20

Figur 13 Typiskt utseende på nylagd yta med emulsion Sealgum och

stenmaterial Önnestad 0-4 mm.

Figure 13 Typical appearance of surfacç. freshly treated with emulsion Sealgum and aggregates from Onnestad 0-4 mm.

3.3 Laboratorieundersökningar

Stenmaterial

Prov togs i upplagshögar i samband med fyllning av slamläggarens behållare. Vattenhalten var omkring 3.5 % i stenmaterialet.

21

Tabell8 Kornstorleksfördelning

Table 8 Aggregate grading

Fri maskvidd, mm Passerande mängd, vikt-96

Elleholm 0-2 mm

Önnestad 0-4 mm

medelvärde av tre prov enkelprov

6 100 100 4 100 93 2 93 64 1 66 42 0.5 51 31 0.25 36 21 0.074 15 10 0.02 6 3 0.002 1 l

Dessa värden prickas tillsammans med gränskurvorna för slamtyp I enligt

Asphalt Institute: "A Basic Asphalt Emulsion Manual", (MS-19), 1979

sid 52 in i diagrammet i figur 14.

22

U.5., standard siktar [3 O Håldiameter för såll , mm

nr:

290

Iop§0 510 410 510 210 :Is Iç

'i 'Z 'P [5 2,0 Lâoåo.,á°,5,°

100 V; E E 5 E _ /F : I I I | :I I I å E" ' - 1;/ ' b 5

90

i

5

.5

'

5

'E E» i - i 4' / =_ _ ' 5

m

r 5/5 / 5

b

U - 5 : å : / : : 0 E : : . f'i E E : E *- E' E' " 5' 1_ E' / -' :- " :' 0. c : : Q* : l : : : +- 70 c : - - - -:E G : 5 5/ E E 5 > 5 E' ' §- /'§ :- " _ U"

0'

å

5

E

: '

.- / -

z / E

:

å

-

-

E

_: :g g 5 ;ll - E .i

E

;-

;

3;

E-

-

-

i

m 40

2

2

:

i

i

-o_{c 5}t.. _E- V _" ; i, =_ .. E. _ i 5 5 = 8 E ,i E' I : E 5 E m

_{in 20}

t, ,v i- '

_-

_s

-

₅

-_

_E

.-.

₅

E _. _ _. :0 P nu' - - ' ' ' ' 0 ex' 5 Ir_ 5 5 5 5 = 5

°-

1/4/

_{:1/ : : : : : :}

:r

_:

-

_E

E

_E

E"

r _:_ : : : : : c '- z

*2- :

å'

;-

-5-

E'

ê

:-

E

0 c : : : : ;= = 1 = 1 1= ! 1 1 = 1 1 1

i I lllrililrizr' [TI] II I lir] FHI! i [I I] II TT 17 :VH I [Illlli

0,05;0,0740.10 0.:: 0.2 0.3 0.40:

I.0 I: 2

3)

5'

ID] 15! 20 3C) 40 5069

5,6 8 H:) Ib 32 64

4 0.031 0,062 0.125 0,25

EJ Fri maskvidd för siktar, mm o---=Önn951'(1d O°Å mm

x ... = Elleholm 0-2 mm

Figur 14 Kornstorleksfördelning. Skuggat område anger tillåtet

om-râde för slamtyp I enligt Asphalt Institute, MS-l9, sid 52. Figure lll Grading. Marked area shows permitted area for Type I of

slurry in acccrdance with Asphalt Institute, MS-l9, page 52.

23

Bindemedel

Prov togs från tankbil i samband med påfyllning av emulsion i slam-läggaren.

Tabell 9 Resultat från analys av katjonemulsionerna.

Table 9 Results from analysis of cationic emulsified asphalt.

Provning BE 60 Q Sealgum

Medelvärde Medelvärde

av tre prov av två prov

Viskositet STV 4 mm vid 25°C, 5 6.2 6.6

Homogenitet (silprov)

0.5 mm, vikt-% 0.36 0.03 Destillation till 260°C

Återstod, vikt-%

56.9

57.9

Oljedestillat, vol-% 0.5 0.6 DestillationsâterSto-dens egenskaper Penetration, mm/ 10 93 121

M jukpunkt med kula .

och ring, 0C A 45.5 45

Fillerbrytningsindex

med stenmjöl 0-1 mm 72 t 91

Slam

Provtagning av slam tillverkat av stenmaterial Elleholm 0-2 mm skedde under pågående läggning direkt under blandningstråget. Tio prov fördes i

väl förslutna burkar till laboratoriet och analyserades med avseende på

vattenhalt och bitumenhalt. Kornstorleksfördelning bestämdes på det stenmaterial som erhölls efter extraktionen för bestämning av

bitumen-halten.

24

Tabell 10 Vatten- och bitumenhalt i slam.

Table lO Contents of water and asphalt in the slurry seal.

Prov nr Emulsions- Beräkningssätt l. Beräkn.-=

kvalité

Se nedan.

sätt 2.

Se nedan.

vikt-% vikt-°/o vikt-96

vatten bitumen bitumen

l BE 60Q 21.8 15.1 23.9 2 BE 60Q 17.5 10.6 14.7 3 BE 6OQ 14.6 9.4 12.3 4 BE 60Q 13.0 7.7 9.7 5 BE 6OQ 17.0 9.9 13.6 6 BE 6OQ 15.6 . 10.4 14.0 Medelv.iStd.avv. (Q2 _113552599: Sealgum 15.5 7.8 10.2 Sealgum 13.5 10.6 . 13.9 Sealgum 22.0 9.7 14.1 10 Sealgum 19.11L 7.1 9.6

Medelv.tStd.avv.

. Sealgum

18124

9172

1212

* Alla prov.

** Alla prov utom nr 1.

Beräkningssätt l: Såväl vattenhalt (erhållen som skillnad mellan i fält invägd mängd slam och provets vikt efter torkning i värmeskåp) som bitumenhalt (erhållen vid xylenextraktion) är beräknade som vikt-% av . nytillverkat slam. Det är detta beräkningssätt som använts i avsnitt 2.3

ovan.

Beräkningssätt 2: I detta fall är det bitumenhalten (erhållen vid

xylen-extraktion) i vikt-% av torrt stenmaterial (erhållet efter

xylenextrak-tion) som anges.

Om man vill jämföra laboratorieresultaten med arbetsrecept och

beräk-ningar pä mängd utlagt Slam, ur mängden åtgång av råmaterial, är det

25

värden enligt beräkningsmetod 2, som efter hänsynstagande till bitumen-halten i själva emulsionen, som skall användas.

Vid jämförelser av detta slag bör man dock observera att t ex lösnings-medel, cement, gummi och andra tillsatser kan finnas med i en del procenttal men inte i en del andra. Vattenhalten i olika komponenter kan variera och t ex procentberäkningar på stenråmaterialet är ej helt exakt då vattenhalten i det kan variera med vädret. Kornstorleksfördelningen på extraherat material är ganska lika råmaterialets fördelning utom för prov i i tabell 10. Detta prov avviker över huvud taget.

3.4 Fältundersökningar

Före slamförsegling, omedelbart efter avslutat arbete och därefter en gång per år utfördes nedan uppräknade undersökningar i markerade provrutor utspridda över hela rullbanan:

Okulärbesiktning

Fotografering med fotolåda

Texturdjupsmätning med sand patch-metoden Dräneringsmätning m'ed utströmmande vatten

Dessutom har friktionen mätts med institutets BV 11 på de olika slamtyperna en gång, nämligen på hösten 1982.

Okulärbesiktning och fotografering

Före försegling: Texturen var lite nedsliten. Runt mittlinjen och vid avfarterna fanns små håligheter i ytan efter stenar som lossnat. I det stora hela hade banan måttligt med sprickor. De som fanns var i norra delen av banan, där de flesta starter och landningar sker.

Omedelbart efter försegling: BE 60_ Q-slammet var jämnsvart i färgen. Sealgumslammet var gråare och ojämnare i färgen. Slammet med sten-material 0-4 mm har en trevlig yta men ej lämplig på flygfält.

26

Efter 1-4 år: Efter en vinter framträder stenmaterialet i själva slammet. De båda slamtyperna ser nu lika ut. Efter ytterligare några vintrar syns skillnad på området runt mittlinjen, där nu denursprungliga ytan åter

framträder, och kanterna samt banändarna, där slammen ser mer intakta

ut.

Figur 15 Slam med stenmaterial 0-2 mm efter en vinter.

Figure 15 Slurry seal with aggregate 0-2 mm after one winter season.

27

Figur 16 Slam med stenmaterial 0-2 mm efter 4 vintrar.

Figure 16 Slurry seal with aggregate 0-2 mm after 4 winter seasons. Skadcr har orsakats på slammen av snö- och isröjningsfordon, särskilt av stillastående sop- och blåsmaskin.

28

.Figur 17 Skador orsakade av stillastående sop- och blåsmaskin.

Figure 17 Damages caused by a not moving high-speed sweeper.

Efter några år observerades en del mindre sprickor på den norra banhaivan. De fanns där före siamförseglingen också men har inte återkommit förrän efter några år, se figurerna 18-20.

Mm

zman pm müön m: 332..

mmmcnm 5 .239. osm 9:39. mmmmo?

?man 5 mümn 2.0 559.9..

.Hamann G Nyman.. .52.6 252.2. mammosm.

30

Efter 4 vintrar.

Figur 20

After 4 winter seasons.

Figure 20

Texturdjupsmätning och dräneringsmätning 31

Tabell 11 Resultat av texturdjupsmätning, medelvärden och

standard-avvikelser i mm.

Table 11 Results from sand patch measurements, means and standard

deviaticns in mm.

Beläggningstyp Medelvärde i' standardavvikelse i mm

(sektion) (antal mätpunkter)

1982 1983 1984 1985 1986

UrSprunglig

be-läggning (hela

O.491'0.08

-

-

-

-rullbanan) (27)

Ursprunglig be-läggning

(1/550-1/650 0.481'0.03 O.531'0.07 O.54t0.02 0.451004 O.49i0.02

v-kant)

(4)

(4)

(4)

(4)

(4)

BE 60 Q, 0-2 mm

(0/000-0/400 O.631 0.06 O.531'0.06 O.38i0.06 O.39i'0.08 O.38i0.06

1/600-2/000) (18) (18) (18) (19) (18)

Sealgum, 0-2 mm O.671T0.09 0.60i0.09 O.51°iO.13 O.48i0.l6 O.49iO.14

(0/400-1/600)

(14)

(14)

(14)

(14)

(14)

Sealgum, 0-4 mm

(delar av ytter- 1.08t0.12 O.86i0.17 O.70 :O.13 O.791'O.18 0.791'0.09

kantsdrag)

(7)

(7)

(7)

(7)

(7)

32

Tabell 12 Resultat av utströmningsmätning, medelvärden och standard-avvikelser 1 sekunder.

Table 12 Results from the outflow meter measurements, means and

standard deviations in seconds.

Beläggningstyp

Medelvärde 1: standardavvikelse i s

(sektion)

(antal mätpunkter)

1982 1983 1984 1985 1986 Ursprunglig

be-läggning (hela

171

-

-

-

-rullbanan) (27) Ursprunglig be-läggning (1/550-1/650 84121 88322 68:19 541'9 46t9

v-kant)

(4)

(4)

(4)

(4)

(4)

BE 60 Q, 0-2 mm

(0/000-0/400

35:11

79:39

114t84

108159

1101:100

1/600-2/000) (17) (19) (19) (19) (17)

Sealgum, 0-2 mm

29i9

501725

66163

61130

423216

(0/400-1/600)

(14)

(14)

(14)

(14)

(14)

Sealgum, 0-4 mm a

(delar av ytter-

11454

2017

23110

Zlill

15:4

kantsdrag)

(7)

(7)

(7)

(7)

(7)

I figurerna 21 och 22 ser man vid jämförelse med den ursprungliga beläggningen att avsnitten med stenmaterial 0-4 mm har fått en annan karaktär än de övriga ytorna, men beroende på stensläpp är slam med 0-4 mm i ej intressant för flygfält. Ytor belagda med slam med stenmaterial 0-2 mm och emulsionstyperna BE 60 Q och Sealgum är som

nygjorda mycket lika varandra. Efter ca 3 år är mätresultaten på

slammet med Sealgum mycket lika de man får på oförseglat område, medan slam med BE 60 Q har ett mindre medeltexturdjup och en längre utströmningstid än oförseglad yta. Vid detaljstudier punkt för punkt kan

man se, att ytans ursprungliga utseende har stor betydelse. Vidare ser

man, att förändringarna på punkterna på Sealgumområdet blivit mera ojämnt fördelade än mellan punkterna på BE 60 Q-omrâdena.

33 x = oförscglad 0 : Sealgum 0% mm E E cl .2 'D :D: 4 0x _ _ _ _ _ _ _ _ _-x \ \ 5 \x- " 'D Q) 2 0,1 --- 1 I J 1 1 f 1982 1983 ' 1984 ' 1985 ' 1986 ' TID 20 "- \ A / Ut st röm ni ng st id , se kun de r 100 I

Figur 21 Medeltexturdjup (uppåt) i mm och utströmningstid (nedåt) i

sekunder som funktion av tiden. Sealgum och stenmaterial 0-4 mm och oförseglad.

Figure 21 Sand patch results (upwards) in mm and the outflow meter

results (downwards) in seconds as a function of time. Sealgum and aggregates 0-4 mm and untreated.

34

1

1,0 --x = oförseglad ., 0 = Sealgum 0°2 mm A: BE 600 0°Z mm E . E d. .i 'D

å

35 0,5

--1%'

(U 2 0,1

-<-:

- :

:

:

1 1

1982 1983 1984 1985 1986 I TID _ 20-- ' 8_C 3 x .-3 79" 17;₀₁ .E E E :E

5 100

--11

Figur 22 Medeltexturdjup (uppåt) i mm och utströmningstid (nedåt) 1

sekunder som funktion av tiden. Sealgum och BE 60 Q med stenaggregat 0-2 mm och oförseglad.

Figure 22 Sand patch results (upwards in mm and the outflow meter

results (downwards) in seconds as a function of time. Sealgum and BE 60 Q with aggregates 0-2 mm and untreated.

35

Friktionsmätning

Friktionen mättes på hösten 1982, således innan något vinterslitage påverkat slammen.

Tabell 13 Resultat av friktionsmätnlngar.

Friktionstalsmedel-värde i' standardavvikelse

Table 13 Results from the frictlon measurements. The friction coeffi-' Cients i' standard deviations.

Beläggningstyp

65 km/h

95 km/h

130 km/h

(sektion)

Medelv +

+

+

std.avv. std.avv. std.avv.

Ursprunglig be-läggning

(1/550-1/650

v-kant) O.74i0.ll O.52i0.09

-BE 60 Q, 0-2 mm (1/650-1/775 v-kant) 0.88t0.12 0.72:0.12 -Sealgum, 0-4 mm

(1/425-1/550

v-kant) 0.95t0.13 0.9li0.14 -Sealgum, 0-2 mm

(0/800-1/100 nära

mittlinjen) 0.95t0.10 0.78i0.13 O.631'O.15

36

H

1.0

_{<_ g;... _ u Seulgum 04»} __ NN.. *i \ W . _ - - - _ _ _ _ E ..."00 \ \ *SN .-å nu h. \ \x \ z \ å k *§1\Sealgwn O-Z - i. '0...' s \

0,5

" .,

S N

BE 60 0 0-1: ...__.Urspr-Jnglig

03

0.2 0,1 Jam, : 50 100 150 ' Hastighet, km/h

Figur 23 Friktionstalet som funktion av hastigheten i km/h.

Figure 23 The frictio'n coefficient as a function of the velocity in km/h.

3.5 Sammanfattning av försöket

Försöket med att slamförsegla en hel rullbana var lyckosamt med

stenmaterialet 0-2 mm, medan däremot stenmaterialet 0-4 mm visade

sig olämpligt på grund av stensläpp. Båda emulsionerna (Sealgum och BE 60 Q) fungerade bra. De tre första åren säg hela banan fin ut, sedan började den gamla beläggningen åter framträda, speciellt runt banans mittlinje. Där låg Sealgumemulsion. Om denna emulsion har sämre motståndsförmåga på längre sikt än BE 60 Q eller om det beror på större slitage (före och efter slamförsegling) att detta parti slitits mera är VTI MEDDELANDE 515

37

svårt att säga. En del småsprickor började återkomma efter några år, men ännu efter 4 år är det mindre antal sprickor på banan än det var före slamförseglingen. Både Sealgumslam och BE 60 Q-slam är känsligt för vinterhållningsfordonen. Det ser på denna bana ut som det är lagom att göra en ny slamförsegling efter ca fem år.

4 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER

Utifrån ovan beskrivna försök ser det ut som om valet av stenmaterial

och väderleksförhållandena har minst lika stor betydelse som valet av

emulsionskvalité. Dessa två försök tyder inte på att den dyrare emul-sionstypen Sealgum är bättre än BE 60 Q. För att skona den slamförseg-lade ytan rekommenderas att stillastående och intrimning av sop- och blåsmaskin sker på annan, mindre ömtålig beläggning. Viktigt vid

lägg-ning av slammet är att skarvarna inte kommer om lott utan precis kant i

kant, annars kan snöplogsskär lätt haka i uppstående partier och hela sjok av slammet rivas upp. En livslängd på mer än ca 4 år kan man nog inte räkna med. Om slam skall användas på rullbanor i framtiden skall

banorna vara utvalda så, att det inte finns stora sprickor eller andra problem med ojämnheter. Vid själva läggningen är det mycket viktigt att

vädret är lämpligt, att arbetsreceptet noga följs och att hela tiden provläggning av slammet görs vid sidan av banan vid minsta förändring i

väderlek eller råmaterial.

38

5

LITTERATURHÄNVISNINGAR

The Asphalt Institute: A basic asphalt emulsion manual. Manual Series No. 19 (MS-19), 1979, sid 49-53.

Bergstedt B: Slamförsegling på taxiväg vid militärt flygfält, augusti

1981. Mätningar och observationer to m 1982. VTI Meddelande 340,

1983.

Bergstedt B: Slamförsegling på rullbana på militärt flygfält, juli 1982. Mätningar och observationer t o m 1982. VTI Meddelande 341, 1983. Ydrevik K: Försök med underhållsförsegling av asfaltbeläggningen på Kungsängens flygplats 1979. Mätningar och observationer t o m 1981-11.