Fakta. Problemstilling. Forsøg. Undersøgelse af lagtykkelsens betydning 15. juni 2015 for sporkøringsmodstanden på forskellige asfaltmaterialer

Transkript

1 Fakta De danske vejregler består af en almindelig arbejdsbeskrivelse og en vejledning. I Vejledningen findes anvisninger for valg af lagtykkelser på. For pulverasfalt, som er et slidlagsmateriale med en blød bitumen, anvises 2 3 gange asfaltmaterialets maksimalkornstørrelse og for slidlagene SMA og AB 2,5 4 gange maksimalkornstørrelsen. Den øvre grænse for bære- og binderlag er angivet ved en øvre grænse for antal kg/m². Omregnes anvisningerne fås øvre grænser på 5 6 gange maksimalkornstørrelsen. Problemstilling Ofte diskuteres det, om et givent produkt kan udlægges i tykkelser, som er større end vejledningens anvisninger, uden at dette får betydning for den færdige belægnings sporkøringsmodstand. Ved tykkere lag har man antaget at belægningen lettere vil deformeres, og forskyde sig, hvilket vil resultere i plastisk deformation eller sporkøring af vejbelægningen. Især i forbindelse med udlægning af asfalt på broer har dette været et tema, da der ofte skal foretages opretninger, efter broen er støbt. Dette bliver oftest gjort med en speciel tæt asfaltbeton, som hedder ABM, på grund af skævheder i støbningen af broen resulterer dette ofte i meget svingende tykkelser ved udlægning. Forsøg NCC har derfor ønsket at undersøge, om tykkelsen af et slidlag har betydning for modstanden mod plastisk deformation, altså modstanden mod sporkøring. Der Blev derfor fremstillet en række laboratorieblandinger af: ABM den tidligere omtalte tætte asfaltbeton til broer SMA 6+8 SR som er et tyndt støjreducerende slidlag. Der er tale om en SMA med en maksimalkornstørrelse på 6mm, men der er tilsat en kontrolleret mængde overkorn i form af 5/8 skærver. SMA 8 som er en traditionel SMA til middel og tung trafik med en maksimalkornstørrelse på 8mm SMA 11 Som er en tilsvarende SMA med en maksimalkornstørrelse på 11mm Der blev fremstillet prøvelegemer i forskellige tykkelser, som efterfølgende blev testet for sporkøringsmodstand. Tykkelserne varierede fra den vejledende lagtykkelse, og op til en noget større tykkelse. Der blev ligeledes anvendt både standard bitumen og modificeret bitumen, for at belyse, om modificeret bindemiddel påvirker lagtykkelsens betydning på sporkøringsmodstanden. Forsøgsplanen fremgår af tabellen: Side 1 af 6

2 Belægningstype Tykkelse på sporkøringsplader Vejledende tykkelse ABM type C 40/ x max kornstr. ABM type C 40/60 + PBS ,5-6,6 SMA 6+8 SR 40/60 2,5 3 3,5 SMA 6+8 SR 40/60 + 3% P-flex 2,5 3 3,5 2,5-4 x max kornstr. SMA 6+8 SR 70/ % P-flex 2,5 3 3,5 2 3,2 SMA 6+8 SR 40/ ,5 3 3,5 SMA 8 40/60 2, ,5-4 x max kornstr. SMA 8 40/60 + 3%P-flex 2, ,2 SMA 11 40/ ,5-4 x max kornstr. SMA 11 40/60 + 3% P-flex ,8-4,4 P-flex er en polymer på pulverform, som tilsættes direkte i asfaltmikseren. Tilsætningen beregnes som en procentdel af bitumen. PBS er en voks af Fischer-Tropschtypen. Resultater Alle sporkøringsforsøgene er udført i vand efter DS/EN ved 60 C. Resultaterne fremgår af figurerne nedenfor: ABM type C ABM Type C 40/60 4 ABM Type C 40/60 6 ABM Type C 40/60 8 ABM Type C 40/60 + PBS 4 ABM Type C 40/60 + PBS 6 ABM Type C 40/60 + PBS 8 Ud fra sporkøringsforsøgene på ABM, viser det en forskel på 1,33 mm, fra den mindst sporkørte til den mest sporkørte. Sporkøringspladerne på 4, tilsat PBS, viste det bedste resultat, hvorimod prøven på 8, tilsat PBS, er mest sporkørt. De resterende 4 prøver, ligger meget tæt på hinanden. Side 2 af 6

3 SMA 6+8 SR 40/ ,5 3 3,5 SMA 6+8 SR 70/ % P-flex 2,5 3 3,5 Side 3 af 6

4 SMA 6+8 SR 40/60 med og uden P-flex SMA 6+8 SR 40/60 2,5 SMA 6+8 SR 40/60 3 SMA 6+8 SR 40/60 3,5 SMA 6+8 SR 40/60 + 3% P-flex 2,5 SMA 6+8 SR 40/60 + 3% P-flex 3 SMA 6+8 SR 40/60 + 3% P-flex3,5 Prøverne med 40/ giver den absolutte bedste sporkøringsmodstand i SMA 6+8 SR. Derefter kommer prøverne med 40/60 + p-flex og 70/100 + p-flex, som ligger meget tæt på hinanden. Prøverne med 40/60 uden p-flex er væsentlig ringere end prøverne med p-flex, spredningen er også noget større. Graferne illustrer at lagtykkelsen ikke har nogen betydning, da de ligger meget tæt på hinanden, udtagen ved prøverne med 40/60, hvor det er den største lagtykkelse der har bedst sporkøringsmodstand. Dette skyldes spredningen på resultaterne, idet spredningen er størst, når materialet er følsomt overfor sporkøring. SMA 8B 40/ SMA 8B 40/60 2,5 SMA 8B 40/60 4 SMA 8B 40/60 6 SMA 8B 40/60 + 3% P-flex 2,5 SMA 8B 40/60 + 3% P-flex 4 SMA 8B 40/60 + 3% P-flex 6 Side 4 af 6

5 SMA 11B 40/60 SMA11B 40/60 4 SMA 11B 40/60 6 SMA 11B 40/60 8 SMA 11B 40/60 + 3% P-flex 4 SMA 11B 40/60 + 3% P-flex 6 SMA 11B 40/60 + 3% P-flex 8 Ved SMA 8 og 11 ses samme resultat som ved SMA 6+8, hvor prøverne med p-flex ligger flot og med meget lille spredning. Hvor i mod prøverne uden p-flex stadig har stor spredning, men at det stadig er prøven med størt lagtykkelse der giver bedst sporkøringsmodstand. Konklusion Forsøgene er udført på SMA 8, SMA 11, SMA 6+8 SR og ABM. Ifølge resultaterne har lagtykkelsen ingen eller kun meget begrænset betydning for sporkøringsmodstanden, selv om lagtykkelsen i forsøgene var langt ud over 4 gange den maksimale stenstørrelse. Anvendelse af modificeret bitumen giver generelt bedre sporkøringsmodstand. En stor lagtykkelse giver heller ikke forøget sporkøringsrisiko, når der anvendes modificeret bitumen. Der er dog enkelte afvigelser, som for eksempel ved ABM, hvor det tykkeste lag, giver størst sporkøring, men disse afvigelser behøver ikke skyldes lagtykkelsen. Diskussion Ud fra de laboratorieforsøg der er foretaget, kan det konstateres at det ikke har den store betydning, for sporkøringsmodstanden, hvorvidt der bliver lagt et tykkere lag ud, end vejledningen anbefaler. Derimod kan laboratorieforsøgene ikke sige noget om hvordan jævnheden i belægningen vil blive. Dette kan kun testes ved at få lagt et prøve stykke ud, hvorved jævnheden kan ses eller måles efter udlægning og Side 5 af 6

6 tromling. Selv små ujævnheder kan mærkes i bilen, når man kører over en belægning. De små ujævnheder vil man kunne se når billygter lyser hen over overfladen, og de store kan ses i dagslys. Vejens jævnhed kan måles med en profillograf som anvender laseroptik. Ved en ABM kan man lave en planfræsning efter udlægningen, for at få vejen jævn. Oftest bliver det ikke aktuelt at planfræse, da ujævnhederne vil udlignes, når der udlægges slidlag. Planfræsning kan ikke bruges på slidlaget, da det ikke kan blive pænt, medføre dårlig kørselskomfort, og det vil gå ud over belægningens levetid. Side 6 af 6