vejledning bindemidler og klæbemidler - veje UDBUD februar 2011 VejREGLER
UDBUDSFORSKRIFT VEJE BINDEMIDLER OG KLÆBEMIDLER Vejledning Februar 2011 Vejregelrådet
INDHOLDSFORTEGNELSE SIDE 0. TILBLIVELSE 3 1. ALMENT 4 1.1 Indhold 4 2. VEJBITUMEN 5 3. MODIFICERING 5 4. KATIONISKE BITUMENENULSIONER TIL FORSEGLING OG KLÆBNING 6 5. BINDEMIDLER TIL OVERFLADEBEHANDLING (OB), KOLDASFALT (KA) OG TYNDLAGSBELÆGNINGER (TB k) 7 6. DS/EN ISO 4259 8
0. TILBLIVELSE Arbejdsgruppe Arbejdsgruppe Asfalt" er nedsat af Vejregelrådet. Arbejdsgruppen har i samarbejde med Rådgivningsarbejdsgruppe S.14 Bitumen (den danske følgegruppe for CEN/TC 336, Bituminous Binders) udarbejdet forslag til udbudsforskrifter for bindemidler og klæbemidler. Medlemmer Arbejdsgruppe Asfalt har medio 2010 følgende sammensætning: Specialkonsulent Tony K. Andersen, Vejdirektoratet formand Civilingeniør Mikael Thau, LOTCON, sekretær Teknisk chef Ole Grann Andersson, Skanska Asfalt Chefkonsulent H.C. Korsgaard, Grontmij Carl Bro Ingeniør Hans Leth, Silkeborg Kommune Ingeniør Ib Markholt-Lassen, Århus Kommune Udviklingschef Ole-Jan Nielsen, NCC Roads Chefkonsulent Flemming Berg, Vejdirektoratet Civilingeniør Peter J. Andersen, Vejdirektoratet Civilingeniør Bo Wamsler, Vejdirektoratet Civilingeniør Erik Olesen, vejdirektoratet Rådgivningsgruppe S.14 har medio 2010 følgende sammensætning: Civilingeniør Erik Nielsen, Vejdirektoratet, formand og sekretær Produktchef Bjarne Bo Jensen, NCC Roads Afdelingschef Bjørn Bundgaard Lauritzen, NCC Kemi Civilingeniør Erik Olesen, Vejdirektoratet Akademiingeniør Jørn Raaberg, Vejdirektoratet Civilingeniør Mads Jegsen Civilingeniør Martin Ole Korsgaard, Colas Danmark Laboratoriechef Uffe Mortensen, Pankas A/S Godkendelse Udbudsforskrifter for bindemidler og klæbemidler er vedtaget med konsensus mellem arbejdsgruppe Asfalt og RG S.14. Vejregelforslaget er behandlet og godkendt til udsendelse af Vejregelrådet den 25. januar 2011. 3
1. ALMENT 1.1 Indhold Udbudsforskrift for bindemidler og klæbemidler, februar 2011, indeholder: Bindemidler og klæbemidler - Specifikationer for bituminøse bindemidler til vejformål Bindemidler og klæbemidler vejledning. Udbudsforskriften er en revision, der afløser udbudsforskriften Bindemidler og klæbemidler - Specifikationer for bituminøse bindemidler til vejformål dateret september 2006. Udbudsforskriften Bindemidler og klæbemidler - specifikationer for bituminøse bindemidler til vejformål er et uddrag af tabeller fra godkendte danske standarder. De bygger på europæiske standarder udarbejdet i CEN. Udbudsforskriften angiver således det danske valg af rammekrav, fastlagt indenfor DS/ENstandardernes muligheder. Revisionen omfatter implementering af følgende standarder: Produktstandarder - DS/EN 12591 Specifikation for vejbitumener - DS/EN 13808 Rammespecifikation for bitumenemulsioner - DS/EN 13924 Specifikationer for hårde vejbitumener - DS/EN 14023 Rammespecifikation for polymermodificerede bitumener. - DS/EN 15322 Rammespecifikation for cut-back og fluxet bituminøse bindemidler Prøvningsforskrifter - DS/EN ISO 4259 Olieprodukter. Bestemmelse og anvendelse af præcisionsdata i relation til prøvningsmetoder. Udbudsforskriften er inddelt i følgende hovedafsnit: Vejbitumen Modificering Kationiske bitumenemulsioner til forsegling og klæbning Bindemidler til overfladebehandling (OB), koldasfalt (KA) og tyndlagsbelægninger (TB k) I det følgende beskrives vejledende forhold for hvert af disse afsnit. 4
Endvidere indeholder denne vejledning til sidst et afsnit med vejledning om forhold relateret til håndtering af prøvningsusikkerhed og konsekvenserne heraf i forhold til specifikationsgrænser. Dette er beskrevet i detaljer i en særlig standard, DS/EN ISO 4259, gældende for alle de europæiske produktstandarder indenfor bitumenområdet. 2. VEJBITUMEN Udbudsforskriften indeholder en tabel over bitumener, som normalt vil kunne anvendes i Danmark. Sædvanligvis er Bitumen 40/60 den hårdeste bitumen, som indgår i AAB Varmblandet asfalt. Hårdere typer kan finde anvendelse, men kun under særlige forhold. Der er således ikke valgt at medtage bitumener fra DS/EN 13924. 3. MODIFICERING Ved modificering fokuseres primært på opnåelse af forbedret sporkøringsmodstand ved tung trafikbelastning eller på øget fleksibilitet ved risiko for revneudvikling. Modificering kan enten udføres på modificeringsanlæg eller ved in-situ modificering, hvor additivet tilsættes asfaltmaterialet under asfalt-produktionen. Førstnævnte betegnes Forud fremstillet modificeret bitumen og sidstnævnte betegnes In-situ modificering. Når modificering anvendes, skal producenten kunne redegøre for de ved modificeringen tilsigtede forbedrede egenskaber. Dokumentation herfor skal udgøres af undersøgelser baseret på prøvning af asfaltmaterialet under anvendelse af prøvningsmetoder anvendt i DS/EN 12697 serien. Dokumentation kan dog også referere til undersøgelser af egenskaber, der ikke måles i DS/EN 12697 serien - herunder prøvning af tidligere udførte belægninger. Udbudsforskriftens afsnit 3 beskriver specifikationer for henholdsvis forud fremstillet modificeret bitumen og in-situ modificering, som normalt vil kunne anvendes i Danmark. Tabellen beskriver modificering af såvel plastomer karakter som elastomer karakter, hvor PL angiver plastomer karakter og EL angiver elastomer karakter. Såfremt der stilles særlige krav til elastomer karakter kan der i SAB eller i TBL angives et krav til elastisk tilbagegang større end 50 %. 5
Anvendes forud fremstillet modificeret bitumen skal denne tilfredsstille DS/EN 14023. Typebetegnelserne angiver henholdsvis penetrationsinterval samt minimum blødhedspunkt kugle og ring (k&r). Således vil type 90/150-45 angive et penetrationsinterval mellem 90 og 150 samt et minimum blødhedspunkt på 45 o C. De angivne værdier repræsenterer bindemidlets karakteristika ved levering til asfaltfabrikken. Da asfaltproduktionen medfører en påvirkning af bindemidlet (f.eks. temperatur og adsorption af polymer på mineraloverflader), vil disse egenskaber ændres som følge af asfaltproduktion, transport og udlægning. Såfremt der er behov for at vurdere dispergeringen af polymeren i bitumenen udføres dette ved prøvning efter DS/EN 13632. In-situ modificerede produkter er fremstillet ved iblanding af additiver i asfaltblanderen ved produktionen af asfalt. Typisk betyder det, at det ikke er muligt under normale produktionsforhold at udtage bindemidlet som isoleret materiale, da det først opstår i asfaltblanderen. Prøvninger på det in-situ modificerede bindemiddel kan simuleres ved fremstilling af prøve-batches under produktionslignende forhold, hvis prøvninger på udgangsmaterialet er nødvendigt. Relevante karakteristika for det aktuelle in-situ modificerede bindemiddel skal specificeres ved de i tabellen angivne prøvningsmetoder. 4. KATIONISKE BITUMENENULSIONER TIL FORSEGLING OG KLÆBNING Forsegling Anvendelse og vejledende doseringsmængder for 40 % og 50 % forseglingsemulsioner er angivet i "Asfaltarbejder Vejledning til supplerende AAB" januar 2009. Klæbning Anvendelsesmængde til klæbning afhænger primært af underlag og bitumenindhold. Det er op til entreprenøren at fastlægge det endelige forbrug ud fra disse 2 faktorer, således at klæbelagets funktion er opfyldt. Typiske værdier er angivet i tabel 1. I Danmark anvendes der både 50 % og 60 % kationisk bitumenemulsion til klæbning. Klæbning kan foretages med både uopvarmet emulsion og opvarmet emulsion. Klæbning med bitumen-opløsning, udsprøjtet maskinelt eller med håndsprøjte, er ikke tilladt jf. At-vejledning C.0.16 (Juli 2005): Arbejde med asfalt-materialer og bekendtgørelse nr. 292 af (april 2001): Arbejder med 6
stoffer og materialer. Kun i ganske særlige tilfælde og kun i perioden fra 1. oktober til 1. april kan dette fraviges. Tabel 1: Klæbning Anvendelsesområde Bindemiddeltype Bindemiddelmængde, restbitumen Påføring Bemærkninger Klæbning C50B C60B 100 200 g/m² Udprøjtes koldt eller opvarmet, ca. 40 C Kan anvendes på let fugtig vej Skal opbevares frostfrit Vedrørende forsegling henvises til "Vejledning for supplerende AB" 5. BINDEMIDLER TIL OVERFLADEBEHANDLING (OB), KOLDASFALT (KA) OG TYNDLAGSBELÆGNINGER (TB k) Udbudsforskriften er opdelt i fire underafsnit, som omhandler Modificering til OB (MOB), KA og TB k, Kationiske bitumenemulsioner til OB, KA og TB k, Mineraloliefluxet bitumen (cut-back) til OB (MOB) og Vegetabilsk oliefluxet bitumen til OB (MOB). Modificering til OB (MOB), KA og TB k Beskrivelsen af anvendelse af modificerede bindemidler til modificerede produkter i dette afsnit af udbudsforskriften er foretaget ud fra det modificerede udgangsbindemiddel, før produktion af bitumenemulsion, bitumenopløsning eller lign. Kationiske bitumenemulsioner til OB, KA og TB k Kationiske bitumenemulsioner anvendes såvel til overfladebehandling, koldasfalt som til tyndlagsbelægninger. Ved over-fladebehandling anvendes såvel standard bindemidler som modificerede bindemidler. I tyndlagsbelægninger anvendes altid polymermodificerede bindemidler med elastomer karakter. Mineralolie fluxet bitumen (cut-back) til OB (MOB) De mineraloliefluxede bitumener repræsenterer de traditionelle cut-back bindemidler, som anvendes til overfladebehandling. Vegetabilsk oliefluxet bitumen til OB (MOB) De vegetabilsk oliefluxede bitumener repræsenterer en ny generation af miljøvenlige OB bindemidler, hvor 7
viskositetsegenskaberne er skabt gennem tilsætning af vegetabilske olieprodukter. 6. DS/EN ISO 4259 Indenfor standardisering af olieprodukter - og hermed også bitumenprodukter - har der i mange år været tradition for at håndtere prøvningsusikkerhed og konsekvenserne heraf i forhold til specifikationsgrænser i en særlig standard. Derfor er der i alle de europæiske produktstandarder for dette område, henvisning til, at DS/EN ISO 4259 er gældende, hvorfor standardens krav ikke kan afviges. Standarden giver - udover håndtering af prøvningsmetoders naturlige statistiske spredning af prøvningsresultater i forhold til specifikationsgrænser også retningslinier for, hvordan konflikter i forbindelse med uoverensstemmelse mellem afleverings- og modtagekontroldata mellem bitumenleverandør og asfaltproducent kan løses. Sidstnævnte er selvfølgelig under forudsætning af, at parterne ikke forinden har talt sig til rette. De i tabel 2a og 2b viste værdier for reproducerbarhed R anvendes i forbindelse med afleverings- og modtagekontrol, hvis de fundne værdier er tæt på men udenfor gældende specifikationsgrænser. Definition på repeterbarhed og reproducerbarhed er Repeterbarhed (r) Forskellen mellem to målingsresultater opnået af samme operatør med det samme apparatur under ens betingelser på identisk prøvningsmateriale vil i det lange løb, med normal og korrekt udførelse af målingsmetoden, kun overskride den angivne værdi for metoden i ét ud af tyve tilfælde. Reproducerbarhed (R) Forskellen mellem to enkelte og uafhængige målingsresultater opnået af forskellige operatører i forskellige laboratorier på identisk prøvningsmateriale vil i det lange løb, med normal og korrekt udførelse af prøvningsmetoden, kun overskride den angivne værdi for metoden i ét ud af tyve tilfælde. 8
Tabel 2a: Fastlagte værdier for repetérbarhed, r, og reproducérbarhed, R. (bindemiddel) Analyse Enhed Analysemetode r R Penetration ved 25 C * 0,1 mm DS/EN 1426 2 3 ( 50 * 0,1 mm ) Penetration ved 25 C * 0,1 mm DS/EN 1426 4 % 6 % ( 50 * 0,1 mm ) Penetration ved 15 C * 0,1 mm DS/EN 1426 5 % 8 % ( 50 * 0,1 mm ) Blødhedspunkt k&r C DS/EN 1427 1,0 2,0 ( 80 C ) umodificeret Blødhedspunkt k&r C DS/EN 1427 1,5 3,5 ( 80 C ) modificeret Blødhedspunkt k&r C DS/EN 1427 2,2 6,3 ( 80 C ) polymermodificeret Dynamisk viskositet ved 60 C Pa s DS/EN 12596 6 % 10 % ( < 2000 Pa s) Dynamisk viskositet ved 60 C Pa s DS/EN 12596 6 % 12 % ( 2000 Pa s) Kinematisk viskositet ved 135 C mm 2 /s DS/EN 12595 4 % 6 % ( < 600 mm 2 /s) Kinematisk viskositet ved 135 C mm 2 /s DS/EN 12595 4 % 9 % ( 600 mm 2 /s) Brudpunkt Fraass C DS/EN 12593 3 6 Opløselighed % DS/EN 12592 0,10 0,15 Flammepunkt Pensky-Martens c.c. C ISO 2719 5 10 Elastisk tilbagegang ved 10 C % DS/EN 13398 4 7 Force Ductility, Tensile Test eller DS/EN 13589 DS/EN 13587 (a) (a) Pendulum Cohesion Test 5 C DS/EN 13588 Tubetest 72 timer ved 180 C DS/EN 13399 Blødhedspunkt k&r (top - bund) C DS/EN 1427 2,1 (b) 4,9 (b) (numerisk) Elastisk tilbagegang % (abs.) DS/EN 13398 4 7 (top - bund) (numerisk) RTFOT (hærdning) DS/EN 12607-1 Masseændring % DS/EN 12607-1 0,15 0,20 Tilbageværende penetration DS/EN 1426 7 % 10 % Blødhedspunkt k&r ( < 6,5 C) C DS/EN 1427 1,5 2,5 Blødhedspunkt k&r ( 6,5 C) C DS/EN 1427 3,0 4,0 Viskositetsindeks ved 60 C (dyn. DS/EN 12596 10 % 20 % viskositet) Elastisk tilbagegang 10 C % (abs.) DS/EN 13398 5,7 (b) 9,9 (b) (numerisk) Elastisk tilbagegang 10 C % DS/EN 13398 4 7 (a) p.t. ukendt (b) præcision for differencer anslået ud fra prøvningsmetodens præcision ganget med kvadratrod 2 9
Tabel 2b: Fastlagte værdier for repetérbarhed, r, og reproducérbarhed, R. (Emulsioner og cut-backs) Analyse Enhed Analysemetode r R Vandindhold af emulsion, azeotropisk destillation DS/EN 1428 1 % 2 %(m/m) 3 %(m/m) (a) Bindemiddelindhold (50-70 %) % DS/EN 1431 1,0 2,0 Oliedestillat % DS/EN 1431 1,0 2,0 Brydningsværdi DS/EN 13075-1 Udløbstid (4 eller 10 mm) DS/EN 12846-1 Værdier < 20 s 1 s 2 s Værdier 20 s x 40 s 2 s 10 % Værdier > 40 s 5 % 10 % Udløbstid DS/EN 12846-2 Værdier < 20 s 1 s 2 s Værdier 20 s x 40 s 2 s 10 % Værdier > 40 s 5 % 10 % Sirest, 0,5 mm % DS/EN 1429 (b) (b) Sirest, 0,16 mm % DS/EN 1429 (b) (b) Sedimentation 7 dages lagring % DS/EN 12847 (b) (b) Sirest 0,5 mm, 7 dages lagring DS/EN 1429 (b) (b) Flammepunkt Abel c.c. C DS/EN ISO 13736 2 4 Flammepunkt Cleveland o.c. C DS/EN ISO 2592 8 16 Flammepunkt Pensky Martens c.c. C DS/EN ISO 2719 5 (d) 10 (d) Klæbeevne - tilslagsmetoden DS/EN 15626 (c) (c) (a) Hvis emulsionen indeholder opløsningsmidler (b) p.t. ukendt (c) subjektiv prøvningsmetode; ikke mulig at fastlægge (d) gælder for viskose produkter, der kan danne skindlag Repeterbarhed og reproducerbarhed må ikke forveksles med spredninger eller standard afvigelser, selvom de to begreber nogen gange beskrives på den måde. Omregningerne kan ske efter følgende formler : r 2, 77 r R 2, 77 R hvor er spredningen eller standard afvigelsen, der knytter sig til enten r eller R. Faktoren 2,77 hidrører fra 95 % sandsynlighedsniveauet fra den tilhørende normalfordeling. 10
Niels Juels Gade 13 Postboks 9018 1022 København K Telefon 7244 3333 vd@vd.dk vejdirektoratet.dk vejregler@vd.dk vejregler.dk ISBN: 87-7060-488-6