Vejdirektoratets erfaringer med cementbundne bærelag Udviklingsprojekt 2003-2004 Demonstrationsprojekt Høgild 2005-2008 Finn Thøgersen Vejdirektoratet, Vejteknisk Institut
Definition Halvstiv belægning semi-rigid pavement, cement treated base Cementbundet grusbærelag (CG) med asfalt dæk/slidlag DBF, 23. april 2008 2
CG i Europa Omkring 10% på det overordnede vejnet 50% i D og F, 10-15% i NL, B og E, andre lande inkl. DK < 5% Typisk opbygning for tung trafik: 15-25 cm CG med 10-20 cm asfalt Trykstyrker typisk 6-12 MPa Refleksionsrevner normalt anset for uundgåelige Asfalttykkelse oftest bestemt af ønsket om at forsinke revner Nu styret revneudvikling (pre-cracking) i de fleste lande DBF, 23. april 2008 3
Kontraktionsrevner 10 20 m DBF, 23. april 2008 4
Refleksionsrevner kan ikke accepteres! DBF, 23. april 2008 5
Hvordan undgås refleksionsrevner? Tykke asfaltlag CG med passende lav styrke (3 5 MPa) Vibrationstromling af afhærdnet bærelag (mikrorevner) Revneanvisning DBF, 23. april 2008 6
Revneanvisning 1,5 3 m 100% lastoverføring DBF, 23. april 2008 7
Cementbundet grus i Danmark 1970 1980: Ca. 100 km motorvej med cementbundne grusbærelag Simpelt produkt, kun én tilslagsfraktion, oftest 0 32 mm grus Normalt blanding på værk 7-døgns trykstyrke min. 5 MPa Minimum cementindhold 90 kg/m 3 DBF, 23. april 2008 8
Cementbundet sand Brugt som underlag for vejbeton 1960-1980 I begyndelsen af 1980 erne brugt som bærelag under asfalt (med flyveaske) Brugt forsøgsmæssigt som bærelag under tyndt asfaltlag i 2000. Fejlslag, primært pga. for dårlig blanding og komprimering DBF, 23. april 2008 9
Halvstive belægninger uden for Københavnsområdet 1974 1970 1980 1975 DBF, 23. april 2008 10
Halvstive belægninger i Københavns-området 1978 1969 1976 1977 1977 1967 1972 1980 1971 DBF, 23. april 2008 11
Gammel belægning på M3 med refleksionsrevner Refleksionsrevne Originalt slidlag fra 1977 DBF, 23. april 2008 12
Langtidsholdbar belægning på M10 Originalt slidlag fra 1980 Ingen refleksionsrevner! DBF, 23. april 2008 13
Opbygninger CG belægning M3 1977 38 mm ABS 80 mm GAB I CG belægning M10 1980 38 mm ABS 110 mm GAB I 200 mm CG 210 mm CG DBF, 23. april 2008 14
Trafikudvikling 10 ton standard aksler på referencestrækningerne, summeret 35.000.000 A: M10 syd 30.000.000 D: M10 nord 25.000.000 E: M3 20.000.000 15.000.000 10.000.000 dim. 5.000.000 dim. dim. 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 DBF, 23. april 2008 15
Borekerner fra gamle belægninger Vej Refleksionsrevner E-værdier, FWD [MPa] Kernestyrker [MPa] Intakte kerner M3 Ja 12.000 20.000 17 14/14 M10-s Nej 1.500 10.000 11 32/48 M10-n Nej 2.000 12.000 21 28/43 DBF, 23. april 2008 16
Danske erfaringer Dimensioneret for 5-10 mio. Æ10, men har indtil nu båret op til 32 mio. Æ10 Ofte god holdbarhed af asfaltslidlag placeret på CG Alvorlige refleksionsrevner på under halvdelen af strækningerne Brugen af denne belægningstype stoppede i begyndelsen af 1980 erne DBF, 23. april 2008 17
Konklusioner for laboratorieforsøg Ved optimering af 0 2 mm fraktionen kan cementindholdet ofte reduceres Ved optimal sammensætning af hele tilslagsfraktionen (pakningsberegninger) kan cementbehovet minimeres Marginale materialer kan udnyttes DBF, 23. april 2008 18
Hovedelementer CG-laget: Optimeres mht. sammensætning og bindemiddelindhold Kan dimensioneres til lang levetid Revneanvisning: Skal sikre mod refleksionsrevner Fuld lastoverføring, max. vidde 0,2 mm Alle revner aktive Asfaltlaget: Jævn overflade Beskytte CG mod topknusning og kritisk vandmætning DBF, 23. april 2008 19
Demonstrationsstrækning ved Høgild syd for Herning DBF, 23. april 2008 20
Demonstrationsstrækning ved Høgild DBF, 23. april 2008 21
Video fra Høgild http://media.webpartner.dk/nbtv/ vd/betonprojekt.wmv DBF, 23. april 2008 22
Demonstrationsstrækning 500 m på MV, 300 m på forbindelsesvej 20 cm CG, 8 cm asfalt binde- og slidlag To CG-styrker: C 3/4 og C 8/10 Forprøvning med lokale grusmaterialer Flyveaske som fillertilsætning C 3/4 : 45 kg cement + 60 kg FA C 8/10 : 60 kg cement + 60 kg FA Komprimering: Ingen værdier under 98% (mod. Proctor) DBF, 23. april 2008 23
Færdig overflade DBF, 23. april 2008 24
Revneanviser på færdig overflade DBF, 23. april 2008 25
Kerne over revneanviser DBF, 23. april 2008 26
Kontrol af revneanvisere DBF, 23. april 2008 27
Afsluttende målinger på forbindelsesstrækning DBF, 23. april 2008 28
Tøjningsmålinger under trafik DBF, 23. april 2008 29
Videre arbejde Bæreevnemålinger med High Speed Deflectograph Analyse af resultater fra tøjningsmålere Kalibrering/verificering af nedbrydningsmodel DBF, 23. april 2008 30
Perspektiver Udnyttelse af lokale, evt. marginale materialer Mere stive vejbelægninger, længere levetid Billigere belægninger? DBF, 23. april 2008 31
Tak for opmærksomheden! DBF, 23. april 2008 32