Stabilisering med skummad bitumen på väg D677, Bie-Flodafors, Södermanland

Transkript

1 VTI notat Stabilisering med skummad bitumen på väg D677, Bie-Flodafors, Södermanland Författare Foll-enhet Projektnummer Projektnamn Uppdragsgivare Distribution Torbjörn Jacobson och Fredrik Hornwall Väg- och banteknik Prowäg, Bie-Flodafors Vägverket, Region Mälardalen Fri

2 Stabilisering med skummad bitumen på väg D677, Bie - Flodafors, Södermanland Torbjörn Jacobson och Fredrik Hornwall VTI Notat

3 FÖRORD Intresset för återvinning genom markinblandningsmetoder har ökat på senare tid och inom Region Mälardalen har ett flertal olika produktionsmetoder testats inom detta område. Exempel på metoder är emulsions-, skum- och remixingstabilisering samt djupfräsning. Undersökningarna har finansierats av Vägverket, Region Mälardalen. Kontaktmän har varit Tord-Inge Eriksson och Gunnar Carlkvist. Ansvarig för skumstabiliseringen var Ingvar Bosell, MASAB. Från VTIs sida har Torbjörn Jacobson varit projektledare medan Fredrik Hornwall medverkat vid utförandet, labprovningen och sammanställningen av rapporten. Linköping i december 1998, Torbjörn Jacobson VTINotat

4

5 INNEH ÅLL SAMMANFATTNING... 4 BITUMENSTABILISERING - ALLMÄNT...5 SKUMSTABILISERING PÅ VÄG D677, SÖDERMANLAND...5 UPPFÖLJNING...7 P r o v n in g s p r o g r a m... 7 K o n t r o l l s t r ä c k o r...7 MATERIALKONTROLL... 8 Kornstorleksfördelning innan åtgärd (på gamla vägen)... 8 K o r n s t o r l e k s f ö r d e l n in g o c h b in d e m e d e l s h a l t e f t e r å t g ä r d... 9 A n a l y s a v b in d e m e d e l...11 BESIKTNING RST-MÄTNING...13 FALL VIKTSMÄTNING...14 SAMMANFATTANDE KOMMENTARER...17 LITTERATUR Bilagor: 1. Undersökning av gamla vägen - beläggningstjocklek 2. Undersökning av gamla vägen - kornstorleksfördelning 3. RST-mätning, hösten Fallviktsmätning, hösten 1998 VTI Notat

6

7 4 Sammanfattning På uppdrag av Vägverket har VTI följt upp ett förstärkningsobjekt med skumstabilisering på väg D 677 mellan Bie och Flodafors i Södermanland. Stabilisering med skummat bitumen är en vanlig teknik i Norge och Finland medan stabilisering med emulsion dominerat i Sverige. Stabilisering med skummat bitumen anses ha fördelaktigare pris jämfört med bitumenemulsion och även vara lämpligare vid inblandning i fmkomiga material genom att skummet far en stor kontaktyta mot stenmaterialet (främst fmmaterialet) och på så sätt erhålls en homogenare blandning. Den här typen av åtgärder innebär att befintligt material i vägen (främst bärlager med dålig kornkurva) förbättras genom inblandning av bitumen och ibland stenmaterial. Genom att tillsätta bitumen binds bland annat fmmaterialet, vilket minskar vattenkänsligheten hos materialet. Markinblandningsmetoder har en stark återvinningsprofil samtidigt som transportbehovet av vägmaterial också blir relativt litet. En förutsättning för ett bra resultat är dock att befintligt stenmaterial har en lämplig sammansättning och att det nya bindemedlet kan spridas och blandas in på ett homogent sätt. Vid arbetena på väg D677 vid Bie användes en modern djupfräs med bra styrutrustning för bindemedelsspridning och nivåjustering. Bindemedlet utgjordes av B370 som skummades med hjälp av vattenånga. Till bindemedlet tillsattes vidhäftningsmedel. Ca 3,0 % bitumen inblandades i stenmaterialet. Fräsdjupet varierade mellan cm och bitvis inblandades makadam. Innan åtgärd vattnades ytan. Efter fräsningen avjämnades och justerades vägytan med hjälp av väghyvel. Slutligen packades materialet med hjälp av en stålvalsvält och gummihjulsvält. Efter en tid ytbehandlades vägen. Syftet med undersökningen är att studera ett förstärkningsobjekt med skumstabilisering och bedöma resultatet mot de erfarenheter som erhållits med den mer inarbetade emulsionstekniken. Undersökningen innehåller följande delar: ett antal kontroll sträckor med varierande förhållanden dokumentation av utförandet kvalitetskontroll av massa- och bitumenprov långsiktig uppföljning genom RST-mätning, fall viktsmätning, analys av borrkärnor och okulär besiktning Sammanlagt fyra kontroll sträckor ingår i undersökningen. Valet av kontroll sträckor beaktar skillnader i undergrundsmaterial, makadaminblandning och lagertjocklekarna. I rapporten redovisas de provtagningar och labprovningar som gjordes före och efter åtgärd, bland annat med avseende på bindemedelshalt och komstorleksfördelning. Vidare behandlas mätdata från de fältmätningar som hittills utförts under sommaren och hösten Mätningarna omfattar spårbildning, jämnhet och bärighet samt okulär besiktning. VTI Notat

8 5 Bitumenstabilisering - allmänt Bitumenstabilisering kan antingen ske genom infräsning av emulsion eller skummad bitumen i vägmaterial. Både teknikerna förekommer i Norge och Finland medan emulsion varit dominerande i Sverige även om skumtekniken testats vid några tillfällen. Stabilisering med skummad bitumen anses ha fördelaktigare pris än emulsion och även vara lämpligare för fmkorniga material. Skummat bitumen (ser ut som badskum) får en stor kontaktyta mot stenmaterialet (främst fmmaterialet) och på så sätt kan en homogen blandning erhållas även vid högre fmmaterialhalter. Om fmmaterialhalten är för stor kan dock materialet, även vid skumstabilisering, fa alltför dålig vattenresistens. Stabiliseringstekniken innebär att befintligt bärlagermaterial förbättras genom inblandning av bitumen och ibland nytt stenmaterial. På så sätt binds bland annat en del av finmaterialet, vilket minskar vattenkänsligheten hos materialet. Vid högre bindemedelsinblandning (3-4 %) brukar materialet med tiden binda ihop och delvis påminna om AG. Markinblandningsmetoder har en stark återvinningsprofil samtidigt som transportbehovet av vägmaterial också blir relativt litet. En förutsättning för ett bra resultat är dock att befintligt stenmaterial har en någorlunda lämplig sammansättning och att inte större stenar ligger inom önskvärt fräsdjup (kan skada utrustningen). Om förstärkningen av vägen i sin helhet skall lyckas får inte underliggande lager eller dränering vara alltför dåliga. I sådana fall krävs kraftfullare insatser än enbart stabilisering av de övre cm av befintligt material samt ett nytt slitlager. Skumstabilisering på väg D677, Södermanland I samband med förstärkning av väg D677, delen Bie - Flodafors, valde Vägverket, Region Mälardalen, stabilisering med skummad bitumen som åtgärd. Vägen var bitvis smal med alléer, varför inte traditionella påbyggnadsåtgärder ansågs lämpliga eftersom man ville undvika en alltför stor profilhöjning av vägen. Vägen går i varierande, kuperad terräng (både skog och åker) med olika typer av undergrund. Vägbredden varierade och var på sina håll förhållandevis smal. ÅDT ligger på ca 400 fordon per dygn. Innan åtgärd uppvisade den gamla vägen bärighetsskador i varierande grad. Spårbildning, krackeleringar samt slaghål förekom här och var men vägen var inte alltför nedbruten och bärigheten bedömdes inte vara extremt dålig. Slitlagret utgjordes av ytbehandling med bitvisa förseglingar. För skumstabiliseringen ansvarade MASAB som för arbetena hade hyrt in en norsk djupfräs (även norsk personal). Fräsen var modern med bra styrutrustning för bindemedelsspridning (20 munstycken för bitumen) och nivåjustering. Bindemedlet utgjordes av B370 med tillsats av vidhäftningsmedel. För att mjuka upp materialet och underlätta omblandningen samt packningen spreds vatten innan och efter fräsningen. I ett första steg torrfrästes materialet (10-15 cm). Syftet var att det gamla vägmaterialet skulle omblandas och luckras upp. I ett VTINotat

9 6 andra steg inblandades det nya bindemedlet genom en förnyad fräsning. Fräshastigheten var ca 29 m per minut. Arbetsreceptet riktades mot en inblandning av 2,5-3,0 % bitumen räknat på torrt material. I bindemedlet tillsattes 0,5 % amin. Där finmaterialhalten enligt förprovningen låg högt eller fräsdjupet på grund rötter från allén måste minskas (10 cm) tillsattes även makadam. Figur 1 Fräs (fabrikat Hamm, RA C O 550) för inblandning av skummat bitumen. Figur 2 Avjämning av den frästa ytan med hyvel. YTINotat

10 7 Figur 3 Aw attning av den hyve ljusteradefrästa ytan innan packning. Efter fräsningen avjämnades och justerades vägytan med hjälp av väghyvel. Materialet upplevdes som sandigt med en del, grövre stenar (kattskallar) i ytan. Slutligen packades materialet med hjälp av en stålvalsvält (steg 1) och gummihjulsvält (steg 2). Efter en tid ytbehandlades vägen. Uppföljning Provningsprogram För att studera effekten av skuminblandning och även jämföra resultatet mot den mer inarbetade emulsionstekniken som tidigare testats inom Region Mälardalen har VTI följt upp åtgärderna på D677. Programmet ser ut på följande sätt: ett antal kontrollsträckor med varierande förhållanden dokumentation av utförande kvalitetskontroll vid utförandet (bindemedelshalt, kornkurva, bitumenprov) långsiktig uppföljning genom RST-mätning, fallviktsmätning, analys av borrkämor och okulär besiktning Kontrollsträckor Valet av kontrollsträckor beaktar att undergrunden varierar mellan sandigt material (grusås, skog) och sedimentära jordarter (åkrar) samt att det bitvis inblandades makadam. En annan faktor som beaktas är att fräsdjupet varierade mellan 10 och 15 cm beroende på förekomst av större stenar i underliggande lager och hänsyn till intilligande alléer (rötter). Följande kontroll sträckor valdes ut: VTI Notat

11 8 1. Undergrund: sand. Bindemedelsmängd: 7 1, fräsdjup: 10 cm. 2. Undergrund: sand. Bindemedelsmängd: 8 1, Makadaminblandning: 0-18 mm (ca 3 cm), fräsning: 15 cm. 3. Undergrund: sediment. Bindemedelsmängd: 8 1, fräsdjup: 10 cm. 4. Undergrund: sediment. Bindemedelsmängd: 9 1, tillsats av makadam: 8-22 mm (3cm), fräsdjup: 15 cm. Sträckorna är vardera 400 m långa. Materialkontroll Kornstorleksfördelning innan åtgärd (på gamla vägen) Förprovningen av befintligt material i överbyggnaden utfördes av SKANSKA på uppdrag av Vägverket. Provtagningen skedde kontinuerligt över hela sträckan med ett intervall på ca 500 m och omfattade hela det obundna lagret i konstruktionen. Vid provtagningen registrerades lagertjocklekarna på slitlager och obundet material. Proverna analyserades med avseende på kornkurvor enligt tvättsiktning. Komkurvorna framgår av figur 4 och tabell 1 samt bilaga 1. Beläggningens tjocklek redovisas i bilaga 2. Figur 4 Kornstorleksfördelning på obundet material före åtgärd. VTINotat

12 9 Tabell 1 Sammanställning över kornkurvor. Prov tagna före åtgärd. Kornkurva, Passerande mängd, % 0,075 2,0 4,0 8,0 11,2 22,4 % % % % % % Medelv. 11,9 61,2 69,1 76,5 80,6 89,3 Std.av 3,8 13,6 13,3 12,7 11,9 9,6 min 3,9 29,4 35,8 42,8 48,9 63,1 max 16,3 92,7 93,8 94,4 94,8 98,5 Om fyra delprov stryks! Medelv. 13,5 63,7 72,3 80,2 84,3 92,7 Std.av 2,0 6,4 6,1 5,6 5,4 3,9 min 10,1 53,1 63,2 73,4 76,7 85,4 max 16,3 78,0 85,5 90,1 92,6 98,5 Kommentarer Siktningsanalyseraa (figur 4) av obundet lager visade att andelen finmaterial är relativt hög och att kornstorleksfördelningen varierar inom vägobjektet (figur 4). Jämfört med de objekt som åtgärdades 1995 (VTI Notat 58-97, se litteratur) är spridningen större vid väg D677. I de flesta fall uppfyller inte materialen kraven i VÄG 94 för bär- och förstärkningslager. De flesta av proven innehåller också höga halter av sandfraktionerna (0,074-2 mm). Om fyra delprov stryks är spridningen betydligt mindre men kornkurvan är fortfarande av sandig sammansättning (brist på grovt stenmaterial). För bra funktion behöver grovt material tillsättas. Lagertjockleken för asfaltlagret varierade mellan 1,5-4,0 cm medan obundet material i överbyggnaden (lager 1) varierade mellan cm. Det är dock viktigt att påpeka att stabiliseringen endast omfattade de övre cm av vägkonstruktionen och därför återspeglar inte dessa prov sammansättningen på det lager som åtgärdades. Kornstorleksfördelning och bindemedels halt efter åtgärd Massaprov (8 st) från det stabiliserade lagret togs direkt efter inblandning av skumbitumen. Bindemedelshalterna och komkurvorna framgår av tabellerna 2-3 och figur 5. Sektion 0/000 ligger vid vägskälet i Bie. Vid provtagnings sektion 8/500 och 9/000 infrästes förutom bitumen, ca 50 kg/m2 makadam (8-22 mm). VTI Notat

13 10 Figur 5 Kornstorleksfördelning efter åtgärd. De streckade linjerna anger gränsvärdena enligt de norska anvisningarna (Vegnormalen). Figur 6 Bindemedelshalten i stabiliserat lager efter åtgärd. Tabell 2 Sammanställning över kornkurva och bindemedelshalt. Prov tagna efter åtgärd. Kornkurva, Passerande mängd, % Bind. 0,075 2,0 4,0 8,0 11,2 22,4 halt % % % % % % % Medelv. 9,3 48,3 59,5 72,9 81,4 97,8 2,7 (3,0) Std.av 3,5 14,1 14,9 13,5 11,1 1,5 1,0 (0,5) min 5,2 28,2 37,4 50,0 61,9 95,7 3,6 (3,6) max 14,5 65,9 75,9 85,8 92,7 100,0 0,7 (2,3) Värden inom parentes anger resultat efter strykning av minvärdet 0,7. VTI Notat

14 11 Tabell 3 Bindemedelsinblandning och bindemedelshalt. Prov tagna efter åtgärd. Provnr Sektion Provtagningsdjup (cm) Bindemedelsinblandning (liter/m2) 1 4/ ,1 2 5/ ,3 3 6/ ,5 4 7/ ,7 5 8/ ,5 6 8/ ,1 7 9/ ,6 Bindemedelshalt (vikt-%) Kommentarer Bindemedelshalten ligger i medeltal på 3,0 % (ett prov struket), dvs. nära arbetsreceptets riktvärde på 2,5-3,0 % bitumen. Inverkan från det gamla beläggningsmaterialet (ca 2 cm) som frästes in bör vara liten. Spridningen mellan delproven är måttlig med undantag för ett prov. Tas det värdet bort hamnar standardavvikelsen på 0,5 vilket är en acceptabel spridning för stabilisering med bitumen. Det anmärkningsvärt låga värdet (0,7 %) visar att fräsen kan ha missat vissa ytor, t ex vid start, stopp eller kurvor. Finmaterialhalten ligger i medeltal på 9,3 % med ett maxvärde av 14,5 %. Det innebär något lägre värden jämfört med förprovningen. När det gäller kornkurvan är spridningen fortfarande stor beroende på variationerna i ingångsmaterialet. Finmaterialhalterna bedöms ändå ligga inom acceptabla gränser för denna teknik som riktar sig mot fmkorniga material. Flera av proven innehåller ca 50 % av sandfraktionerna. Sandavskiljningsprodukter (välgraderade 0-8 mm sorteringar med låg finmaterialhalt) har dock tidigare stabiliserats med framgång. Enligt norska och finska anvisningar behöver den här typen av material (med komkurvor enligt förprovningen) inblandning av makadam innan de kan stabiliseras. De prov som analyserats från massan uppfyller i de flesta fallen kraven i norska vegnormalen för bitumenstabilisering (två prov faller utanför). Analys av bindemedel Bindemedlet som användes vid stabiliseringen kontrollerades med avseende på penetration. Ursprungligt bindemedel var B370 och lab.analysen gav ett penetrationsvärde på 386. Det innebär att provet uppfyller kravet ( ) i VÄG 94. Bindemedlet (emulsionen) till ytbehandlingen kontrollerades också genom FAS metod 342 (enligt Vägverkets kvalitetskontroll, utrinningstid) och provet var godkänt enligt VÄG 94. VTINotat

15 12 Besiktning En tid efter stabiliseringen ytbehandlades vägen med Y l-llm m. Under utförandet och första tiden efter var ytan delvis mjuk och instabil, speciellt där finmaterialhalterna och fuktinnehållet var högt. Efter det ytbehandlingen påförts observerades en del slaghål och lokala spår samt krackeleringar. Ytorna i skogen (fuktigare) såg generellt sämre ut än de som låg öppet. Den här typen av material som är svårpackade behöver en tids trafik innan de hårdnar och sätter sig. Vid den senare besiktningen (september 1998) såg vägen bättre ut. De slaghål som observerats vid tidigare besiktning var åtgärdade. Fortfarande förekom en del antydningar till slaghål och viss spårbildning nära kanterna på vissa ställen, (främst på den del som låg i skogen). Figur 7 Tendenser till slaghål vid besiktning i september VTINotat

16 13 Figur 8 Spårbildning nära vägkanten i september RST-mätning Under hösten 1998 har kontrollsträckorna följts upp genom RST-mätning. Vid mättillfället var vägen delvis kraftigt nedsmutsad med lera från lantbruksmaskiner och resultaten måste därför beaktas med försiktighet. En sammanställning över enskilda mätresultat redovisas i bilaga 3. Figur 9 Jämnheten (IRI-värdet) fö r de olika sträckorna hösten VTINotat

17 14 Figur 10 Spårdjupet enligt RST för de olika sträckorna hösten Kommentarer IRI-värdena låg överlag på relativt höga nivåer, 2,9-3,5 mm. Det bör dock påpekas att vägen vid tillfället för mätningen var kraftigt nedsmutsad av lera som bör ha påverkat jämnhetsmätningen. Spårdjupet låg för sträckorna 1 och 2 på ca 5 mm medan sträckorna 3 och 4 erhöll något högre spårdjup (7-8 mm). Spårbildningen, som är förhållandevis stor, beror sannolikt på effekter från efterpackningen. Tidigare erfarenheter har visat att stabiliserade lager (med tjockleken cm) under första tiden erhåller en efterpackning på upp mot 5 mm. Efter första året brukar spårbildningen bli måttlig med högst en millimeter per år (ibland mindre). Fallviktsmätning Fallviktsresultaten redovisas dels i form av krökningsradien, R, dels genom deflektionen D60. R beskriver påkänningarna i de övre lagren, i detta fall det stabiliserade lagret, och kan sägas vara en indikation på vägens förmåga att motstå deformationer och sprickbildning. R har beräknats från deflektionerna DO och D30. Formeln för R är följande: R = 2xD0 DO Dr -xl0~ VTI Notat

18 15 där R = krökningsradien (m) r = radien (mm) DO = deflektionen i centrum (mm) Dr = deflektionen vid avståndet r från centrum (mm) För att beskriva undergrundens bärighet har deflektionen, D60 valts. Vid tunnare konstruktioner anses D60 vara ett mått på undergrundens bärighet. Vid prowägsförsök är det viktigt att fa en uppfattning om det mellan sträckorna föreligger eventuella skillnader i undergrundens bärighet. De måste i så fall beaktas vid utvärderingen. Under hösten 1998 har kontrollsträckorna mätts med fallvikt. Fallviktsmätningen omfattar 10 mätpunkter i vardera körriktningen (sammanlagt 20 mätpunkter). Temperaturen i beläggningen vid mättillfället var 5-7 C. Resultaten från mätningen framgår av figur Enskilda mätresultat redovisas i bilaga 4. Figur 11 Krökningsradien, R, fö r de olika sträckorna i oktober VTI Notat

19 16 Figur 12 De/lektionen,D60, fö r de olika sträckorna i oktober Kommentarer Fallviktsmätningen visar att krökningsradien (R-värdet), som beskriver påkänningarna i det övre lagret, ligger mellan m i medeltal beroende på sträcka (figur 11). Standardavvikelsen ligger mellan m. Krökningsradien ligger på en relativt låg nivå jämfört med stabiliseringsobjekten från 1995 men det måste beaktas att det ännu inte ligger något riktigt slitlager på vägen (endast ytbehandling). Med ett slitlager hade sannolikt högre krökningsradier uppnåtts. Sannolikt kommer bärigheten i det övre lagret att förbättras med tiden när vägen legat till sig och efterpackats av trafiken. När R-värdet ligger under 100 m anses bärigheten ligga på en sämre nivå och när den är över 200 m på en bra nivå (lämplig för riksvägar). Lämplig nivå för den här typen av vägar torde vara mellan m (erfarenheterna får visa vad gränsen går). De vägar som emulsionsstabiliserades 1995 hamnade efter ett års trafik mellan m men de hade ett ordentligt slitlager av ABT-beläggning. Med tiden har bärigheten ökat för dessa vägar och inga bärighetsrelaterade skador har hittills observerats. Om kontroll sträckorna på väg D677 jämförs inbördes erhåller de med makadaminblandning något högre bärighet (sträckorna 2 och 4) än övriga. Skillnaderna mellan sträckorna är dock överlag liten Deflektionen, D60, (figur 12) som främst beskriver undergrundens bärighet, ligger mellan 0,14 mm (str 1) och 0,33 mm (str 3). Det innebär att spridningen mellan sträckorna är relativt stor men även spridningen inom sträckorna kan vara stor (standardavvikelse mellan 0,04-0,10 mm). D60-värden mindre än 0,20 mm anses indikera bra undergrundsförhållanden medan D60-värden över 0,30 mm indikerar sämre bärighet i undergrunden. Som väntat erhåller sträcka 1 bäst bärighet (D60 0,14 mm), vilket förklaras av att sträckan ligger på mark med till synes sandigt VTINotat

20 17 material. Sträcka 2 som har varierande markförhållanden (både sand och åker) erhåller högre (sämre) D60-värden. Sträckorna 3 och 4 som erhåller de högsta (sämsta) D60-värderna ligger huvudsakligen på åkermark med sedimentära jordarter, vilket ur bärighetssynpunkt innebär sämre värden. Sammanfattande kommentarer För ett bra resultat är djupstabiliseringstekniken starkt beroende av att de material som skall åtgärdas inte har alltför ogynnsam sammansättning eller variation och att utrustningen blandar in bindemedlet på ett korrekt och homogent sätt. I detta fall har fmmaterialhalterna (för de flesta prov) legat mellan % samtidigt som andelen sand har varit hög i materialet. Alltför högt sandinnehåll innebär att det stabiliserade materialet erhåller sämre bärighetsegenskaper på grund av avsaknaden av ett stenskelett som ger stabilitet. Det skummade bitumenet binder fmmaterialet och på så sätt görs materialet mindre känsligt för vatten men för god funktion (lastfördelande förmåga) krävs även att korngraderingen är någorlunda välgraderad (liknar bärlagerkurvan). På material med sämre gradering kan stabilisering med cement eller kombinationen cement/bitumen fungera bättre. Efter åtgärd låg fmmaterialhalten i medeltal på 9,3 %. Det innebär något lägre värden jämfört med förprovningen. Finmaterialhalterna bedöms ligga inom acceptabla gränser för skumtekniken som riktar sig speciellt mot fmkorniga material. När det gäller komkurvan i övrigt var spridningen fortfarande stor men de flesta prov klarade kraven enligt de norska anvisningarna. Flera av proven innehöll fortfarande upp mot ca 50 % av sandfraktion. Effekten av makadaminblandningen är svår att utvärdera eftersom lagertjocklekarna kom att variera vid provtagningarna. För att reducera det höga sandinnehållet behövs sannolikt en större tillsats av makadam än de 3 cm som här var fallet och hela objektet hade sannolikt behövt ett makadamtillskott (i detta fall åtgärdades endast vissa sträckor). Eftersom befintligt material innehöll mycket finmaterial och sand torde tillsatsmakadamen behöva utgöras av 8-22 och inte 0-18 mm som inblandades på en sträcka. Bindemedelshalten låg efter strykning av ett extremvärde i medeltal på 3,0 %, vilket är mycket nära arbetsreceptet. Spridningen mellan delproven var också måttlig med undantag för ett prov. Tas det värdet bort hamnar standardavvikelsen på 0,5, vilket bedöms som acceptabelt och normal spridning för stabilisering med bitumen. RST-mätningen visade på relativt höga ERI-värden men mätningen stördes delvis av lerspill på vägen. Spårbildningen hösten 1998 låg på 5-8 mm, beroende på en förhållandevis stor efterpackning (dock ej onormal). Effekterna från efterpackningen kommer dock att reduceras eftersom vägen 1999 planeras att beläggas med ett slitlager typ ABT. De sträckor som uppvisade sämst bärighet avseende undergrunden har också erhållit den högsta spårbildningen. I övrigt är skillnaden mellan de olika kontroll sträckorna liten. Enligt fallviktsmätningen ligger bärigheten (krökningsradien) på en förhållandevis låg nivå för det stabiliserade lagret. En anledning är den ogynnsamma materialsammansättningen men även andelen rundade kom kan vara hög i äldre VTI Notat

21 18 bär- och förstärkningslager (har ej undersökts här). Den här typen av omblandade material är också svårpackade som den uppkomna spårbildningen initialt tyder på men sannolikt kommer materialet att packa till sig med tiden och därigenom kommer bärigheten och stabiliteten att öka. Packningen försvåras också om underlaget fjädrar och om materialen är för fuktiga (båda dessa faktorer förelåg på väg D677) eller för torra. Vattenkänsligheten hos finmaterialet bör dock ha reducerats genom inblandningen av bitumen, vilket bör innebära att det stabiliserade lagret inte i högre grad bör försämras under tjällossningen (underliggande material kan dock fortfarande vara vattenkänsliga). Fallviktsmätningarna visade också att undergrundsförhållanden varierar, allt från bra till förhållandevis dålig bärighet. Besiktningen under sommaren visade att den nyåtgärdade ytan delvis var mjuk och lokalt instabil, speciellt där fmmaterialhalterna och fuktinnehållet var högt. Efter det ytbehandlingen påförts observerades en del slaghål och lokala spår samt krackeleringar. Ytorna i skogen (fuktigare) såg generellt sämre ut än de som låg i öppen terräng. Vid den senare besiktningen (september 1998) såg vägen bättre ut. De slaghål som observerats vid tidigare besiktningar var åtgärdade. Fortfarande förekom en del antydningar till slaghål och viss spårbildning nära vägrenen. Vägytan hade också hårdnat jämfört med den närmsta tiden efter åtgärd. Sammanfattningsvis skiljer sig skumstabiliseringen vid Bie från de vägar som tidigare stabiliserades med emulsion (1995). I de förra fallen var stenmaterialen mer välgraderade och andelen gammal asfaltbeläggning som frästes in i det stabiliserade lagret var större. Det innebär att förutsättningarna varit sämre vid Bie jämfört med de andra objekten, vilket måste beaktas vid utvärderingen av resultaten från Bie. Den mycket regniga sommaren 1998 har förhindrat uttorkning och därmed en positiv bärighetsutveckling. Proverna av massa visade att fräsen på ett bra sätt hade blandat in bindemedlet i stenmaterialet. Spridningen av bindemedelshalten låg på en acceptabel nivå och riktvärdena enligt arbetsrecepten uppnåddes också med god precision. Fräsutrustningen var robust och modern med bra styrutrustning för bindemedelsspridning och nivåjustering. Förutom bra utrustningar krävs för ett lyckat resultat en väl fungerande kontroll över vilka ytor som har eller skall fräsas. När vägbredden varierar eller makadam tillsätts kan det vara lätt att tillföra för mycket eller litet bindemedel genom överlappningar, missar eller tjockleksförändringar och därför måste den här typen av arbeten styras upp ordentligt (ha bra arbetsledning och kvalitetsmedveten personal). En rejäl förprovning som innehåller provtagning, kontroll av materialsammansättningen och proportionering är också nödvändig för att resultatet skall bli bra. VTINotat

22 19 Litteratur Bitumistabilointi, Tielaitos (finska Vägverket) 25/1994. Djärf L. Tillståndsförändring- (nedbrytnings)modeller på asfaltbelagda och ytbehandlade landsbygdsvägar. VTINotat Höbeda P. "Stabilisering och modifiering av svaga vägöverbyggnader med bindemedel - val av bindemedel". VTI Meddelande 553, Jacobson T och Johansson L. "Prov med ny metod att förstärka vägar - En byggnadsrapport om markinblandning med emulsion på väg 336 i Jämtland". VTI Notat V57, Jacobson T. "Stabilisering med bitumenemulsion. Försök i Z-län. Lägesrapport 8902". VTINotat V83, Jacobson T. "Laboratorieprovningar på material stabiliserat med bitumenemulsion. Mekaniska egenskaper hos provkroppar med olika massasammansättning. Delrapport 8912". VTI Notat V I18, Jacobson T. "Förstärkning av lågtrafikerade vägar genom inblandning av bituminösa bindemedel - Provvägar och laboratorieprovning, Huvudrapport". VTI Meddelande 666, Jacobson T. "Förstärkning av lågtrafikerade vägar genom inblandning av bituminösa bindemedel. Uppföljning av äldre prowägar". VTI Notat 13-94, Jacobson T. "Förstärkning genom djupffäsning. Väg 166, Ed-Lunnane (Dalsland)". VTI Notat 28-95, Jacobson T. "Kall återvinning av asfalt - en teknik under utveckling". VTI Notat Jacobson T. "Stabilisering/remixing av skadade beläggningar genom inblandning av bitumenemulsion. Skadeutredning, region Mälardalen". VTINotat Jacobson T. "Stabilisering/remixing av skadade beläggningar genom inblandning av bitumenemulsion., region Mälardalen". VTI Notat Johansson L., "Stabilisering med bitumen - Försök på väg 88 i Jämtland 1986". Byggnadsrapport 1986 (opublic.). Vegbygging (vegnormalen), Statens Vegvesen, Norge Ärlemo R. "Bitumenstabiliserat bärlager". BD-rapport /25, Vägverket, VTI Notat

23 Bilaga 1 KD

24 ^ 5KAN5KA Produktionskontroll Stenmaterial Produkt: Befintlig överbyggnad, lager 1 Leverantör: ' Arbetsrecept Objekt: D677 Sörgölet-Floda Entreprenör: Uppdragsgivare : Vägverket, Tord-lnge Eriksson Sida : 1 av 1 Utskriftsdatum : Provnr Datum 0,075 0,125 0,25 0,5 1 5,6 8 11, ,4 31, ,5 16,1 24,7 37,3 52,3 66,1 75,3 79,6 84,0 88,0 92,0 95,2 98,1 98,6 100, ,9 9,4 30,0 69,6 89,2 92,7 93,8 94,1 94,4 94,8 94,8 95,3 95,9 95,9 95,9 100,0 100,0 100, ,4 5,6 9,1 24,1 32,4 39,1 45,7 49,1 52,8 57,6 61,3 67,3 76,3 80,7 85,3 85,3 100,0 100, ,6 16,1 23,4 36,0 50,8 63,5 71,8 75,1 78,6 82,5 87,6 90,2 95,0 100,0 100, ,9 17,8 31,0 51,0 66,3 78,0 85,5 88,3 90,1 92,6 95,6 96,9 97,8 100,0 100, ,1 21,4 33,0 48,7 61,4 73,0 81,2 84,4 87,0 90,4 93,4 95,8 97,9 100,0 100, ,9 17,2 23,6 32,7 45,7 59,5 68,0 70,9 73,4 76,7 80,0 85,4 92,0 98,1 100, ,1 13,3 19,2 28,4 40,7 54,7 65,9 70,6 76,4 82,0 85,8 89,4 92,2 93,8 96,3 100,0 100,0 100, ,3 21,8 34,2 47,9 57,2 66,0 74,3 77,4 80,9 83,0 86,7 89,3 90,3 93,7 97,4 100,0 100,0 100, ,5 7,8 11,5 16,2 22,1 29,4 35,8 38,8 42,8 48,9 55,0 63,1 75,5 89,6 100, ,9 21,0 32,4 45,3 58,6 70,2 78,0 81,3 85,6 89,8 93,9 96,6 100,0 100,0 100, ,2 12,9 19,4 27,4 35,9 43,9 50,1 53,0 57,2 63,1 69,9 77,8 84,3 86,4 89,2 100,0 100,0 100, ,8 18,3 27,5 38,3 50,3 60,6 67,8 71,8 76,8 81,4 88,3 94,6 98,6 100,0 100, ,5 17,6 26,0 36,8 47,8 58,0 66,3 70,3 74,2 77,2 82,4 88,5 90,3 94,8 100, ,8 20,3 28,7 39,6 51,4 61,6 69,1 72,9 77,4 81,3 87,7 93,3 95,8 100,0 100, ,9 17,7 26,3 38,3 51,9 64,8 75,3 79,7 85,4 89,7 92,9 96,0 98,7 100,0 100, ,0 15,3 22,6 31,3 41,9 53,1 63,2 68,5 73,6 80,5 86,9 92,1 97,5 99,0 100, ,4 22,2 33,9 44,9 53,9 62,5 68,6 71,2 74,0 77,4 81,3 86,9 91,9 97,5 100, ,6 19,6 26,4 36,2 48,8 61,2 70,1 74,3 77, ,4 15, , ,4 PR n 94,0 Qfi 98,4 QQ 100,0 inn n 100,0 -mn n CO c r q ' PS N> *** Medelvärde *** Std avvikelse *** Antal prov *** Notering 20 11,9 16,3 25,3 38,2 50,4 61,2 69,1 72,7 76,5 80,6 85,0 89,3 93,3 96,4 98,2 0,0 3,8 4,6 6,8 11,4 13,7 13,6 13,3 13,1 12,7 11,9 11,2 9,6 7,2 5,3 4,0 o o 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Skanska Anläggning AB Besöksadress Telefon Org.nummer Postgiro Bålsta Väglaboratoriet Dragrännan Styrelsens säte Telefax VAT-nummer Bankgiro Bålsta

25 Bilaga 3 Sida 1 (4) RST-Mätning , Lv677, Bie, 1:a mätning, 11 och 17 lasrar Spårdjup Spårdjup RMS RMS Objekt Distans IRlhöger IRlvänster 11 lasrar 17 lasrar RRMS vä RRMS hö ,48 3,58 7,2 8,0 1,06 1, ,53 3,05 4,1 4,4 1,23 1, ,71 3,12 4,0 4,4 1,33 1, ,11 2,69 4,1 4,4 1,28 1, ,00 3,16 4,0 4,5 1,23 1, ,51 2,60 7,4 7,9 1,22 1, ,27 3,38 6,3 7,0 1,19 0, ,49 6,04 5,5 5,9 1,25 0, ,69 2,85 4,6 5,3 1,19 0, ,88 2,10 5,3 5,6 1,18 1, ,17 2,28 6,0 6,2 1,18 0, ,16 1,98 7,7 8,1 1,26 1, ,05 3,15 4,9 5,4 1,25 1, ,94 2,76 5,0 5,5 1,29 0, ,91 2,11 4,2 4,7 1,32 0, ,82 2,98 4,8 5,4 1,32 0, ,88 3,47 5,4 6,3 1,39 0, ,81 3,55 3,7 4,8 1,28 0, ,83 1,79 4,3 5,8 1,15 0, ,50 2,16 4,9 5,4 1,15 0, ,38 2,47 7,3 8,2 1,24 0,97 Medel: 3,32 5,3 5,9 1,24 0,99 Std.av: 1,01 1,3 1,3 0,07 0, ,25 3,18 3,1 3,5 1,25 1, ,95 3,42 4,8 5,2 1,20 1, ,76 2,45 5,3 6,0 1,33 1, ,09 3,38 4,1 4,7 1,31 1, ,60 2,56 5,2 5,7 1,35 1, ,21 2,75 4,9 5,5 1,28 1, ,66 3,25 5,3 6,3 1,17 1, ,69 2,94 6,0 6,6 1,13 1, ,21 2,29 3,3 4,0 1,06 1, ,83 3,19 4,1 4,8 1,11 1, ,99 2,63 3,9 4,3 1,14 1, ,67 2,41 7,4 9,2 1,16 1, ,08 3,23 4,2 4,4 1,10 1, ,84 4,18 2,9 3,8 1,00 1, ,39 3,68 3,5 4,2 1,01 1, ,21 2,11 1,9 2,7 1,07 1, ,85 3,43 2,6 3,5 1,12 1, ,83 2,91 2,6 3,0 1,06 1, ,14 3,24 4,2 4,7 0,99 0, ,95 3,19 4,4 4,7 0,92 1, ,71 2,76 4,5 5,1 0,92 1, ,32 2,54 4,8 5,0 0,89 1, ,75 3,31 3,0 3,5 0,87 1, ,61 1,99 5,4 5,9 0,95 1,22 Medel: 3,01 4,2 4,8 1,10 1,19 Std.av: 0,74 1,2 1,4 0,14 0,11

26 Bilaga 3 Sida 2 (4) ,58 2,44 2,9 5,8 0,84 0, ,51 3,02 2,8 3,5 0,74 0, ,25 2,44 3,7 4,2 0,62 1, ,67 2,78 6,0 6,6 0,72 1, ,72 3,19 9,1 9,4 0,64 1, ,80 3,37 7,7 8,3 0,59 1, ,03 4,26 8,3 9,2 0,76 1, ,60 3,89 13,3 13,7 0,80 1, ,75 2,08 7,4 8,3 0,65 1, ,23 3,77 6,7 7,1 0,81 1, ,71 2,70 7,4 7,4 0,96 1, ,24 5,20 5,6 6,4 0,98 1, ,01 4,09 5,8 6,5 0,92 1, ,46 5,20 6,5 7,2 1,06 1, ,93 2,56 5,9 6,9 0,96 1, ,46 2,79 6,9 7,4 1,09 1, ,11 2,78 4,5 5,4 0,97 1, ,19 2,98 5,5 6,5 0,95 1, ,67 2,26 6,4 6,6 1,08 1, ,87 1,70 3,9 4,9 1,08 1,07 Medel: 3,41 6,3 7,1 0,86 1,11 Std.av: 0,96 2,4 2,2 0,17 0, ,52 3,48 19,9 22,8 0,90 0, ,73 3,72 12,1 12,7 1,02 0, ,85 3,03 5,9 6,6 1,04 1, ,87 3,40 4,2 4,9 0,99 0, ,92 4,15 2,0 3,6 1,00 0, ,57 5,40 7,7 9,0 0,93 0, ,26 2,39 7,1 7,6 0,77 0, ,67 2,45 6,8 7,2 0,77 0, ,49 2,13 4,0 5,0 0,83 1, ,43 2,64 3,2 4,1 0,70 0, ,58 2,36 4,8 5,4 0,75 1, ,58 3,06 10,0 10,9 0,96 1, ,36 1,71 9,4 10,4 0,96 0, ,51 1,51 7,1 7,4 0,97 0, ,09 2,27 10,9 11,2 0,84 0, ,65 1,76 13,2 14,6 0,93 1, ,00 1,75 10,7 11,1 1,01 1, ,05 1,83 9,9 10,1 1,14 1, ,17 2,30 12,1 12,9 1,23 1, ,52 1,71 10,1 11,1 1,20 1,07 Medel: 3,02 8,6 9,4 0,95 0,99 Std.av: 1,02 4,2 4,5 0,14 0,14

27 Bilaga 3 Sida 3 (4) ,12 1,54 8,4 8,7 0,86 0, ,11 1,78 8,2 8,3 0,80 0, ,10 1,69 4,5 4,7 0,65 0, ,02 1,75 4,8 5,0 0,61 0, ,90 2,44 5,8 6,1 1,00 0, ,90 1,62 3,2 3,5 1,11 0, ,13 1,77 5,3 5,3 0,96 0, ,87 1,41 6,6 6,8 0,88 0, ,69 2,05 8,0 8,4 0,85 0, ,90 2,67 7,1 7,4 0,74 0, ,27 2,73 4,5 4,9 0,51 0, ,54 2,28 7,1 7,7 0,67 0, ,07 2,62 5,7 5,9 0,72 0, ,89 3,27 8,1 8,8 0,69 0, ,48 4,24 4,5 5,2 0,84 0, ,52 3,48 3,3 5,7 1,05 1, ,53 3,04 3,5 4,1 1,05 1, ,50 3,08 4,2 4,9 1,11 1, ,21 3,85 3,6 4,6 1,02 1, ,85 2,74 6,1 6,7 0,86 1,07 Medel: 2,84 5,6 6,1 0,85 0,84 Std.av: 1,07 1,7 1,6 0,18 0, ,87 2,27 5,3 7,4 0,96 0, ,39 2,12 5,7 6,8 0,94 0, ,28 3,23 6,7 7,1 0,90 0, ,12 3,03 4,3 5,3 1,04 0, ,06 3,66 4,8 5,7 1,12 1, ,87 2,51 5,4 5,9 1,15 1, ,42 3,51 6,9 7,5 1,14 1, ,36 6,57 7,6 7,9 0,92 0, ,71 4,57 4,2 5,6 0,97 0, ,96 3,26 3,6 4,6 1,05 0, ,06 3,92 4,8 5,1 1,01 0, ,30 2,82 5,8 6,1 0,89 0, ,60 2,08 4,3 4,9 0,85 0, ,03 3,64 10,7 11,2 1,10 0, ,77 3,60 9,2 10,9 0,99 0, ,13 2,99 14,0 15,6 0,97 0, ,98 1,99 6,9 7,1 0,92 0, ,69 2,10 9,2 9,5 0,98 0, ,98 2,70 6,9 7,7 0,96 0, ,40 2,52 6,0 6,8 1,00 0, ,14 3,58 3,9 4,4 0,79 0,57 Medel: 3,59 6,5 7,3 0,98 0,83 Std.av: 1,81 2,6 2,7 0,09 0,13

28 Bilaga 3 Sida 4 (4) ,12 2,87 4,4 8,4 0,79 1, ,07 3,03 3,4 6,3 0,83 1, ,89 2,99 2,7 3,8 0,93 1, ,43 3,47 2,8 3,8 1,00 1, ,23 2,33 3,0 3,6 0,99 1, ,27 4,24 8,3 8,7 0,91 0, ,00 3,48 5,3 5,5 1,04 1, ,60 2,74 2,3 2,9 1,18 1, ,79 3,30 3,6 4,5 1,00 1, ,00 2,71 2,9 3,4 0,95 1, ,94 2,66 2,2 2,9 1,03 1, ,64 1,53 2,7 3,8 1,12 1, ,58 2,82 4,3 4,9 1,09 1, ,71 2,86 3,9 5,8 0,99 1, ,40 3,00 5,6 5,8 0,91 1, ,81 3,89 10,7 11,0 1,09 1, ,32 3,41 8,0 8,9 1,08 1, ,57 3,93 3,1 3,9 1,18 1, ,11 3,12 5,1 7,3 1,11 1, ,52 2,64 4,1 5,1 1,15 1,17 Medel: 3,23 4,4 5,5 1,02 1,13 Std.av: 0,83 2,2 2,3 0,11 0, ,71 2,54 3,3 3,7 1,07 0, ,85 2,84 3,3 4,1 1,18 0, ,57 5,13 5,0 5,3 1,16 0, ,41 2,64 6,4 6,8 1,13 0, ,22 3,64 4,6 5,1 1,18 0, ,19 3,36 5,1 5,4 1,10 1, ,78 3,89 4,3 4,8 1,15 1, ,35 2,28 3,1 3,6 1,21 1, ,54 2,28 3,4 3,9 1,23 1, ,03 1,96 3,9 4,4 1,18 1, ,02 2,00 4,2 5,1 1,17 1, ,03 3,78 7,5 8,1 1,19 1, ,37 5,22 4,2 4,7 1,18 1, ,54 2,78 3,2 3,6 1,19 1, ,71 2,29 1,9 3,1 1,18 1, ,43 3,36 2,9 3,5 1,17 0, ,54 2,42 2,1 2,6 1,28 1, ,90 2,70 2,4 2,9 1,32 1, ,13 2,41 3,0 4,1 1,24 1, ,39 2,55 3,6 4,9 1,17 0,91 Medel: 3,17 3,9 4,5 1,18 1,10 Std.av: 0,86 1,4 1,3 0,06 0,08

29 Bilaga 4 Sida 1(4) Temperaturkorrigerade värden (10 C) Väg D677 Bie-Flodafors Fallviktsmätning: , Sträcka 1 Tjocklek beläggn. (mm) 100 Sensor Number : Sensor Distance : (cm) Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 D120 Air Pave K.rad Töjning m kn pm pm pm pm pm pm pm C C m mikrostrain , ,8 4, ,7 5, , ,4 5, , , , ,2 5, , , , ,2 6, , ,8 7, , ,2 7, , ,2 8, , , ,7 8, , ,1 8, , ,3 7, , ,4 7, , ,3 7, , ,9 5, , , ,5 5, , ,4 5, Medel 51, ,1 6, Min 50, ,8 4, Max 52, ,3 12, Std.avv. 0, ,2 1,

30 Bilaga 4 Sida 2(4) Temperaturkorrigerade värden (10 C) Väg D677 Bie-Flodafors Fallviktsmätning: , Sträcka 2 Tjocklek beläggn. (mm) 100 Sensor Number Sensor Distance : (cm) Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 Dl 20 Air Pave K.rad Töjning m kn pm pm pm pm pm pm pm C C m mikrostrain , ,4 4, , ,6 9, , ,8 8, , ,8 5, , ,4 4, , ,4 13, , ,2 13, , ,4 13, , ,4 14, , ,4 12, , , ,2 11, , ,9 11, , ,3 12, ,3 13, , ,7 5, , ,2 5, , ,2 10, ,3 12, , ,4 6, Medel 49, ,3 10, Min 48, ,4 4, Max 50, ,4 14, Std.avv. 0, ,7 3,

31 Bilaga 4 Sida 3(4) Temperaturkorrigerade värden (10 C) Väg D677 Bie-Flodafors Fallviktsmätning: , Sträcka 3 Tjocklek beläggn. (mm) 100 Sensor Number Sensor Distance : (cm) Distance Imp Load D0 D20 D30 D45 D60 D90 Dl 20 Air Pave K.rad Töjning m kn pm pm pm pm pm pm pm C C m mikrostrain ,2 8, , ,2 12, , ,5 12, , ,7 11, , ,4 13, , ,8 11, , ,3 12, , ,9 12, , ,7 12, , ,7 11, , ,6 13, , ,6 13, , ,8 13, , ,1 13, , ,3 14, , , ,1 14, , ,8 14, , ,5 13, , ,4 12, Medel 48, ,3 12, Min 47, ,2 8, Max 49, ,4 14, Std.avv. 0, ,9 1,

32 Bilaga 4 Sida 4(4) Temperaturkorrigerade värden (10 C) Väg D677 Bie-Flodafors Fallviktsmätning: , Sträcka 4 Tjocklek beläggn. (mm) 100 Sensor Number Sensor Distance : (cm) Distance Imp Load DO D20 D30 D45 D60 D90 Dl 20 Air Pave K.rad Töjning m kn pm pm pm pm pm pm pm C C m mikrostrain , ,5 14, , ,3 15,1! , ,4 6, , ,2 7, , , , , , ,9 13, , ,2 14, , , , ,5 15, , , , ,9 14, , ,7 14, , , , , ,7 7, , , , , , ,4 14, , ,5 13, Medel 48, ,7 12, Min 48, ,9 6, Max 49, ,5 15, Std.avv. 0, ,6 3,

33 transport- Väg- och forskningsinstitutet VI FORSKAR FÖR ETT LIV I RÖRELSE Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) har kompetens och laboratorier för kvalificerade forskningsuppdrag inom transporter och samhällsekonomi, trafiksäkerhet, fordon, miljö samt för byggande, drift och underhåll av vägar och järnvägar. The Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI) has laboratories and know-how for advanced research commissions in transport and welfare economics, road safety, vehicles and the environment. It also has research capabilities for the construction, operation and maintenance of roads and railways. Adress Telefon Fax E-post Postal address Telephone SE Linköping, Sweden Nat Nat vti@vti.se Int Int