VTnotat Nr V198 1992vti.diva-portal.org/smash/get/diva2:672010/FULLTEXT01.pdf · VTnotat Nr V198...
Transcript of VTnotat Nr V198 1992vti.diva-portal.org/smash/get/diva2:672010/FULLTEXT01.pdf · VTnotat Nr V198...
VT notat
Nr V198 1992
Titel: Avnötningsmätningar på provplattor vintern
_ 1991/92
Författare: Torbjörn Jacobson
Avdelning: Vägavdelningen
Projektnummer: _4238005-5
Projektnamn: Asfaltbeläggningars nötningsresistens (Del-
projekt inom huvudprojektet "Massabeläggning.
Kartläggning och utveckling av funktionella
egenskaper")
Uppdragsgivare: Vägverket
Distribution: Fri
div
Väg-och Trafik-
/Ins%tutet
VTITorbjörn Jacobson
INLEDNING OCH SYFTE............................................................................................. ..1
MÄTNINGAR VINTERN 1991-92 ................................................................................. .. 2Avnötningsmätning ................................................................................................ 2Trañkdata ............................................................................................................ .. 3
RESULTAT .................................................................................................................... .. 5
Avnötning ............................................................................................................ .. 5
SPS-tal................................................................................................................. .. 7
VTI 1Torbjörn Jacobson
INLEDNING OCH SYFTE
Som ett alternativ till fullskaliga provvägsförsök har sedan några år laboratorietillverkadeprovplattor placerats ut i befintliga beläggningar på vägen för studier av asfaltbeläggningarsnötningsegenskaper. Sedan i slutet av 1980-talet har totalt 120 provplattor av typen HABToch HABS lagts ut vid 11 olika lokaler runt om i södra och mellersta Sverige.
Provplattoma med formatet 48 * 75 cm tillverkas på laboratoriet under realistiska och välkontrollerade former och kan antingen testas i fält som ovan eller genom accelererandeprovning i VTIs provvägsmaskin. Utborrade prov kan också testas, t. ex. genomTrögerprovningen. Den noggranna proceduren kring blandning, hantering och välan avmassorna på laboratoriet medför att provplattoma erhåller en mycket homogen
sammansättning och hög packningsgrad (>97%).
Föreliggande lägesrapport behandlar slitagemätningarna vintern 1991/92 på provplattoma från1989- och 1990-års program. Plattorna är placerade på E4:an norr och söder om Stockholm(Upplands-Väsby, Häggvik och Salem).
1989-års plattor omfattar tredje vinterns slitage av olika varianter av skelettasfalt (HABS) ochnågra jämförande plattor med konventionell tät asfaltbetong, HABT. Det grova stenmaterialetutgörs i samtliga fall av porfyr från Älvdalen. Syftet var att studera och jämföra deslitlagerbeläggningar som då ansågs varade bästa på marknaden. Tidigare resultat från tvåmätsäsonger ñnns redovisade i VTI Notaten V132 och VISO.
1990-års plattor omfattar andra vinterns slitage av i huvudsak HABS-beläggning. Syftet varföljande:
Att studera effekten av kubisering av det grova stenmaterialet
Att studera effekten av stenstorleken i HABS-beläggning
Att studera effekten av stenkvaliten i HABS-beläggning
Att studera effekten av Polybilt i HABS-beläggning
Första årets mätningar finns redovisade i VTI Notat V162.
I samtliga objekt ingår också en referensplatta av HABT16 med porfyr större än 4 mm.
VTI 2Torbjörn Jacobson
MÄTNINGAR VINTERN 1991-92
Avnötningsmätning
Avnötningsmätningarna har gjorts med V'I'Izs laserproñlometer som består av en 1 meter långmätbalk med Stödben. Proñlometem bygger på kontaktlös avståndsmätning mellan mätbalkenoch vägytan genom laserteknik.Tvärproñlen registreras med en avläsningsnoggrannhet av ca0,01 m och med en samplingstäthet av 400 mätpunkter per meter.
Vid mätningen placeras laserproñlometems ben i ñxar som gjutits in i den intilliggandebeläggningen. På varje platta mäts avnötningen utmed sex mätlinjer. För att kontrolleratrañkens placering och fördelning i vägens sidled ñnns en mätlinje som täcker helakörfältsbredden placerad omedelbart efter varje plattserie.
Slitaget (avnötningen) beräknas ur skillnaden mellan nollmätningen och slutmätningen somgörs på hösten respektive våren strax före och efter dubbsäsongen.
Figur 1. Slitagemätning av provplattor, E4 Upplands - Väsby.
VTI 3
Torbjörn Jacobson
Trafikdata
Uppgifter om trafikdata har hämtats från mätningar utförda av VTI i december 1991 och från
Vägverket. Dubbfrekvensen for 1991/92 kommer från Stockholms gatukontor.
I följande tabeller och figur redovisas antalet personbilar som trañkerat provplattorna och
trañkdata-underlaget för beräkning av SPS-talet.
1989-års plattor:
Tabell 1. Trañkdata, E4 Häggvik och Salem.
Häggvik Häggvik Salem Salem
1990/91 1991/92 1990/91 1991/92
Mätstart: År 90 91 90 91Mån 1 1 10 1 1 10
Dag 5 22 7 21
Mätslut: År 91 92 91 92Mån 4 4 4 4
Dag 16 22 15 21
Skyltad hastighet: 90 90 90 90
Uppmätt hastighet: 100,0 94,1 102,6 98,6
Fordon i körrikt: 25800 25800 23380 23380
Procent i körfält: 54 54 59 59
Fordon i körfält: 13932 13932 13794 13794
Fordon på plattor: 7245 7245 6897 6897
Dubbfrekvens (%): 39 29 39 29
Antal mätdygn: 162 183 159 183
Sza dubbade ford: 457716 384473 427689 366029
Figur 2. Dubbfrekvens i Stockholmsområdet vintern 1991-92.
lZ
8V
99
O0
O0
0O
0
6%///
r/V///
///// ////
/%V/
////
////
/// /
,/ //////
//////
//////
//////
//////
//////
//////
////
V///
////
/..//
// W
/ rá
//
%
/
/
////////
%
//
/%
/
//
?/
/
An
Sza d nbbade ford:
vens (% :
mätdygn:
Dubbf e
3
F0 J Udo på platto :
J..
01' 0
DC
01' D.
U0
i körrik :
n i körfä :
(Jlll
i körfä :
P
13
8
ap U
J..
J U
Skyltad h
Uppmâtt h S
'(19th (km/ )ighet (km/h :
Mätstart: Å
Mätslut: Å
Torbjörn Jacobson
l990-års plattor:
Q
9
121
53
12545
6273
35844
17922
70
89
1 1
29
90
30
90
Väsby
Tabell 2. Trañkdata, E4 Upplands-Väsby.
402268 299902
39
146
5267
35844
16990
62
10534
90
11
91
90
1989/90 1990/91
Väsby
Dubbanvändning i Stockholmsområdet vintern 1991/92
279519
5267
29
183 10534
35844
16990
62
1991/92
91
10
22
92
22
90
97,7 Väsby
VTI
VTI 5Torbjörn Jacobson
RESULTAT
Avnötning
I följande tabeller och figurer redovisas avnötningen vintern 1991/92. Avnötningen redovisas iform av medelvärdet beräknat Över hela plattans bredd mätt i sex mätlinjer.
1989 års plattor:
Tabell 3. Resultat av avnömingsmätningama vintrarna 1990/91 och 1991/92vid Upplands-Väsby.
Beläggningstyp Mdv Std Mdv Std
1 990/91 Std 1 991/92 StdHAB20T Porfyr >4mm 2,49 0,29 2,15 0,27HAB20T Porfyr >8mm 2,79 0,24 2,32 0,18
Viacotop 885 1,39 0,12 1,29 0,21
Viacotop B180 1,27 0,11 1,12 0,08HABS16 Bitulastic 1,20 0,13 1,19 0,16HABS16 Nelastic 1,15 0,16 1,11 0,22HABS16 Caribit 1,68 0,22 1,45 0,15HAB16T Ref.,1) 2,41 0,22 1,95 0,15
HAB16T,2) 2,75 0,40 2,54 0,36HAB12T+BCS 12-16 1,78 0,15 2,05 0,34
Stabinor 12 1,64 0,20 1,59 0,16Stabinor 16 1,94 0,28 1,78 0,31Rubit 16 1,58 0,19 1,51 0,13
GJAP12+BCS 12-16 1 ,74 0,53 2,78 1,07HAB16T Ref.,1) 2,41 0,41 2,12 0,31
1) Befintlig beläggning.2) Referensplatta.
VTI 6Torbjörn Jacobson
Avnötning på plattor vid Upplands VäsbyAvnötning mdv mm
I 1990/1991
D 1991/1992
0,00 .j
8-°-°-e§252223
fåååegåg ?gå å?>§§ 5 2§§ 2 3
Figur 3. Avnötning Upplands-Väsby vintrarna 1990/91 och1991/92.
Kommentarer:
Resultaten från tredje vinterns, 1991/92, mätningar stämmer väl överens med föregående årsresultat från Upplands-Väsby. Avnötningen är med något undantag generellt lägre än åretinnan beroende på att antalet dubbade fordon som passerat provplattoma är mindre underdenna vinterperiod (ca 7 % lägre än 1990/91 och 23 % lägre än 1989/90).
Plattan med BCS-sten invältat i gjutasfalt uppvisar avvikande resultat beroende på att en stordel av stenarna har lossnat och på så sätt registrerats som avnötning. Anledningen till attstenarna lossnat är att stenen inte vältats ner i massan tillräckligt vid tillverkningen av plattorna.Även plattan med HABT12 med BCS erhåller något accelererande avnötning jämfört medövriga provplattor.
Slitlager av typ HABS uppvisar markant lägre avnötning än Slitlager av typ HABT.
De olika massatypema som ingår i försöket har delats upp i följande grupper med ungefärliknande slitstyrka med utgångspunkt från avnötningsmätningarna 1991/92:
Grupp 1 (avnötning 1,0 - 1,5 mm): HABSlÖ (Nelastic), Viacotop (B180), HABSlÖ
(Bitulastic), Viacotop (B85), HABSlÖ (Caribit).
Grupp 2 (avnötning 1,5 - 2,0 mm): Rubitlö, Stabinor12, Stabinor16.
VTI 7
Torbjörn Jacobson
Grupp 3 (avnötning 2,0 - 2,5 mm): HABT12+BCS 12-16, HABTZO (porfyr>4mm), HABTZO
(porfyr<8mm).
Grupp 4 (avnötning >2,5 mm): HABT16.
Som det framgår av resultaten erhåller Viacotop med konventionella bindemedel, B85 och
B180, avnötning av ungefär samman storleksordning som HABS-variantema med
polymennodiñerade bindemedel.
I bilaga 1 redovisas provplattomas placering i hjulspåret i förhållande till den uppmätta
avnötningsproñlen för hela körbanan.
Plattor 1990:
Tabell 4. Resultat av avnötningsmätningama vintrarna 1990/91 och 1991/92
vid Salem och Häggvik.
1990/1991 1991 /1 992 1990/1991 1991 /1 992
HABT16 Referens 885 4-16 1 78 01
Stabinor 1 6 B85 Ade|öv kub. 4-16 1 9 1 18
Stabinor 16 885 Ade|öv kub 4-16 44 19
HABS16 B85 Bålsta kub. 4-16 69 10 79
HABS16 885 Bålsta kub 4-16 4 69
HABSZO 885 8-20 1 1 71
HABS16 8-16 1 19
HABS8 4-8 1 64
HA831 6 885 1 1
HABl 61' 885 4 1 1
Bet 885
VTITorbjörn Jacobson
Avnötning på plattor vid SalcmAvnötning mdv mm
5,00
4,50
4,00
3,50
3 00' I 1990/1991
2,50El 1991/1992
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
' §2 ' 53 52 P -8 43 ;5I l 2 I I :r 5 g *g.e 'f 3 f °E s: 5 E 1'649 :5 '849 å? få zê 3? §5,5 o 3 m 0- :äE 22 2 E E
Figur 4. Avnötning Salem vintrama 1990/91 och1991/92.
Avnötning-mätningar på plattor vid HäggvikAvnötning mdv mm
5,00
4,50
4,00
3,50
3,00 -II 1990/1991
2,50 -
E] 1991/19922,00 -
1,50 -
1,00 -
0,50 -
0,00 «
4. 52 4. 53 55 §3 -8 -8.o 4. .0 ,g 4, ** å ä.3 . .3 L _ ;9 ?E 5%'ägo-2..._ñtoäê iEN E .å äO'- 0" .. n
.s i: 2 ä 8 *ä *ä'5 "52 E E
Figur 5. Avnötning Häggvik vintrarna 1990/91 och1991/92.
VTI 9
Torbjörn Jacobson
Kommentarer:
Resultaten från andra årets avnötning stämmer väl Överens med första årets resultat.
Avnötningen är mindre p g a den minskade dubbanvändningen men förhållandet mellanplattoma är i de flesta fall oförändrat. Skillnaden mellan plattorna i Häggvik och Salem ärockså liten.
Den positiva effekten av kubiseringen kvarstår. Slitaget är ca 17 - 25 % mindre för plattornamed kubiserat material jämfört med okubiserat.
Stenstorleken påverkar avnötningen och HABSZO erhåller fortfarande den lägsta avnötningenföljt av HABS 16 och HABS8. Det finns en tendens till att slitaget för HABS8 accelererarnågot jämfört med de högkvalitativa HABSlÖ och HABT16 med porfyr.
Det föreligger också en klar skillnad mellan HABT16 och HABS 16 när ett lokalt material somSkärlundagranit används. Slitaget reduceras med ca 16 %.
I bilaga 2 redovisas provplattomas placering i hjulspåret i förhållande till den uppmättaavnötningsprofilen för hela körbanan.
SPS-tal
Med utgångspunkt från tidigare redovisade trafrkdata och avnötningsmätningar harprovbeläggningamas SPS -tal beräknats. Eftersom försökens uppläggning i första hand byggerpå en jämförande studie mellan plattorna inom varje objekt samt i förhållande tillreferensplattan har trafikdatamätningama begränsats. Det medför att SPS-talen måste uppfattassom ungefärliga och inte absoluta värden på slitaget. SPS-talet påverkas också av hastigheten.Eftersom SPS-talet ofta efterfrågas har dock en beräkning gjorts utifrån det material som finns.De redovisade SPS-talen bör således tolkas och användas med viss försiktighet. Resultaten
redovisas i följ ande tabeller:
VTI 10Torbjörn Jacobson
1989 års plattor:
Tabell 5. Beräknat SPS-tal på plattorna vid Upplands-Väsvy.
Väsby Väsby Väsby
Beläggningstyp - Porfyr- 1989/90 1990/91 1991 /92
sten Mdv. Mdv. Mdv.
HABT20 Porfyr >4mm 4-20 18 18 16
HABT20 Porfyr >8mm 8-20 20 20 18
Viacotop 885 8-16 1 1 10 10
Viacotop 8180 8-16 10 9 8
HABS16 Bitulastic 8-16 12 7 9
HABS16 Nelastic 8-16 10 8 8
HABS16 Caribit 8-16 1 1 12 1 1
Bef. beläggning .7 17 14 15
HABT16 4-16 19 19
HABT12+BCS 12-16 8-16 13 16
Stabinor 12 8-16 12 12
Stabinor 16 8-12 14 13
Rubit 16 8-16 11 11
GJAP12+BCS12-16 8-16 17 21
Bef. beläggning 8-16 16 16
Kommentarer:
Bortsett från plattorna med invältad BCS-sten är SPS-talen i stort sett oförändrade den tredjevintern jämfört med föregående år. Beläggningarna typ HABS erhåller SPS-tal mellan 8 - 13.För HABT-beläggningama varierar SPS-talet mellan 16 - 19. HABT12 med BCS-sten erhållerSPS på 16.
VTI 11
Torbjörn Jacobson
1990 års plattor:
Tabell 6. Beräknat SPS-tal på plattorna vid Salem och Häggvik.
Beläggningstyp 8itumen Stenmat 1990/91 1991 /92 1990/91 1991/92
Mdv. Mdv. Mdv. Mdv.
Häggvik Häggvik Salem Salem
HABT16 Referens 885 Porfyr 4-16 13 10 15 11
Stabinor 16 885 Adelöv kub. 4-16 10 10 11 12
Stabinor 16 885 Adelöv ej kub 4-16 15 13 16 16
HABS16 885 Bålsta kub. 4-16 17 17 14 15
HABS16 885 Bålsta ej kub 4-16 21 19 18 20
HABSZO 885 Porfyr 8-20 7 7 8 6
HABS16 Polybilt Porfyr 8-16 9 7 1 1 9
HA8$8 Polybilt Porfyr 4-8 10 1 1 8 10
HABS16 885 Granit,Skärlunda 18 19 15 18
HABT16 885 Granit,Skärlunda 23 22 20 21
8ef.beläggning 885 Porfyr 8 8 13 1 1
Kommentarer:
I en del fall erhålls något lägre SPS-tal det andra året. Det gäller framförallt HABS16 och 20
samt HABT16 innehållande porfyr från Alvdalen. I Övrigt är SPS-talet oförändrat eller någothögre det andra året.
HABS-beläggningama med porfyr från Älvdalen uppvisar SPS-tal på 6 - 11 medanmotsvarande HABT16 (referensen) erhåller SPS på 10 - 11. När ortens material ingår (Bålsta
och Skärlunda) är SPS-talen 15 - 19 för HABSlö. Porfyr från Adelöv hamnar mellan 10 - 12för kubiserat material. HABT16 med Skärlundagranit ger SPS på 18 - 19.
Plattorna innehållande bindemedlet Polybilt erhåller SPS-tal av samma storleksordning som
motsvarande HABS-plattoma vid Upplands-Väsby som också innehåller polymennodiñeradebindemedel.
Plattorna vid Häggvik uppvisar ungefär liknande SPS-tal som plattorna vid Salem. Den tidigarekonstaterade skillnaden i SPS-tal mellan de två objekten (vintem 1991/92) berodde på osäkra
uppgifter om antalet personbilar som trafikerade plattorna. En förnyad differentierad mätningav trañkmängd, körhastighet och fördelning av personbilar mellan körfälten gjordes därför avVTI under den gångna vintem vid Upplands-Väsby, Salem och Häggvik.
AvnötnmgsprofulUpplandsVäsby
1991/92
Slut
age(mm)
1.0-
prOVp1att0r
I
0.0
-Lo-
-2.0
-
-3.0
'*
-40-
-5.0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
4.0
profi1en.P1attans 1äge i förhå11ande ti11 den uppmätta avnötnings-
Prof
lllä
ngd
(m)
Bi1aga 1
Avnö
tnin
gspr
ofll
Häggvuk
1991/92
Siit
age(mm)
1.0-
MAMA.
AnI
IprOVp1att0r
0.0
-Lo-
-3.0
- vvuwv
ll
avnötningsprofi1en.P1attans 1äge i förhå11ande ti11 den uppmätta
Prof
lllä
ngd
(
7I
II
II
'i
II
U1
II
II
II
II
1m)
Bi1aga 21(2)
Avnö
tnin
gspr
oful
Salem1991/92
Shtage(mm)
1.0-
prOVp1att0r
ODLn
__vu
.w$.
{{
mF..
g..,
avnötningsprofi1en.P1attans 1äge i förhå11ande ti11 den uppmätta
4.04
-2.0
-
-3.0
"
-40-
_5.0
ii
II
II
II
II
I
Prof
lllä
ngd
(m)
11
II
iI
IT
II
Bi1aga 22(2)