Utvärdering av bitumenbundet bärlager, E4 Skånes Fagerhult

Transkript

1 VTI notat Utvärdering av bitumenbundet bärlager, E4 Skånes Fagerhult Författare FoU-enhet Safwat Said, Hassan Hakim och Tomas Winnerholt Väg- och banteknik Projektnummer Projektnamn Uppdragsgivare E4 Skånes Fagerhult Vägverket Region Skåne

2

3 Förord VTI har av Vägverket Region Skåne fått uppdraget att utvärdera nyutlagda bitumenbundna beläggningar på E4 förbi Örkelljunga och Skånes Fagerhult. Arbetet har utförts genom laboratorieundersökningar och beräkningar med PMS Objekt för beräkning av teknisk livslängd. En del resultat uppmätta av Vägverket Produktion är också inlagda i detta notat. Kontaktpersoner på Vägverket har varit Folke Svantesson och Connie Olsson. Från VTI:s sida har Safwat Said varit projektledare medan Hassan Hakim och Andreas Waldemarson har utfört undersökningar. Tomas Winnerholt, Vägverket, Borlänge, har medverkat vid beräkningar och sammanställning av rapporten. Linköping september 2004 Safwat F. Said

4

5 Innehållsförteckning Sid Sammanfattning 5 1 Inledning 7 2 Provtagning 8 3 Tjocklekar 9 4 Hålrumshalter 11 5 Dynamiskt kryptest 12 6 Styvhetsmodul 14 7 Utmattning 16 8 Beräkning 18 9 Beräkning av livslängd med hänsyn till sprickor Avslutande kommentarer Referenser 22 Bilagor Bilaga 1 Lagertjocklekar och hålrumshalt Bilaga 2 Provningsresultat utförda av Vägverket Produktion (VVP) Bilaga 3 Beräkning av töjningar med PMS objekt baserad på fälttemperatur Bilaga 4 Beräkning av töjningar med PMS objekt baserad på temperaturer enligt ATB VÄG

6

7 Sammanfattning Under hösten 2003 har ett vägavsnitt på ca sju km lagts på E4 vid Skånes Fagerhult förbi Örkelljunga. Det är en nybyggd vägsträcka. Bär- och bindlager är utlagda under hösten Slitlagret utförs under hösten På uppdrag av Vägverket Region Skåne har borrkärnor tagits upp för undersökning av lagertjocklekar, hålrumshalt och mekaniska egenskaper hos bundna lager. Syftet med undersökningen är att utvärdera de bitumenbundna lagren ur strukturella funktionsegenskaper (styvhetsmodul, utmattning och krypegenskaper) och för jämförelse med kraven i ATB VÄG Syftet är också att beräkna livslängden med avseende på sprickutveckling. Hålrumshalten hos bärlagret har visat en klar avvikelse från gällande specifikationer enligt undersökta prov. Troligen har den låga hålrumshalten givit upphov till låga styvhetsmoduler. Nackdelen med låg styvhet är att det blir större dragtöjningar i underkant av bitumenbundna beläggningar och sämre lastfördelning. Det konstaterades också att utmattningssambandet för AG från Örkelljunga är brantare än standard AG, m.a.o. känsligare för temperatur, vilket kan leda till kortare livslängd som i det här fallet. Det undersökta AG-lagret har dock visat godkänt resultat med avseende på stabilitet (kryptest) trots den låga styvhetsmodulen som även påverkar stabiliteten. Det konstateras att oavsett alla beräkningar har beläggningen sämre egenskaper än normala AG-beläggningar med hänsyn till funktionsegenskaper. I det här arbetet har livslängden beräknats dels baserad på fälttemperaturer från VVIS data, dels baserad på klimatperioder enligt ATB VÄG. Livslängden ligger klart under kravet på 30 miljoner överfarter av ekvivalenta standardaxlar. Det bör erinras här att asfaltbeläggningar går igenom en hel del efterpackning, härdningsoch åldringsprocess, speciellt under första året efter utläggning. Dessa effekter kan markant förbättra beläggningsegenskaperna efter ca ett år. 5

8 6

9 1 Inledning Under hösten 2003 har ett vägavsnitt på ca sju km lagts på E4 vid Skånes Fagerhult förbi Örkelljunga. Det är en nybyggd vägsträcka. På uppdrag av Vägverket Region Skåne har borrkärnor tagits upp för undersökningar av lagertjocklekar, hålrumshalt och mekaniska egenskaper hos bundna lager. Syftet med undersökningen är att utvärdera de bitumenbundna lagren ur strukturella funktionsegenskaper (styvhetsmodul, utmattning och krypegenskaper) och för jämförelse med kraven i ATB VÄG Syftet är också beräkning av livslängden med avseende på sprickutveckling. Konstruktionen på K1 består av 95 mm AG /220, 45 mm ABb16 70/100 och 40 mm ABS16 70/100. Bär- och bindlager är utlagda under hösten Slitlagret utförs under hösten ÅDT k är och andel tung trafik är 29 procent. 7

10 2 Provtagning Sammanlagt har 60 borrkärnor tagits upp från vägen mellan sektion 24/000 och 32/000. Provtagningen har utförts av PEAB:s laboratorium i Markaryd. Hälften av borrkärnorna är tagna från norrgående körfält och resterande från södergående körfält. Borrplan och antal prover med diameter 100 och 150 mm redovisas i tabell 1. Tabell 1 Planerade och genomförda borrningar samt antal upptagna borrkärnor. Provpunkt Sektion Planerade Sidoläge från höger vägkant Genomförda Sidomått från Sektion mittlinje Antal Norrgående Norrgående Ø100 Ø /372 1,7 24/378 5, /391 2, /665 2,3 24/616 7, /954 2,6 25/876 6, * 28/812 1,5 28/819 9, * 29/076 1,6 29/088 9, * 29/273 1,5 29/294 9, /275 2,2 30/285 8, * 30/727 0,7 30/714 10, /643 0,8 2 1 Södergående Södergående 11 24/341 1,7 24/301-5, /552 2,8 25/502-8, /043 2,3 25/996-7, /560 2, /128 1, * 28/940 1,6 28/920-9, /437 1,5 29/418-6, /359 2,2 30/328-8, * 30/401 0,7 30/370-9, * 30/788 0,8 30/758-9,7 2 1 Prov markerade med stjärna (*) har borrats från vägren av misstag pga. snötäckning av vägen och avsaknad av vägmarkering. Resultat från dessa prov har inte tagits med i beräkningarna. 8

11 3 Tjocklekar Figurerna 1 4 visar tjockleken hos borrprov från olika lager. Tjockleken är bestämd enligt VVMB (pub ). Tjockleksbestämningar utförd av entreprenören (VVP), är också inlagda i figurerna samt resultat från tjockleksmätningar hos B-prov som utfördes senare av VTI. Enskilda värden redovisas i bilaga 1 och 2. Det framgår att tjocklekar bestämda av VTI är något tunnare. Tjocklek (mm) Översta AG lager VVP VTI B prov nominellt värde 30 18/000 20/000 22/000 24/000 26/000 28/000 30/000 Sektion Figur 1 Tjocklek hos borrprov från översta AG lagret. Tjocklek (mm) Understa AG lager VVP VTI B prov nominellt värde 30 18/000 20/000 22/000 24/000 26/000 28/000 30/000 Sektion Figur 2 Tjocklek hos borrprov från understa AG lagret. 9

12 130 Total AG lager VVP VTI B Prov nominellt värde Tjocklek (mm) /000 20/000 22/000 24/000 26/000 28/000 30/000 Sektion Figur 3 Den totala tjockleken hos borrprov från båda AG lagren. Tjocklek (mm) ABb lager VVP VTI B Prov nominellt värde 40 23/000 25/000 27/000 29/000 31/000 Sektion Figur 4 Tjocklek hos borrprov från bindlagret. 10

13 4 Hålrumshalter För beräkning av hålrumshalten har skrymdensiteten bestämts enligt FAS Metod 427 på alla prov och kompaktdensiteten bestämdes enligt FAS Metod 425 hos ett antal borrkärnor. Resultaten på enskilda värden redovisas i bilaga 1. Medelvärdet av hålrumshalten hos AG-lagret är 2,6 %, Tillåtet hålrumsintervall på borrprov är 3,0 8,0 % på medelvärde av 2 prov enligt ATB VÄG 2002 kapitel I Hålrumshalter hos AG lagren illustreras i figur 5 och 6. Entreprenörens resultat märkta med VVP är också inlagda i figuren och redovisas i bilaga Översta AG lager VVP VTI B prov Hålrum (%) Sektion Figur 5 Hålrumshalt hos översta AG-lagret. 10 Understa AG lager VVP VTI B prov Hålrum (%) Sektion Figur 6 Hålrumshalt hos understa AG-lagret. 11

14 5 Dynamiskt kryptest Översta AG-lagret i K1 samt ABb-lagret från vägren har undersökts m.a.p. deformationsresistens med dynamiskt kryptest enligt FAS Metod 468 (se tabell 5 och figur 7 och 8). Borrkärnorna har sågats till en tjocklek av ca 30 mm och parvis lagts på varandra för att komma upp till rätt tjocklek enligt metoden. För ABb i vägren visas endast resultat. ÅDT k är enligt Vägverkets dokumentation. Tvärfördelnings- och hastighetsfaktor för motorvägar är 0,8 och 0,9 respektive enligt ATB VÄG tabellerna C och C Beräkning av trafik med hänsyn till stabilitet (ÅDT k,stab ) blir: ÅDT = ÅDT J J k, sta k t h = Enligt tabell F5.2-4 i ATB VÄG för bärlagret tillhör denna väg till klass µε och kravet på krypvärde är µε. Med andra ord uppfyller bärlagermassan kravet. Tabell 5 Kryphastighet, krypmodul och töjning vid belastningar. AG22 översta lager Prov Tjocklek Kryphastighet Krypmodul vid n=3600 Töjning (n=3600) mm µε/n MPa µε 1N3Ö & 2N3Ö 59,1 1,4 4, N3Ö & 4N3Ö 59,8 1,8 6, N3Ö & 10N3Ö 59,9 2,0 6, S3Ö & 12S3Ö 59,7 1,2 5, S3Ö & 14S3Ö 60,1 1,2 7, S3Ö & 17S3Ö 59,9 1,0 6, Medelvärde 59,8 1,4 6, ABb16 från vägren 5N3 & 6N3 59,9 0,94 6, N3 & 9N3 60,2 1,86 6, S3 & 20S3 60,3 0,61 7, Medelvärde 60,1 1,1 6,

15 kryptest, E4 Örkelljunga, AG22 översta lager Töjning (µε) N3Ö & 2N3Ö 3N3Ö & 4N3Ö 8N3Ö & 10N3Ö 11S3Ö & 12S3Ö 13S3Ö & 14S3Ö 15S3Ö & 17S3Ö mdv Antal belastningar Figur 7 Deformationsutvecklingen för översta AG22 lagret. kryptest, E4 Örkelljunga, ABb22 lager från vägren Töjning (µε) Antal belastningar 5N3 & 6N3 7N3 & 9N3 19S3 & 20S3 mdv Figur 8 Deformationsutvecklingen för ABb16 lagret från vägren. 13

16 6 Styvhetsmodul Styvhetsmodulen har bestämts vid +10 C hos båda AG lagren, vilket visas i figur Det konstateras att det inte finns någon signifikant skillnad mellan beläggningar från understa och översta lagren. Det finns inte heller någon signifikant skillnad mellan beläggningar från norr- och södergående riktningar. Eftersom beläggningen är nylagd (2,5 månader gammal) har styvhetsmodulen korrigerats för motsvarande ett år gammal beläggning (se tabell 6). Korrigerade moduler för AG-lagren ligger under det nedersta tillåtna gränsvärdet enligt ATB VÄG tabell F med avseende på trafikklass >1,0. ÅDT k är lika med med 29 procent tunga fordon enligt Vägverkets dokumentation. (ÅDT k.tung = x 0,29 = 1 372). Modulmätningar vid 2 och 17 C har bestämts hos prov från översta AG lagret. Sambandet mellan modulvärden och temperatur visas i figur 11. Sambandet har använts för beräkning av moduler hos AG vid olika temperaturer för beräkning av livslängden (se avsnittet om beräkningar). Fyra borrkärnor har av misstag borrats ur vägren i stället för K1. Massabeläggningen i vägren består av ABb16 70/100 enligt dokumentation. Utförda modulmätningar visas i figur 12. Eftersom beläggningen är nylagd (2,5 månader gammal) har styvhetsmodulen korrigerats för motsvarande ett år gammal beläggning (se tabell 6). Styvhetsmodul (Mpa) Styvhetsmodul vid 10 C, E4 Örkelljunga, AG22 understa lager 1N1U 2N1U 3N1U 4N1U 8N1U 10N1U 11S1U prov nr 12S1U 13S1U 14S1U 17S1U 18S1U Figur 9 Styvhetsmodul vid +10 C för understa AG22 lagret i MPa. 14

17 Styvhetsmodul (Mpa) Styvhetsmodul vid 10 C, E4 Örkelljunga, AG22 översta lager 1N1O 2N1O 3N1O 4N1O 11S1O 12S1O 13S1O 14S1O prov nr Figur 10 Styvhetsmodul vid +10 C för översta AG22 lagret i MPa. Tabell 6 Korrigerade styvhetsmoduler för motsvarande ett år gammal beläggning. skikt Styvhetsmodul i MPa Mätvärde Ålderskorrigerad 2 C 10 C 17 C 2 C 10 C 17 C AG22 understa lager AG22 översta lager ABb16 från vägren Styvhetsmodul (MPa) ATB väg Labbmodul Expon. (Labbmodul) Mr = 12531e -0,1025T Temperatur C Figur 11 Styvhetsmodul vid olika temperaturer hos aktuell AG och standard AG enligt ATB VÄG samt samband för den aktuella AGn. 15

18 Styvhetsmodul (Mpa) Styvhetsmodul vid 10 C, E4 Örkelljunga, ABb lager 5N1* 6N1* 16S1* 19S1* prov nr Figur 12 Styvhetsmodul vid +10 C för ABb16 lagret (utborrade från vägren). 7 Utmattning Utmattningskurva har bestämts enligt VTI-metod för AG 22 (Said, 1995) vid tre temperaturer. Understa lagret i varje riktning har undersökts var för sig (se figur 13). Eftersom det inte finns någon signifikant skillnad mellan de två riktningarna har man analyserat proverna tillsammans. Utmattningskurvor vid tre temperaturer visas i figur 14. I figur 15 har utmattningskurvan för AG-lagret vid 10 C jämförts med standardutmattningskurvan för bärlager enligt ATB VÄG. Det konstateras att utmattningssambandet för AG från Örkelljunga är brantare, vilket betyder att den är känsligare för töjningar i underkant av beläggningen. För jämförelse av utmattningsresultat med ATB VÄG beräknas ÅDT k.tung, där ÅDT k är lika med med 29 procent tunga fordon enligt Vägverkets dokumentation. A ÅDTk, tung = ÅDTk ÅDT k.tung = x 0,29 = Enligt tabell F ska trafikklassen större än ÅDT k.tung ha en styvhetsmodul mellan MPa och klara en töjning större än 80 mikrostrain vid 10 6 belastningar vid utmattningsprovning vid 10 C. Styvheten för AG-lagret är MPa och töjningen vid 10 6 belastningar är endast 63 mikrostrain, vilket innebär att detta AG-lager inte uppfyller kravet enligt ATB VÄG. Detta illustreras också i figur 14. (Anmärkning: det är tryckfel i tabell F5.2-10, tecknet (<) ska vara större än (>)). Genom multipel regression på utmattningsdata vid tre temperaturer har utmattningsformel tagits fram för den aktuella AG:n för beräkning av livslängd vid olika temperaturer och korresponderande styvhetsmoduler. 16

19 LogN f = 14,0403 2,4546 * Logε 0,9612 * LogM s 3 Ovanstående samband motsvarar sambandet i ATB VÄG C som är för standard AG Södergående Norrgående N enskildvärden S enskildvärden Initiell töjning (µstrain) 100 N f = K (1/ε) n 10 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7 Antal belastningar Figur 13 Utmattningskurvor för AG22-lager från norr- och södergående riktningar Initiell töjning (µstrain ) C 10 C 2 C N f = K (1/ε) n 10 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7 Antal belastningar Figur 14 Utmattningskurvor för AG22-lager vid tre temperaturer. 17

20 Initiell töjning (µstrain) Örkelljunga Bärlager N f = K (1/ε) n E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 1.E+07 Antal belastningar Figur 15 Utmattningskurva för understa AG lagret bestämd enligt VTI-metod mot motsvarande utmattningskurva för standardbärlager. 8 Beräkning Beläggningars temperaturer och dess variationer under sommarperioden har stor effekt på nedbrytningen hos bitumenbundna lager. Beläggningstemperaturen varierar också på djupet i en vägkropp. Vid beräkning av livslängd för ett specifikt objekt bör man bl.a. ta hänsyn till förväntade temperaturer i det aktuella lagret. Det geografiska läget för vägobjektet, beläggningens placering i vägkonstruktionen och aktuell trafikbelastning kan vara avgörande för hur en asfaltbeläggning bryts ned. Av den anledningen har vi analyserat temperaturmätningar under 1999/2000 från en VVIS station (VVIS1106) som är placerad nära det här objektet. Temperaturmätningar under ett helt år visas nedan (figur 16). 18

21 : : : : Figur 16 Temperaturmätningar från VVIS station (ty1106) under 1999/2000. Temperaturmätningar från VVIS-stationen har analyserats genom antal timmar gentemot beläggningstemperatur vid 120 mm djup, vilket har antagits som representativt djup för bärlagret. Temperaturberäkningar vid olika djup har utförts med Hermanssons modell (2001). Figur 17 illustrerar temperaturfördelningar på 120 mm djup. Dessa temperaturer har antagits representativa för hela överbyggnaden vid beräkning av livslängden. Temperaturmätningar ledde till tio perioder med ett antal dagar per period enligt tabell Örkelljunga, 120 mm djup, 1 mätning/timme, period till Antal timmar Temperaturklasser C Figur 17 Temperaturfördelning från VVIS station (VViS1106) under 1999/

22 9 Beräkning av livslängd med hänsyn till sprickor Styvhetsmodul för slit- och bindlager (slitlagret är inte utlagt än och prov från bindlagret är inte uttagna) har beräknats för varje period baserad på ATB VÄG tabell F5.2-5 respektive tabell F Av praktiska skäl har nedanstående ekvationer (ekvation 4 och 5) använts som motsvarar tabellerna. De är representativa för genomsnittliga värden i tabellerna. För AG:n har ett samband tagits fram (ekv. 6) baserat på modulmätningar hos de testade borrkärnorna vid tre temperaturer. Sambandet har använts för beräkning av moduler hos AG vid olika temperaturer för beräkning av livslängden. Det bör påpekas att avsikten med beräkning av livslängden enligt C är att använda de aktuella egenskaperna hos befintliga lager vid verkliga temperaturer i vägkroppen. De uppmätta (verkliga) temperaturerna nämns inte i ATB VÄG Av den anledningen har beräkningen genomförts på två sätt; dels baserade på verkliga temperaturer från VVIS stationen, dels baserade på klimatperiodens längd och temperaturer i beläggning enligt ATB VÄG För slitlager Ms = e (-0,068*T) 4 För bindlager Ms = e (-0,058*T) 5 För bärlager Ms = e (-0,1025T) 6 Töjningar i underkant av det bitumenbundna bärlagret har beräknats med hjälp av PMS Objekt ver för de olika perioderna med hänsyn till följande konstruktion: Lager Tjocklek i mm Slitlager 40 Bindlager 45 Bärlager 95 Obundet bärlager 80 Krossat förstärkningslager 420 M3 blandkornig jord Styvhetsmoduler för slit- och bindlager är enligt ATB VÄG som omnämndes tidigare. För bärlagret är styvhetsmodulerna baserade på mätvärden vid tre temperaturer. Tabell 7 visar indata till PMS Objekt och resulterade töjningar. Beräkningen är baserad på verkliga temperaturer från VVIS stationen. 20

23 Tabell 7 Beräknade styvhetsmoduler för olika lager samt töjning i underkant av det bitumenbundna bärlagret vid olika temperaturperioder. Temperatur, C Antal dagar Slitlager, MPa Bindlager, MPa Bärlager,MPa Obundet bärlager, MPa Krossat förstärkningslager, 450 MPa M3 blandkornig jord, MPa Töjning µε Utmattningslivslängden har därefter beräknats för det aktuella avsnittet med hänsyn till de beräknade töjningarna med hjälp av utmattningssambandet för det befintliga bitumenbundna bärlagret (ekvation 3). Den genomsnittliga livslängden N ekv blev endast 2,5 miljoner. Självfallet är det mycket lågt i jämförelse med beräknade standardaxlar, 30 miljoner. Det bör påpekas att dessa beräkningar är mycket känsliga till materialvariabler. Den aktuella AG:n har underkänts med avseende på styvhetsmodul och utmattningsegenskaper vid jämförelse med kraven i ATB VÄG enligt den här undersökningen. Körningarna från PMS Objekt visas i bilaga 3. Motsvarande utmattningslivslängd har beräknats efter klimatperiodens längd och temperatur i bitumenbunden beläggningen enligt ATB VÄG tabell C3.1-1 och C För beräkning av styvhetsmodulerna i slit-, bind- och bärlager har ekvation 4 till 6 använts. Töjningar i underkant av det bitumenbundna bärlagret har beräknats med hjälp av PMS Objekt (se bilaga 4). Tabell 8 visar indata till PMS objekt och resulterade töjningar. Tabell 8 Beräknade styvhetsmoduler för olika lager samt töjning i underkant av det bitumenbundna bärlagret vid temperaturperioder enligt ATB VÄG. Vinter Tjällossning s-vinter Tjällossning Senvår Sommar Höst Temperatur, C Antal dagar Slitlager, MPa Bindlager, MPa Bärlager,MPa Obundet bärlager, MPa Krossat förstärkningslager, MPa 450 M3 blandkornig jord, MPa Töjning µε Utmattningslivslängden har därefter beräknats för det aktuella avsnittet med hänsyn till de beräknade töjningarna med hjälp av utmattningssambandet för det befintliga bitumenbundna bärlagret (ekvation 3). Den genomsnittliga livslängden 21

24 N ekv blev endast 3,1 miljoner. Båda temperaturperioderna ger upphov till betydligt kortare livslängd än den beräknade livslängden (ca 30 miljoner). 10 Avslutande kommentarer Huvudsyftet med det här arbetet är att utvärdera de bitumenbundna lagren mot ATB VÄG specifikationer. Hålrumshalten hos bärlagret har visat en klar avvikelse från gällande specifikationer enligt undersökta prov. Den låga hålrumshalten kan bero på att bitumenhalten är hög. Dock ingick det inte i uppdraget att bestämma bitumenhalt. Troligen har den låga hålrumshalten gett upphov till låga styvhetsmoduler. Låg styvhetsmodul, låg hålrumshalt och hög bitumenhalt leder normalt till bättre utmattningsegenskaper men trots det har AG-lagret visat sämre egenskaper än standardbeläggning vid en miljon belastningar med avseende på utmattningsegenskaper enligt ATB VÄG. Det konstaterades att utmattningssambandet för AG från Örkelljunga är brantare än standard AG, m.a.o. känsligare för temperatur, vilket kan leda till kortare livslängd som i det här fallet. Nackdelen med låg styvhet är att det blir större dragtöjningar i underkant av bitumenbundna beläggningar och sämre lastfördelning, med andra ord större belastning på underliggande obundna lager och undergrunden. Deformationer i undergrunden som är dimensionerande ligger utanför uppdraget. Om det förekommer stora deformationer i undergrunden leder det även till snabbare nedbrytning av bundna lager. Det undersökta AG-lagret har dock visat godkänt resultat med avseende på stabilitet (kryptest) trots den låga styvhetsmodulen som även påverkar stabiliteten. Det konstateras att oavsett alla beräkningar har beläggningen sämre egenskaper än normala AG-beläggningar med hänsyn till funktionsegenskaper. För beräkning av livslängd har konstruktionen och fälttemperaturer en stor effekt på resultatet utöver egenskaper hos överbyggnadslager. I det här arbetet har livslängden beräknats dels baserad på fälttemperaturer från VVIS data, dels baserad på klimatperioder enligt ATB VÄG. De ålderskorrigerade styvhetsmodulerna har använts vid beräkning av livslängden. Livslängden blev i genomsnitt 2,5 respektive 3,1 miljoner för bundna lager. Det ligger klart under kravet på 30 miljoner överfarter av ekvivalenta standardaxlar. Det bör erinras här att sambanden i C4.12 är framtagna för undersökning av beläggningar som är minst ett år gamla. Asfaltbeläggningar går igenom en härdnings- och åldringsprocess speciellt under första året efter utläggning. Det sker också en hel del efterpackning av trafiken. Dessa effekter kan markant förbättra beläggningsegenskaperna efter ca ett år. 11 Referenser Hermansson, Å: Mathematical model for calculation of pavement temperatures. TRR 1764, Paper No Said, S: Bestämning av utmattningshållfasthet hos asfaltbetong genom pulserande pressdragprovning. VTI notat Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping

25 Bilaga 1 Sid 1 (5) Lagertjocklekar och hålrumshalt Tabell 1:1 Lagertjocklekar för de olika borrpunkterna bestämda enligt VVMB Provpunkt Prov nr Tjocklek i mm ABb16 AG22 lager Norrgående lager Översta Understa Total 1 1n1 41,6 41, n1 42,9 37, n1 42,7 46, n1 45,5 42,7 50, * 5n1 48,4 6* 6n1 47,6 7* 7n1 42,1 8 8n1 38,8 43,8 46, * 9n1 49, n1 42,1 40,0 54, Medelvärde 42,1 42,3 46, Södergående 11 11s1 48,7 47, s1 46,3 62, s1 41,0 40, s1 44,3 46, s1 48,1 51, * 16s1 45, s1 44,5 43,9 54, s1 40,3 42,8 46, * 19s1 45,5 20* 20s1 49,6 Medelvärde 42,4 45,0 50, * prov från vägren

26 Bilaga 1 Sid 2 (5) Tabell 1:2 Skrymdensiteten för de olika beläggningslagren enligt FAS Metod 427. Borrpunkt Prov nr Skrymdensitet Prov nr Skrymdensitet i g/cm 3 i g/cm 3 AG 22 lager understa AG 22 lager översta ABb16 1 1n1u 2,539 1n3ö 2, n1u 2,497 2n3ö 2, n1u 2,517 3n3ö 2, n1u 2,386 4n3ö 2,458 5* 5n3 2,453 6* 6n3 2,456 7* 7n3 2, n1u 2,414 8n3ö 2,414 9* 9n3 2, n1u 2,468 10n3ö 2, s1u 2,560 11s3ö 2, s1u 2,419 12s3ö 2, s1u 2,436 13s3ö 2, s1u 2,438 14s3ö 2, s1u 2,411 15s3ö 2,496 16* 16s3 2, s1u 2,393 17s3ö 2, s1u 2,361 18s3ö 2,340 19* 19s3 2,470 20* 20s3 2,517 Medel 2,449 2,455 2,396 Stdav 0,062 0,063 0,100 Tabell 1:3 Kompaktdensitet och hålrumshalt för de undersökta borrkärnorna enligt FAS Metoder 425 och 413. Provnr Kompaktdensitet i g/cm3 Hålrumshalt i % AG 22 understa 3n1u 2,618 3,9 skiktet 17s1u 2,478 3,4 2n3ö 2,563 2,2 8n3ö 2,486 2,9 AG 22 översta 11s3ö 2,580 1,1 skiktet 17s3ö 2,496 2,1 Medelvärde 2,6 ABb16 9n3 2,460 6,8 från vägren 19s3 2,535 2,6 Medelvärde 4,7

27 Sektion ABb-lagret AG-lagret öv Bilaga 1 Sid 3 (5) B prover Tabell 2:1 Lagertjocklekar för de olika borrpunkterna i mm bestämda enligt VVMB AG-lagret un AG-lager total Alla lager 18/ / / / trasig trasig trasig 25/ / / / / / / / / / / mdv Sektion 18/350 18/453 24/493 24/539 25/320 25/901 25/996 26/238 28/789 28/789 29/140 29/725 30/285 30/363 Tjocklek mm 30/ ABb-lagret AG-lagret öv AG-lagret un Figur 2:1 Lagertjocklekar för de olika borrpunkterna bestämda enligt VVMB

28 Bilaga 1 Sid 4 (5) Tabell 2:2 Skrymdensitet, kompaktdensitet och hålrumshalt för de undersökta borrkärnorna från översta AG-lager enligt FAS Metoder 427, 425 och 413. AG-lager öv Prov nr Sektion Skrymdensitet Kompaktdensitet Hålrum (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) % 18/350 18/ /453 18/ /493 24/ /539 24/ /320 25/ /901 25/ /996 25/ /238 26/ /789A 28/ /789 28/ /140 29/ /725 29/ /285 30/ /363 30/ /738 30/ mdv 2.9 stdav 1.9 Tabell 2:3 Skrymdensitet, kompaktdensitet och hålrumshalt för de undersökta borrkärnorna från understa AG-lager enligt FAS Metoder 427, 425 och 413. AG-lager un Prov nr Sektion Skrymdensitet Kompaktdensitet Hålrum (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) % 18/350 18/ /453 18/ /493 24/ /539 24/539 Trasig 25/320 25/ /901 25/ /996 25/ /238 26/ /789A 28/ /789 28/ /140 29/ /725 29/ /285 30/ /363 30/ /738 30/ mdv 4.0 stdav 2.8

29 Bilaga 1 Sid 5 (5) Hålrumshalt % AG-lager öv AG-lager un /000 20/000 22/000 24/000 26/000 28/000 30/000 Sektion Figur 2:2 Hålrumshalt för de undersökta AG-lager bestämda enligt FAS Metoder.

30

31 Bilaga 2 Sid 1 (2) Provningsresultat utförda av Vägverket Produktion (VVP) Tabell 3:1 Lagertjocklekar för AG lager i mm. Kör riktning Sektion: AG-lagret öv AG-lagret un AG-lager total N N S S S S 23/854 23/854 26/602 26/602 23/563 23/563 25/323 25/323 26/268 26/268 28/582 28/ mdv Tabell 3:2 Lagertjocklekar för ABb lager i mm. Kör riktning Sektion: ABb lager N 26/ / S 28/ / S 29/ / mdv 46.0

32 Bilaga 2 Sid 2 (2) Tabell 3:3 Skrymdensitet, kompaktdensitet och hålrumshalt för översta AG-lager. Skrymdensitet Kompaktdensitet Hålrum riktning Sektion: (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) % N 23/ / N 26/ / S 23/ / S 25/ / S 26/ / S 28/ / mdv 4.7 Tabell 3:4 Skrymdensitet, kompaktdensitet och hålrumshalt för understa AGlager. Skrymdensitet Kompaktdensitet Hålrum riktning Sektion: (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) % N 23/ / N 26/ / S 23/ / S 25/ / S 26/ / S 28/ / mdv 4.4

33 Bilaga 3 Sid 1 (6) Beräkning av töjningar med PMS objekt baserad på fälttemperatur Skapad med PMS Objekt version 3.1 Utskriftsdatum: :46 Projektinformation - örkelljunga Skapat: :59 Kommentarer till projektet Avsnittsinformation -8 till 17 temp Avsnitt nr: 1 Avsnittstyp: NYBYGGNAD Skapat datum: :01 Vägnummer: E4 skåne fagerhult Klimatzon: Klimatzon 2 Referenshastighet(km/h): 110 Antal körfält: 2 Län: Skåne Kristianstad Dimensioneringsperiod(år): 20 Avsnittslängd(m): 8000 Vägbredd(m): 13 Vägrensbredd(m): 1,5 Vägtyp: Normal sektion Körfältsbredd riktning 1: 3,75 Körfält: "Riktning 1" StartpunktX: StartpunktY: StartpunktZ: SlutpunktX: SlutpunktY: SlutpunktZ: Släntriktning riktning 1: Släntriktning riktning 2: Stödremsa: 0 Skapat av: Organisation: Kommentarer till avsnittet

34 Bilaga 3 Sid 2 (6) Anmärkningar 1. Beräkningen är inte utförd med vare sig aktuell trafik eller konstruktion. 2. Bärighetsberäkningen uppfyller inte kraven enligt ATB VÄG 2003 Trafikberäkning avsnitt Beräkningsmetod: Beräkning enligt ATB VÄG ÅDTk: Antagen trafikförändring per år(%): 1 Andel tunga fordon(%): 29 Standardaxlar per tungt fordon: 2,7 Beräknat antal standardaxlar: Trafikberäkning med axelspektrum Beräkningen är ej utförd. Konstruktionens uppbyggnad överbyggnadstyp: Överbyggnaden ej sparad men förändrad! Egen överbyggnadstyp: JA Materialtyp, övre terrass: 3 - Blandkornig jord <= 30% Tjälfarlighetsklass övre terrass: 2 - Något tjällyftande Lager Lageröversikt Lager Tjocklek(mm) Förändrat Namn 1 40 JA Bitumenbundet slitlager 2 45 JA Bindlager 3 95 JA Bitumenbundet bärlager 4 80 JA Obundet bärlager NEJ Förstärkningslager krossat material 6 0 JA Skyddslager JA 3 - Blandkornig jord <= 30% ÖVRE TERRASS Total tjocklek ovanför övre terrassyta: 680

35 Bilaga 3 Sid 3 (6) E-moduler [MPa] Lager -8 C -3 C 2 C 7 C 12 C 17 C

36 Bilaga 3 Sid 4 (6) Bärighetsberäkning Töjningar i detalj(strain) Dragtöjning i bitumenlager, ackumulerad 8 C -3 C 2 C 7 C 12 C 17 C 0, , , , , , Avsnittsinformation 17 till 37 temp Avsnitt nr: 2 Avsnittstyp: NYBYGGNAD Skapat datum: :02 Vägnummer: E4 skåne fagerhult Klimatzon: Klimatzon 2 Referenshastighet(km/h): 110 Antal körfält: 2 Län: Skåne Kristianstad Dimensioneringsperiod(år): 20 Avsnittslängd(m): 8000 Vägbredd(m): 13 Vägrensbredd(m): 1,5 Vägtyp: Normal sektion Körfältsbredd riktning 1: 3,75 Körfält: "Riktning 1" Anmärkningar 1. Bärighetsberäkningen uppfyller inte kraven enligt ATB VÄG 2003

37 Trafikberäkning avsnitt Bilaga 3 Sid 5 (6) Beräkningsmetod: Beräkning enligt ATB VÄG ÅDTk: Antagen trafikförändring per år(%): 1 Andel tunga fordon(%): 29 Standardaxlar per tungt fordon: 2,7 Beräknat antal standardaxlar: Trafikberäkning med axelspektrum Beräkningen är ej utförd. Konstruktionens uppbyggnad överbyggnadstyp: Överbyggnaden ej sparad men förändrad! Egen överbyggnadstyp: JA Materialtyp, övre terrass: 3 - Blandkornig jord <= 30% Tjälfarlighetsklass övre terrass: 2 - Något tjällyftande Lager Lageröversikt Lager Tjocklek(mm) Förändrat Namn 1 40 JA Bitumenbundet slitlager 2 45 JA Bindlager 3 95 JA Bitumenbundet bärlager 4 80 JA Obundet bärlager NEJ Förstärkningslager krossat material 6 0 NEJ Skyddslager JA 3 - Blandkornig jord <= 30% ÖVRE TERRASS Total tjocklek ovanför övre terrassyta: 680 E-moduler [MPa] Lager 17 C 22 C 27 C 32 C 37 C 37 C

38 Bilaga 3 Sid 6 (6) Bärighetsberäkning Töjningar i detalj(strain) Dragtöjning i bitumenlager, ackumulerad 17 C 22 C 27 C 32 C 37 C 37 C 0, , , , , ,000206

39 Bilaga 4 Sid 1 (3) Beräkning av töjningar med PMS objekt baserad på temperaturer enligt ATB VÄG Skapad med PMS Objekt version 3.1 Utskriftsdatum: :47 Projektinformation Örkelljunga Skapat: :44 Kommentarer till projektet Avsnittsinformation - ATB Temp Avsnitt nr: 7 Avsnittstyp: NYBYGGNAD Skapat datum: :44 Vägnummer: E4 skåne fagerhult Klimatzon: Klimatzon 2 Referenshastighet(km/h): 110 Antal körfält: 2 Län: Skåne Kristianstad Dimensioneringsperiod(år): 20 Avsnittslängd(m): 8000 Vägbredd(m): 13 Vägrensbredd(m): 1.5 Vägtyp: Normal sektion Körfältsbredd riktning 1: 3.75 Körfält: "Riktning 1"

40 Bilaga 4 Sid 2 (3) Anmärkningar 1. Bärighetsberäkningen uppfyller inte kraven enligt ATB VÄG 2003 Trafikberäkning avsnitt Beräkningsmetod: Beräkning enligt ATB VÄG ÅDTk: Antagen trafikförändring per år(%): 1 Andel tunga fordon(%): 29 Standardaxlar per tungt fordon: 2.7 Beräknat antal standardaxlar: Trafikberäkning med axelspektrum Beräkningen är ej utförd. Konstruktionens uppbyggnad överbyggnadstyp: Överbyggnaden ej sparad men förändrad! Egen överbyggnadstyp: JA Materialtyp, övre terrass: 3 - Blandkornig jord <= 30% Tjälfarlighetsklass övre terrass: 2 - Något tjällyftande Lager Lageröversikt Lager Tjocklek(mm) Förändrat Namn 1 40 JA Bitumenbundet slitlager 2 45 JA Bindlager 3 95 JA Bitumenbundet bärlager 4 80 JA Obundet bärlager NEJ Förstärkningslager krossat material 6 0 JA Skyddslager JA 3 - Blandkornig jord <= 30% ÖVRE TERRASS Total tjocklek ovanför övre terrassyta: 680

41 E-moduler [MPa] Bilaga 4 Sid 3 (3) Lager Vinter Tjällossningsvinter Tjällossning Senvår Sommar Höst Bärighetsberäkning Töjningar i detalj(strain) Dragtöjning i bitumenlager, ackumulerad Vinter Tjällossningsvinter Tjällossning Senvår Sommar Höst