Fordele og ulemper ved aktuelle slidlagsalternativer 13. september 2018 Vores reference:

Transkript

1 Notat Granskoven Glostrup Danmark T F CVR-nr Stevns Kommune Slidlagsfornyelse på kommunens veje Fordele og ulemper ved aktuelle slidlagsalternativer 13. september 2018 Vores reference: Til Fra : Jacob Asbjørn Jacobsen : Christian Busch / Stig Vinggaard Jeppesen INDHOLD 1 Indledning 2 2 Aktuelle Slidlagsalternativer Overordnede retningslinjer vedrørende slidlagsvalg Aktuelle alternativer Overfladebehandling Varmblandet asfalt Andre slidlagsbelægninger Tyndlagsbelægninger TB Skærvemastiks SMA Kombilag 7 3 Sammenhæng mellem valg af slidlag og uheld 7 4 Referencer 7 D M E christian.busch@swecodanmark.dk Me284CBU Stevns Kommune - Valg af slidlag rev stij

2 Side 2 1 INDLEDNING I forbindelse med udarbejdelsen af trafikplanen for Stevns Kommune, har kommunen bedt Sweco om at give en kort beskrivelse af fordele og ulemper ved forskellige typer af vejbelægninger. Dette notat beskriver kortfattet de typer slidlag, der er relevante i forbindelse med vedligehold af kommuneveje i trafikklasser fra T1 til T5. Vejene inddeles i trafikklasser på baggrund af den forventede lastbilstrafik på vejene. Følgende typer undersøges: - Overfladebehandling - Varmblandet asfalt - Tyndlagsbelægninger - Skærvemastiks - Kombilag For de to hovedtyper, overfladebehandling og varmblandet asfalt, er der beskrevet fordele og ulemper i anlæg og brug. De øvrige tre slidlagstyper, der ifølge vejreglen også er mulige i de aktuelle trafikklasser, er angivet med deres mest karakteristiske egenskaber. Det understreges yderligere i notatet, at ekstraudgiften til støjreducerende egenskaber, opnået ved forringelse af stenskelettet i asfalten, sjældent er berettiget på kommuneveje, hvor hastigheden som oftest er under 60 km/h. 2 AKTUELLE SLIDLAGSALTERNATIVER 2.1 Overordnede retningslinjer vedrørende slidlagsvalg Valg af slidlag skal overordnet set svare til den mængde og type af køretøjer, der trafikerer vejen. Dette kan f.eks. ske i overensstemmelse med retningslinjerne i vejreglen for dimensionering af belægninger (ref.1), hvor den relevante del af tabellen med valg af slidlag er gengivet.

3 Side 3 Tabel 1 Valg af slidlag (uddrag af vejreglens tabel 14) Trafikklasse T1 T2 T3 T4 T5 Lastbiler pr. døgn 1) < Æ10- belastning 2) 0,5 0, OB og MOB Alle typer TB k 250/330 TB k 160/220 PA 250/330 AB 160/220 SMA 70/100 Slidlag SMA 40/60 SMA /220 SMA /150 SMA 6+ 70/100 SMA 6+ 40/60 SMA SRS 160/220 SMA SRS 100/150 SMA SRS 70/100 Kombilag KB 250/330 Kombilag KB 160/220 Kombilag KB 100/150 Noter 1) Lastbiler på vejen pr. døgn i begge retninger tilsammen 2) N Æ10 pr. døgn i spor TB k 100/150 TB k 70/100 AB 100/150 AB 70/100 Stevns Kommune har i 2012 indgået en 15 års funktionskontrakt for vedligehold af de kommunale veje. Af kontrakten fremgår, at valg af materialer og ansvaret herfor alene påhviler entreprenøren. Dog skal følgende belægningspolitik følges: Ingen overfladebehandling på veje, der er markeret med ikke tilladt i Bilag 1 4 Belægninger med afvigende farve (f.eks. rød, gul eller blå) skal udføres i samme farve. Der må ikke udføres OB belægninger indenfor byskilte.

4 Side Aktuelle alternativer Overfladebehandling Beskrivelse Overfladebehandling kan udføres i flere varianter. Hvis bindemidlet er modificeret, hvilket gør det stivere ved høje temperaturer og blødere ved lave, betegnes med et M som første bogstav før OB-angivelsen, eks.: OB hhv. MOB. Udførelsen er dog den samme uanset om bindemidlet er modificeret eller ej. Modificeret bitumen giver bedre vedhæftning om vinteren og større modstandsdygtighed mod gennemsvedning om sommeren. Gennemsvedning er når bitumen trækker op igennem belægningen og ligger sig som en hinde øverst. Dette er uhensigtsmæssigt i forhold til bæreevnen og friktionen på vejen. Man kan risikere kortere perioder med nedsat friktion i forhold til alm. belægning - men kun så længe vejen sveder. Derfor er der i funktionskontrakten tilknyttet en døgnvagt som kommunen kan tilkalde for at udbedre svedende veje. Nedenstående beskrivelser er taget fra Dansk Overfladebehandling, DOB I/S hjemmeside. Enkelt OB udføres ved at der udsprøjtes et lag bindemiddel og afdækkes med et lag enskornet stenmateriale. Dette danner en belægningsoverflade med en relativ åben tekstur. 1½ OB udføres ved at der udsprøjtes et lag bindemiddel og afdækkes med to fraktioner af stenmateriale hhv. grovkornet samt finkornet stenmateriale. Dette danner en belægningsoverflade med en tættere tekstur og dermed mere støjreducerende. Sandwich OB udføres ved at der udlægges et lag grovkornet stenmateriale, som afdækkes med et lag bindemiddel. Herefter afsluttes med et lag finkornet stenmateriale. Dobbelt OB: Første lag etableres ved udsprøjtning af bindemiddel og afdækkes med et relativt grovkornet stenmateriale. Belægningens andet lag etableres ved udsprøjtning af endnu et lag bindemiddel, som afdækkes med stenmateriale i en mindre fraktion end anvendt ved første lag. Fordele Overfladebehandling skaber en vandtæt overflade, der beskytter en gammel, gennemrevnet belægning mod nedsivning af vand, der yderligere kunne udvaske asfaltlagene og nedsætte bæreevnen af de ubundne, dybereliggende lag. Belægningen er i et vist omfang selvforseglende, idet den udsprøjtede bitumen under udlægningen er flydt ned i eventuelle revner, og fortsat vil holde disse forseglet under trafik- og temperaturbevægelser. Belægningen hæver kun overfladen marginalt vejreglen opererer med mm, og medfører derved kun sjældent behov for de dyre kantstensløftninger, udgifter til højderegulering af overkørsler og lignende eller udskiftning af brønde.

5 Side 5 Belægningen har, så snart de overskydende løse skærver er fjernet, den maksimale friktion, idet der ikke er nogen bitumenhinder, der først skal slides af skærverne. Indtil de løse skærver er fjernet, vil der være påbudt reduceret hastighed af hensyn til risikoen for stenslag. Ulemper Overfladebehandling bidrager kun marginalt til belægningens strukturelle bæreevne, dvs. dens evne til at sprede kraften fra passerende hjul, og derved sinke de blivende deformationer i belægningens ubundne lag, der fører til sporkøring og ujævnhed. Overfladebehandlingen forbedrer heller ikke belægningens jævnhed dette kan tilvejebringes ved, at der inden OB-arbejdet udlægges et tyndt opretningslag. Et opretningslag er et lag asfalt, som lægges ud for at gøre overfladen af vejen jævn igen. Desuden ligger der på en nyetableret OB-belægning et overskud af løse skærver. Dette skærveoverskud skal medvirke til at sikre friktionen i den første tid efter udlægning af OB-belægningen. Hvis de løse skærver blev fjernet umiddelbart efter udlægningsprocessen ville trafikken kunne give anledning til gennemsvedning i køresporene. Skærveoverskuddet vil imidlertid medføre risiko for stenslag, især hvis bilister kører for hurtigt. Slidlagsfornyelse med OB-belægning kan ikke gentages i det uendelige dette vil føre til en ustabil belægningsoverflade. God vedligeholdelsesskik tilsiger, at der højst udføres to OB-belægninger, før der udlægges et egentligt slidlag af varmblandet asfalt. Levetiden af et OB-slidlag forventes kun at være mellem 70% og 80% af et slidlag af varmblandet asfalt. Hvis man eksempelvis forventer en levetid for et slidlag af varmtblandet asfalt på 15 år, vil en tilsvarende OB-belægning have en levetid på år. Levetiden vil dog være stærkt afhængig af de underliggende lag og af trafikken Varmblandet asfalt Beskrivelse Varmblandet asfalt består af en graderet blanding af skærver, der vil sikre en god overfladefriktion og stabilitet under belastning, men samtidig have så meget luft i stenstrukturen, at der bliver plads til den bitumen, der holder sammen på materialet og gør laget vandtæt. Der vil typisk være et vægtmæssigt bitumenindhold på op til 5% i blandingen. 1 Fordele Alle former for varmblandet asfalt slidlag giver en forbedring af kørekomforten, da der automatisk udlægges mere materiale i spor og fordybninger, dog skal deciderede slaghuller lappes inden udlægning af selve slidlaget. Forbedringen i jævnhed vokser med tykkelsen af laget. 1 Da sten har en rumvægt på omkring 2,6 g/cm 3, men bitumen vejer lidt over 1 g/cm 3, vil bitumenmængden udgøre over 10% af det færdige, udlagte lags volumen, da der også er et vist mål af luftporer i mixen.

6 Side 6 Begge materialer giver en forøgelse af belægningens strukturelle bæreevne, dvs. dens evne til at sprede kraften fra passerende hjul, og derved sinke de blivende deformationer i belægningens ubundne lag, der fører til sporkøring og ujævnhed. Da AB regningsmæssigt har en styrke der er 2-3 gange højere end PA, giver AB en lidt større forbedring af bæreevne, dog ikke direkte proportional med styrken 10 mm AB svarer til mellem 13 mm og 14 mm PA. Et slidlag af varmblandet asfalt kan forventes at holde mellem 25% og 40% længere end et OB-slidlag. Hvis man eksempelvis forventer en levetid for en OB-belægning på 10 år, vil et tilsvarende slidlag af varmtblandet asfalt have en levetid på år. Levetiden vil dog være stærkt afhængig af de underliggende lag og af trafikken. Ulemper Tykkelsen af lagene er ikke-negligerbar, så det vil være nødvendigt at hæve rendestensbrønde og øvrige brønddæksler, eventuelt også udføre kantstenshævning med dertil hørende følgeomkostninger. Da der ikke er et tykt lag bitumen, men kun den nødvendige klæbning under laget, er der større risiko end ved OB-belægninger for at revner i den gamle asfaltbelægning slår igennem. I starten kan ny udlagte belægninger med varmblandet asfalt sjældent opfylde de formelle krav til friktion, da de friktionsskabende skærver er omhyllet af en hinde af bitumen. Først når denne hinde er slidt af, vil belægningen have opnået sin fulde friktion. Varmblandet asfalt på kommuneveje kan enten være Pulverasfalt (PA) eller Asfaltbeton (AB). Sammensætningen af skærveblandingen for de to varianter vil være nogenlunde ens, men kravene til dokumentation er væsentligt svagere for PA end for AB. Hvis der opstår problemer indenfor garantiperioden er det derfor bedre at have en AB- end en PA-belægning. 2.3 Andre slidlagsbelægninger Der opregnes i Tabel 1 tre andre hovedtyper af slidlag, der kort er beskrevet nedenfor. Nogle af disse er SRS-belægninger, slidlag med støjreducerende egenskaber. Det skal understreges, at støjreduktion, også i form af såkaldte drænasfalt belægninger, kun har effekt ved hastigheder over cirka 60 km/t. Hvis støjreduktionen opnås ved større hulrum, reduceres levetiden også. Det er derfor hverken teknisk eller økonomisk relevant at anvende disse typer slidlag på de fleste typer kommuneveje Tyndlagsbelægninger TB Denne belægningstype forener Overfladebehandlingens og den Varmblandede asfalts gode egenskaber. Den udføres med en specialudrustet asfaltudlægger, der udsprøjter et lag varm bitumen på den gamle vejoverflade, fulgt umiddelbart af et tyndt ABslidlag. Fordelen er at den besidder tætheden fra OB-belægningen, men ingen løse skærver.

7 Side 7 Ulemper Kræver specialbygget udlægger, ikke alle asfaltfirmaer har sådan en. Er dyrere end tilsvarende AB- og PA-belægninger Skærvemastiks SMA Kombilag Skærvemastiks er en AB-type med en særlig fordeling af stenstørrelser, der gør den velegnet til at modstå tunge og vridende påvirkninger, hvilket gør den velegnet til rundkørsler og parkeringspladser for trailere. Kombilag er en AB-type med en anden fordeling af stenstørrelser, der sikrer øget stabilitet, også udlagt i større tykkelser end normale slidlag, hvorved den kan anvendes til af give den gamle belægning en forstærkning udover hvad et mm slidlag ville give. Den har lidt højere bitumenindhold end almindelige bærelag, fordi den også skal fungere som det tætnende slidlag. 3 SAMMENHÆNG MELLEM VALG AF SLIDLAG OG UHELD Det er blevet undersøgt om der findes tilgængelig litteratur eller statistikker vedrørende sammenhængen mellem valg af slidlag og antallet af uheld. Der er ikke blevet fundet relevant litteratur eller statistikker, hverken dansk eller udenlandsk. Det kan skyldes, at andre årsager til uheld er mere dominerende end slidlagets beskaffenhed. Ved uheldsregistrering i Danmark indgår ikke angivelser af type eller tilstand af slidlag. Derfor er det ikke er muligt at konkludere på denne sammenhæng hverken generelt eller lokalt. Da trafikuheldene i Stevns Kommune er stedfæstet på lokaliteter, kan der udføres en nærmere undersøgelse af belægningen på stedet. Det er oplyst fra Stevns Kommunes Vej & Materielgård, at de ikke er bekendt med et særligt uheldsbillede eller større hyppighed på veje med OB belægning. 4 REFERENCER 1. Dimensionering af Befæstelser og Forstærkningsbelægninger, Vejregel, Anlæg og Planlægning, Vejdirektoratet, September 2017