Prov med olika överbyggnadstyper

Transkript

1 VTI notat VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Lägesrapport hösten 2000 Tjocklek [mm] Referens FAS Stålnät Författare FoU-enhet Projektnummer Projektnamn Uppdragsgivare Distribution GBÖ Slitlager Bindlager Viacobind Viacobase Stålnät AG Armering Betong CG Bärlager F-lager Leif G. Wiman (Red.) Väg- och banteknik Uppföljning av observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg Vägverket Fri CBÖ CBÖ BÖ Armerad Oarmerad

2 Förord VTI har av Vägverket Region Väst fått uppdraget att dokumentera och följa upp prov med olika vägöverbyggnader på E6 norr om Halmstad, delen Fastarp- Heberg. Totalt har 19 st. observationssträckor valts ut för denna dokumentation och uppföljning. Vägen öppnades för trafik hösten Arbetet från VTI:s sida har genomförts och genomförs enligt följande: Projektledning/samordning Leif G Wiman Val av observationssträckor/obundna lager Klas Hermelin och Krister Ydrevik Cementbundna lager Bengt-Åke Hultquist och Bo Carlsson Bitumenbundna lager Leif Viman och Lars Eriksson Huvudansvarig för uppföljningsmätningarna på färdig väg har varit Krister Ydrevik. Bearbetning och sammanställning av resultaten i föreliggande rapport har till största delen utförts av Håkan Carlsson Kontaktman på Vägverket Region Väst är Hans Stjernberg. Föreliggande rapport, VTI-Notat redovisar resultatet efter fyra års uppföljningsmätningar på färdig väg, Tidigare utfört arbete har rapporterats enligt följande: VTI notat 56: Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Del 1: Byggnadsrapport. VTI notat 56: Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Del 2: Laboratorieprovningar av bitumenbundna lager. VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Lägesrapport hösten VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Lägesrapport hösten Linköping i december 2001 Leif G Wiman VTI notat

3 Innehållsförteckning 1 Inledning 5 2 Syfte 5 3 Överbyggnadstyper 6 4 Läge 7 5 Uppbyggnad Överbyggnadskonstruktioner Slitlager 12 6 Mätningar på färdig väg Spårdjup/tvärprofilmätning Primal Mätbil RST Dubbslitage Permanent deformation Från Stratotestmätningar beräknad deformation Beräknad permanent deformation från spårdjupsmätning Friktion Jämnhetsmätning med mätbil RST Buller Provbelastning med fallvikt Grusbitumenöverbyggnad (GBÖ) Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) Betongöverbyggnad (BÖ) Okulär besiktning av strukturellt tillstånd Grusbitumenöverbyggnad (GBÖ) Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) Betongöverbyggnad (BÖ) Temperatur Trafik Trafikräkning Dubbdäcksanvändning 48 7 Summering 49 8 Referenser 51 Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Bilaga 5 Bilaga 6 Bilaga 7 Spårdjupsmätning med Primal Slitagemätning Stratotestmätning Jämnhetsmätning med RST Inspektionsprotokoll från CBÖ-sträckorna Temperaturmätning med VTI-givare Representativa tvärprofiler VTI notat

4 1 Inledning I samband med utbyggnaden av väg E6 norr om Halmstad, delen Fastarp-Heberg, har Vägverket låtit utföra överbyggnader med olika konstruktiv utformning. VTI har på uppdrag av Vägverket, Västra regionen dokumenterat byggandet på speciellt utvalda observationssträckor. Vägavsnittet, som är totalt ca 21 km varav 1/3 är utförd med bituminös beläggning och 2/3 med cementbetongbeläggning, öppnades för trafik 13 november Så här beskriver Vägverket Västra regionen bakgrunden till provvägen: Det svenska vägnätet har successivt belastats med allt större laster. Regelverken för utförande har förnyats med jämna mellanrum bl.a. för att konstruktionerna skall klara lasterna. Under ett flertal år har nybyggda vägar utförts som asfaltkonstruktioner. Under senare delen av 1980-talet beslöts att utföra någon nybyggd väg med betongöverbyggnad. De vägar som utfördes med betong var E4 vid Arlanda och E6 söder Falkenberg. Då det stod klart att E6 Fastarp-Heberg skulle byggas ut till motorväg tog regionchefen i västra regionen beslut att detta objekt skulle utföras som provväg dels med betongöverbyggnad dels med asfaltöverbyggnad. Huvudsyftet var att kunna jämföra de olika konstruktionerna mot varandra i ett långsiktigt perspektiv. Det förväntade resultatet var att kunna redovisa säkra skillnader mellan de olika konstruktionerna beträffande: stabilitet, spårslitage, deformationsresistens, underhållskostnader, friktion, buller. Den förväntade nyttan är att med en väl underbyggd uppföljning från projektet kunna planera och investera med de för ändamålet rätta tekniska lösningarna framförallt på de bundna överbyggnadslagren. Föreliggande rapport, VTI-Notat redovisar resultatet efter fyra års uppföljningsmätningar på färdig väg, Tidigare utfört arbete har rapporterats enligt följande: VTI notat 56: Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Del 1: Byggnadsrapport. VTI notat 56: Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Del 2: Laboratorieprovningar VTI notat VTI notat av bitumenbundna lager. Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Lägesrapport hösten Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp-Heberg. Lägesrapport hösten Syfte Huvudsyftet med provvägen är således att studera olika överbyggnadstypers förmåga att motstå spårbildning, både med avseende på dubbdäcksavnötning och med avseende på deformation från den tunga trafiken. Vidare är syftet att studera de olika slitlagertypernas egenskaper med avseende på friktion och buller. VTI notat

5 3 Överbyggnadstyper De överbyggnadstyper som Vägverket valt att prova är dels varianter med cementbetongbeläggning (BÖ) och dels varianter med slitlager av asfaltbetong (GBÖ och CBÖ). Dessa varianter, som visas nedan, kommer att jämföras med en referenskonstruktion som närmast kan sägas vara en GBÖ-konstruktion enligt BYA 84 dimensionerad för högsta trafikklass (klass 7). Detta innebär att beläggningstjockleken (ABS/B85 + AG) är 235 mm och totala överbyggnadstjockleken 1000 mm. Varianterna med slitlager av asfaltbetong (GBÖ och CBÖ) är följande: GBÖ (FAS-konceptet), där referensöverbyggnadens 195 mm AG-bärlager ersatts med 115 mm bitumenbundet bärlager och 80 mm bitumenbundet bindlager. På dessa lager har speciella funktionskrav ställts upprättade av asfaltbranschen genom FAS. GBÖ (Stålnätsarmerad AG), där två placeringar av näten provas, dels på AG-lagret och dels mellan 2:a och 3:e AG-lagret. CBÖ (Cementbundet bärlager), där AG-lagret i referensöverbyggnaden ersatts med 240 mm cementbundet bärlager och 50 mm bitumenbundet bindlager. Varianterna med BÖ-konstruktion är följande: BÖ konventionell oarmerad betongbeläggning på cementbundet bärlager. BÖ kontinuerligt armerad betongbeläggning på lager av asfalt (ABT16) och cementbundet bärlager. Tjocklek [mm] GBÖ Referens FAS Stålnät 0 CBÖ CBÖ Slitlager Bindlager Viacobind Viacobase Stålnät AG Armering Betong CG Bärlager F-lager BÖ Armerad Oarmerad Figur 1 Alternativa överbyggnadstyper på E6 Fastarp-Heberg 6 VTI notat

6 4 Läge Observationssträckornas läge framgår av figur 2. Sträcka 1 t.o.m. 5 är varianter med cementbetongbeläggning (BÖ) och sträcka 6 t.o.m. 15 är varianter med slitlager av asfaltbetong (GBÖ och CBÖ). Figur 2 Karta över vägföretaget och observationssträckornas läge. VTI notat

7 5 Uppbyggnad 5.1 Överbyggnadskonstruktioner Observationssträckornas uppbyggnad framgår av nedanstående figurer. Under respektive figur har också aktuell sträcka lagts in med sträcknummer och sektion för början och slut. Eftersom vägföretaget hade en längdmätning med nollpunkt i söder och stigande sektionsnummer mot norr och samtliga observationssträckor ligger i den södergående körriktningen av motorvägen så innebär detta att sträckan med lägst ordningsnummer har den högsta sektionsangivelsen. (Sektionsangivelserna nedan för respektive sträcka har angivits i numerisk ordning vilket innebär att sett i trafikens färdriktning, anges slutpunkten först och startpunkten sist.) 8 VTI notat

8 Str 1 17/000-17/200. Durasplit 16. Str 2 15/560-15/760. Durasplit 16. Str 2X 14/300-14/400. Durasplit 8. Str 3 13/400-13/600. Durasplit 16. Str 3X 13/100-13/300. Porfyr 16. Str 4 11/400-11/600. Durasplit 16. Str 5 10/700-10/900. Durasplit 8. VTI notat

9 10 VTI notat

10 VTI notat

11 5.2 Slitlager Slitlagren består av olika beläggningstyper med varierande stenmaterial enligt Tabell 1 (Alla uppföljningsmätningar sker i höger körfält (K1)). Tabell 1 Slitlagerbeläggning i höger körfält (K1) Observationssträcka Beläggningstyp Stenmaterial Största sten 1-4 Betong K65 Durasplitt 16 mm 2X, 5 Betong K65 Durasplitt 8 mm 3X Betong K65 Porfyr 16 mm 6-12, 15 ABS/B85 Kvartsit 16 mm 15X ABS/B85 Porfyr 16 mm Viacotop Porfyr 16 mm 12 VTI notat

12 6 Mätningar på färdig väg 6.1 Spårdjup/tvärprofilmätning Primal Tvärprofilmätning med laserprofilometer PRIMAL har hittills utförts nio gånger. På varje delsträcka mäts spårdjupet i 9 profillinjer. Spårdjupet beräknas enligt trådprincipen. Resultaten redovisas som medelvärden i Tabell 2 och Tabell 3, i figur 3 5 samt i bilaga 1. I bilaga 7 redovisas representativa tvärprofiler för respektive sträcka vid mätningen hösten I Figur 3 visas resultaten från betongkonstruktionerna och i Figur 4 resultat från asfaltkonstruktionerna. I Tabell 3 respektive Figur 5 redovisas spårförändringen från trafikpåsläpp och fram till oktober Tabell 2 Spårdjup per sträcka, tvärprofilmätning med PRIMAL. Medelvärde (mm) av höger och vänster spår. Sträcka okt-96 maj -97 okt-97 apr-98 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 Betongdel 1 Btg 16 1,6 2,2 2,3 2,2 2,2 2,0 2,4 2,7 2,8 2 Btg 16 1,5 2,5 2,3 2,4 2,5 2,7 3,1 3,0 3,2 2X Btg 8 1,6 2,3 2,8 2,9 3,1 2,9 3,4 3,7 3,8 3 Btg 16 2,2 2,8 3,3 3,6 4,2 3,3 4,1 3,8 4,4 3X Btg porfyr 2,3 2,7 3,2 3,3 3,8 2,8 3,3 3,2 3,4 4 Arm btg 16 2,1 2,9 2,5 3,1 2,8 2,4 2,4 2,5 2,8 5 Arm btg 8 1,5 2,4 1,9 2,8 2,6 2,9 2,6 2,9 3,1 Asfaltdel 6 Referens 2,7 3,8 6,2 6,8 6,8 6,9 8,1 8,9 9,2 7 Nät i AG 2,6 4,1 5,7 6,6 6,3 6,6 7,5 8,2 8,3 8X CBÖ 1,8 2,9 3,4 4,2 4,3 4,7 5,1 5,7 5,8 8 CBÖ 2,1 2,8 3,8 4,3 4,3 4,7 5,0 5,7 5,8 9 CBÖ 1,6 2,3 3,6 3,6 4,0 4,4 4,7 5,5 5,7 10 Referens 1,8 3,6 5,5 6,6 6,8 7,6 8,4 9,4 9,5 11 Nät på AG 3,8 4,5 6,2 7,2 6,9 7,9 8,8 9,3 9,8 12 Referens 2,7 4,1 5,9 6,9 6,6 7,6 8,6 9,1 9,3 13 FAS 1,8 2,6 3,4 4,6 4,6 5,1 5,5 6,2 6,2 14 FAS 4,7 5,8 6,7 7,0 7,3 8,5 8,7 9,3 9,7 15X Ref porfyr 3,1 4,0 5,0 6,7 6,8 7,7 7,9 8,5 8,8 15 Referens 2,3 3,5 6,5 7,3 7,7 8,8 9,3 9,9 10,2 VTI notat

13 Tabell 3 Spårdjupsförändring per sträcka, tvärprofilmätning med PRIMAL Medelvärde (mm) av höger och vänster spår. Sträcka förändring okt-96 till okt-97 förändring okt-96 till okt-98 förändring okt-96 till okt-99 förändring okt-96 till okt-00 Betongdel 1 Btg 16 0,7 0,6 0,8 1,2 2 Btg 16 0,8 1,0 1,6 1,7 2X Btg 8 1,2 1,5 1,8 2,2 3 Btg 16 1,1 2,0 1,9 2,2 3X Btg porfyr 0,9 1,5 1,0 1,1 4 Arm btg 16 0,4 0,7 0,3 0,7 5 Arm btg 8 0,4 1,1 1,1 1,6 Asfaltdel 6 Referens 3,5 4,1 5,4 6,5 7 Nät i AG 3,1 3,7 4,9 5,7 8X CBÖ 1,6 2,5 3,3 4,0 8 CBÖ 1,7 2,2 2,9 3,7 9 CBÖ 2 2,4 3,1 4,1 10 Referens 3,7 5,0 6,6 7,7 11 Nät på AG 2,4 3,1 5,0 6,0 12 Referens 3,2 3,9 5,9 6,6 13 FAS 1,6 2,8 3,7 4,4 14 FAS 2 2,6 4,0 5,0 15X Ref porfyr 1,9 3,7 4,8 5,7 15 Referens 4,2 5,4 7,0 7,9 14 VTI notat

14 Spårdjup/ojämnhet (mm) okt-96 maj-97 okt-97 apr-98 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 Mättillfälle 1 Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 3X Btg porfyr 4 Arm btg 16 5 Arm btg 8 Figur 3 Tvärprofilmätning med PRIMAL. Betongkonstruktioner (BÖ). Spårdjup (mm) okt-96 maj-97 okt-97 apr-98 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 Mättillfälle 6 Referens 7 Nät i AG 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 11 Nät på AG 12 Referens 13 FAS 14 FAS 15X Ref porfyr 15 Referens Figur 4 Tvärprofilmätning med PRIMAL. Konstruktioner med slitlager av asfaltbetong (GBÖ + CBÖ). VTI notat

15 Spårförändring från oktober 1996 till oktober 2000 Medelvärde för vänster och höger spår 9,0 8,0 7,7 7,9 7,0 6,5 6,6 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,7 1,1 1,2 1,6 1,7 2,2 2,2 3,7 4,0 4,1 4,4 5,0 5,7 5,7 6,0 0,0 4 Arm btg 16 3X Btg porfyr 1 Btg 16 5 Arm btg 8 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 8 CBÖ 8X CBÖ 9 CBÖ 13 FAS Spårförändring (mm) 14 FAS 7 Nät i AG 15X Ref porfyr 11 Nät på AG 6 Referens 12 Referens 10 Referens 15 Referens Observationssträcka Figur 5 Spårförändring beräknad från tvärprofilmätning med PRIMAL. Sträckorna rangordnade efter spårförändringens storlek. Kommentar: Vid den senaste tvärprofilmätningen oktober 2000, efter fyra års trafik, är spårbildningen fortfarande väldigt ringa på betongsträckorna. Den spårbildning som finns på betongsträckorna har orsakats av dubbdäcksslitage. I flera mätprofiler är det svårt att upptäcka någon tydlig trafikbetingad spårbildning. Av sträckorna med asfaltslitlager är det CBÖ-sträckorna som har den minsta spårbildningen och referenssträckorna som har den största spårbildningen. På asfaltsträckorna är det vänstra spåret tydligt och djupast. I detta sidoläge sammanfaller spårbildningen orsakad av dubbdäcksslitage och deformation av tung trafik. Det högra spåret är i flera mätprofiler brett och det maximala spårdjupets läge på profilen kan variera från profil till profil. Det breda spåret orsakas av att slitaget från personbilarna och deformationerna från lastbilarna inte sker i samma sidoläge p.g.a. skillnaden i spårvidd Mätbil RST Spårdjupsmätning har även utförts med mätbil RST. Resultatet av hittills utförda mätningar redovisas i Tabell 4. Samtliga mätningar är utförda på sensommaren/- hösten. De redovisade värdena är medelvärde per sträcka av maximalt spårdjup per 20 m i vänster eller höger hjulspår. 16 VTI notat

16 Tabell 4 Spårdjup (mm) mätta med mätbil RST. Sträcka Betongdel 1 Btg 16 1,6 1,2 1,4 1,0 2 Btg 16 1,7 1,8 2,0 2,3 2X Btg 8 2,3 2,0 2,8 2,5 3 Btg 16 2,3 2,0 2,4 1,7 3X Btg porfyr 2,1 1,7 2,3 1,6 4 Arm btg 16 1,8 1,5 1,6 1,2 5 Arm btg 8 1,7 1,6 1,7 1,9 Asfaltdel 6 Referens 3,1 4,4 6,4 6,0 7 Nät i AG 3,5 4,5 6,4 5,7 8X CBÖ 2,9 3,0 4,1 3,6 8 CBÖ 3,0 2,5 4,1 3,9 9 CBÖ 2,8 2,2 3,5 3,3 10 Referens 2,9 4,2 5,3 6,1 11 Nät på AG 3,6 3,9 5,3 5,6 12 Referens 3,6 4,1 5,1 5,6 13 FAS 3,1 2,9 3,9 3,9 14 FAS 4,6 6,1 6,5 6,4 15X Ref porfyr 2,6 4,8 5,9 5,4 15 Referens 2,4 4,4 6,4 6,2 Kommentarer: Spårdjup är det mått på jämnhet i tvärled som tidigare användes i VÄG 94 resp. RUD (Regler för Underhåll och Drift Krav efter åtgärder) för att sätta kravnivåer vid nybyggnad samt efter viss drifttid. Nuvarande krav i ATB VÄG, som är de samma som i VÄG 94, gäller endast vid trafikpåsläpp. Kraven är formulerade som max tillåtet medelspårdjup för 20m-sträcka resp. 400m-sträcka. Värdena i Tabell 4 är medelspårdjupen för observationssträckorna d.v.s. 200msträckor och i två fall 100m-sträckor och är således inte direkt jämförbara med kraven. Det kan ändå vara av visst intresse att jämföra resultaten i Tabell 4 med kraven i VÄG 94 och tidigare gällande RUD. I VÄG 94 liksom i ATB VÄG anges krav på jämnhet i tvärled vid trafikpåsläpp, varvid spårdjupet som medelvärde för 20m-sträcka inte får överskrida 3,0 mm och som medelvärde för 400m-sträcka inte får överskrida 2,5 mm vid mätning med mätbil. Som framgår av resultaten i Tabell 4 från mätning hösten 1996, kort efter trafikpåsläpp, uppgår spårdjupen på sträckorna med slitlager av asfalt, i samtliga fall utom ett, till mer än 2,5 mm. Sex av tolv sträckor har större spårdjup än 3,0 mm. Det förefaller alltså sannolikt att merparten av asfaltsträckorna inte klarade jämnhetskravet vid trafikpåsläpp. Betongsträckorna visar genomgående lägre spårdjup och det är sannolikt att flertalet sträckor klarade kravet. Enligt tidigare gällande RUD är kravet på max spårdjup för E6 i Halland efter tre års funktionstid 10,6 mm. Detta krav bör underskridas för 90 % av antalet 20 m-sträckor. Resultaten i Tabell 4 från mätning hösten 1999 visar spårdjup på VTI notat

17 som mest 6,5 mm (sträcka 14). Det är sannolikt att samtliga sträckor (både betong och asfalt) klarar kravet efter tre års funktionstid. På betongsträckorna har det uppmätta maximala spårdjupet varit så gott som oförändrat sedan vägens öppnande medan det på asfaltsträckorna hör ökat med ca 2-3 mm under tre års trafik. Det maximala med RST-bil uppmätta spårdjupet är ca 6,5 mm efter tre års trafik. 6.2 Dubbslitage I Tabell 5 redovisas resultatet av utförd slitagemätning för vintrarna 96/97, 97/98, 98/99 samt 99/00, d.v.s. de fyra vintrarna sedan vägen öppnades för trafik. Längden på slitagemätningsprofilerna är 4,0 m, vilket är det samma som profillinjerna mätta med Primal. Antal mätta slitagelinjer per sträcka är 5 st. Värden i Tabell 5 är medelvärden av fem värden för vänster och höger spår. Dessa slitagevärden i vänster och höger spår är ett beräknat medelslitage på en mätbredd av 0,5 meter över de punkter där maximalt spårdjup uppmätts vid Primalmätningen. Det bör påpekas att det uppmätta maximala spårdjupet inte alltid sammanfaller med det största slitaget i spåret. Det gäller främst det högra spåret på asfaltsträckorna. I Tabell 6 redovisas medelslitaget för hela profilbredden (4 m). Uppmätt slitage i vänster respektive höger spår redovisas i bilaga 2. Tabell 5 Slitage vintern 96/97, 97/98, 98/99 och 99/00. Medelvärde för slitage i vänster och höger hjulspår. Sträcka Medelvärde vä & hö spår Medelvärde vä & hö spår Medelvärde vä & hö spår Medelvärde vä & hö spår Ackumulerat slitage Betongdel 1 Btg 16 0,44 0,21 0,15 0,19 0,97 2 Btg 16 0,35 0,23 0,13 0,18 0,88 2X Btg 8 0,33 0,27 0,20 0,19 0,99 3 Btg 16 0,37 0,24 0,23 0,23 1,05 3X Btg porfyr 0,30 0,13 0,08 0,03 0,53 4 Arm btg 16 0,46 0,26 0,22 0,15 1,08 5 Arm btg 8 0,40 0,33 0,29 0,22 1,24 Asfaltdel 6 Referens 1,07 0,29 0,23 0,45 2,03 7 Nät i AG 1,06 0,29 0,15 0,42 1,92 8X CBÖ 1,11 0,45 0,28 0,45 2,28 8 CBÖ 1,03 0,36 0,39 0,37 2,14 9 CBÖ 1,08 0,49 0,36 0,43 2,35 10 Referens 1,32 0,44 0,35 0,26 2,36 11 Nät på AG 1,17 0,42 0,28 0,16 2,02 12 Referens 1,02 0,48 0,33 0,19 2,01 13 FAS 0,72 0,28 0,29 0,09 1,37 14 FAS 1,01 0,31 0,43 0,26 2,00 15X Ref porfyr 1,11 0,32 0,26 0,10 1,78 15 Referens 1,40 0,46 0,54 0,54 2,94 18 VTI notat

18 Tabell 6 Slitage vintern 96/97, 97/98, 98/99 och 99/00. Medelslitage för hela tvärprofilen i fem profiler per sträcka. Sträcka Medelvärde Medelvärde Medelvärde Medelvärde Ackumulerat slitage Betongdel 1 Btg 16 0,32 0,12 0,09 0,13 0,66 2 Btg 16 0,36 0,14 0,03 0,13 0,66 2X Btg 8 0,31 0,15 0,12 0,11 0,69 3 Btg 16 0,23 0,15 0,11 0,13 0,62 3X Btg porfyr 0,19 0,09 0,04 0,01 0,33 4 Arm btg 16 0,32 0,17 0,13 0,12 0,74 5 Arm btg 8 0,22 0,20 0,20 0,13 0,75 Asfaltdel 6 Referens 0,79 0,12 0,07 0,35 1,33 7 Nät i AG 0,78 0,15 0,01 0,35 1,29 8X CBÖ 0,78 0,24 0,13 0,30 1,45 8 CBÖ 0,77 0,21 0,21 0,24 1,43 9 CBÖ 0,82 0,24 0,21 0,27 1,54 10 Referens 0,93 0,27 0,18 0,20 1,58 11 Nät på AG 0,85 0,23 0,14 0,13 1,35 12 Referens 0,72 0,24 0,15 0,16 1,27 13 FAS 0,51 0,15 0,17 0,06 0,89 14 FAS 0,77 0,24 0,31 0,22 1,54 15X Ref porfyr 0,68 0,24 0,15 0,05 1,12 15 Referens 0,95 0,28 0,35 0,38 1,96 0,60 Medelvärde av höger och vänster spår för fem linjer per sträcka. 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 3X Btg porfyr 13 FAS 15X Ref porfyr Slitage (mm) 4 Arm btg Nät på AG 2 Btg 16 1 Btg Referens 2X Btg 8 5 Arm btg 8 3 Btg Referens 14 FAS 8 CBÖ 7 Nät i AG 9 CBÖ 6 Referens 8X CBÖ 15 Referens Observationssträcka Figur 6 Uppmätt slitage under vintern , fjärde vintern efter trafikpåsläpp. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. VTI notat

19 I Figur 6 illustreras uppmätt slitage per sträcka senaste vintern, Slitagevärdena har rangordnats efter storlek. Det ackumulerade slitaget för ett medelvärde av vänster och höger hjulspår redovisas i rangordning i Figur 7. Eftersom det maximala slitaget i höger hjulspår inte alltid sammanfaller med det maximala med Primal uppmätta spårdjupet redovisas också enbart slitaget i vänster hjulspår, se Figur 8. Det ackumulerade medelslitaget för hela profilbredden redovisas i Figur 9. 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 3X Btg porfyr 2 Btg 16 1 Btg 16 2X Btg 8 Ackumulerat slitage (mm) 3 Btg 16 4 Arm btg 16 5 Arm btg 8 13 FAS 15X Ref porfyr 7 Nät i AG 14 FAS 12 Referens 11 Nät på AG 6 Referens 8 CBÖ 8X CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 15 Referens Observationssträcka Figur 7 Ackumulerat slitage under fyra vintrar Medelvärde av vänster och höger spår, fem linjer per sträcka. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. 20 VTI notat

20 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 3X Btg porfyr 1 Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 4 Arm btg 16 Ackumulerat slitage (mm) 3 Btg 16 5 Arm btg 8 13 FAS 15X Ref porfyr 14 FAS 11 Nät på AG 7 Nät i AG 8 CBÖ 6 Referens 12 Referens 9 CBÖ 8X CBÖ 10 Referens 15 Referens Observationssträcka Figur 8 Ackumulerat slitage under fyra vintrar Medelvärde för vänster hjulspår, fem linjer per sträcka. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 3X Btg porfyr 3 Btg 16 1 Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 Ackumulerat slitage (mm) 4 Arm btg 16 5 Arm btg 8 13 FAS 15X Ref porfyr 12 Referens 7 Nät i AG 6 Referens 11 Nät på AG 8 CBÖ 8X CBÖ 9 CBÖ 14 FAS 10 Referens 15 Referens Observationssträcka Figur 9 Ackumulerat slitage under fyra vintrar på hela körfältsbredden. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. VTI notat

21 Kommentar: Efter den första vintersäsongens stora skillnad i slitage mellan betongsträckorna och asfaltsträckorna p.g.a. olika förutsättningar för initialslitaget har skillnaden minskat mellan sträckorna. Generellt är slitaget något större på asfaltsträckorna än på betongsträckorna, men ett par sträckor (FAS och Porfyr) visar i stort sett lika litet slitage som betongsträckorna. Minst slitage har betongsträcka 3X med Porfyr. Det ackumulerade slitaget för fyra vintrar av medelvärdet för vänster och höger hjulspår är på betongsträckorna 0,5 1,2 mm och på asfaltsträckorna ca 1,4-2,9 mm. Slitaget är genomgående mycket litet, 0,25 0,62 mm per år. 6.3 Permanent deformation Från Stratotestmätningar beräknad deformation Dessa mätningar görs för att, om eller när man fått en tydlig spårbildning, klarlägga om och från vilket eller vilka av de asfaltbundna lagren denna spårbildning härrör. Stratotestmätning görs på sträcka 6 15, exklusive sträcka 11. Tjockleks/deformationsmätning med Stratotest har hittills utförts tre gånger. En mätning före trafikpåsläpp hösten 1996, hösten 1997 och en mätning våren Utrustningen mäter avståndet från vägytan till utlagda plåtar som placerats mellan de olika beläggningslagren. Varje observationssträcka har försetts med plåtar i tre huvudsektioner på de två övre lagren. I mittsektionen finns dessutom plåtar på varje lager ner till obundna bärlagerytan. Varje plåt mäts i 11 punkter (c/c 30 cm). Genom att plåtarna, av mätningstekniska skäl, inte kan ligga rakt över varandra har de förskjutits ca 1 m i längdled för varje beläggningslager (Figur 10). Figur 10 Placering av aluminiumplåtar för Stratotestmätningar Vid senaste mätningen finns det ett visst bortfall av mätdata, bl.a. på sträcka 15. Det finns också en del tvivelaktiga mätdata från främst mätning på djupare placerade plåtar som har förkastats. Det gäller främst för mätningen ner t.o.m. undre AG-lagret. Även mätningarna på bindlagret på CBÖ- och FAS-sträckorna 22 VTI notat

22 innehåller en del tvivelaktiga mätdata. Mätnoggrannheten och tillförlitligheten avtar väsentligt med avståndet från vägytan ner till Stratotestplåten. I Figur 11 redovisas en sammanställning av tjockleksförändringen i hjulspår av beläggningslagren baserad på Stratotestmätningarna 1996 och 2000 för ett par utvalda intressanta sträckor med mätdata av acceptabel kvalité. -9,00-8,00-7,00 Tjockleksförändring (mm) -6,00-5,00-4,00-3,00-2,00-1,00 0,00 OBS! Endast två profiler. OBS! Endast en profil. Sträcka 9. CBÖ Sträcka 10. Ref Sträcka 13. FAS Sträcka 14. FAS Slitlager Slitlager+bindlager alt. 2 AG lager Figur 11 Medelvärde av maximal tjockleksförändring per mätprofil för fyra utvalda sträckor och tre profiler per sträcka. Sedan 1996 är tjockleksförändringen av slitlagret hos samtliga sträckor enligt Stratotestmätningen i storleksordningen 3,2 3,7 mm. Enligt slitagemätningarna är slitaget ca 2 2,5 mm på asfaltsträckorna, vilket betyder att deformationen och efterpackningen av slitlagret kan uppskattas till ca 1 mm. Deformationen i det översta AG-lagret kan också uppskattas till ca 1 mm. Någon deformation i det andra och det undre AG-lagret är svårt att utläsa ur resultaten från Stratotestmätningarna, förutom möjligen på sträcka 10. Där de undre AG-lagren också har deformerats någon millimeter. Mätningarna ner till undre AG-lagret är mycket osäkra med tvivelaktiga mätdata i flertalet mätpunkter. Mätdata på bindlagret är svårtolkat och bortfallet av mätdata är relativt omfattande. Mätningen på CBÖ-sträckorna tyder på att det skett en viss tjockleksförändring/deformation även i bindlagret. Deformationen i bindlagret på CBÖsträckorna kan uppskattas till knappt en millimeter sedan Även på FASsträckorna ser det ut som de skett en viss deformation i bindlagret. Enligt Stratotestmätningarna är deformationen i bindlagret på FAS-sträckorna uppskattningsvis knappt en millimeter under perioden Se Figur 11. De beräknade differenserna, som motsvarar tjockleksförändringen, för respektive mätt tvärprofil redovisas i bilaga Beräknad permanent deformation från spårdjupsmätning Genom att jämföra resultat från utförda mätningar med Primal av total spårutveckling med mätt dubbslitage kan en uppfattning erhållas om hur stor del VTI notat

23 av totala spårtillväxten som beror av annat än slitage, som t.ex. permanent deformation i bundna och obundna överbyggnadslager samt underbyggnad/- undergrund. I Figur 12 redovisas total spårtillväxt fram t.o.m. mätning i oktober 2000 minskad med ackumulerat (dubb)slitage under fyra vinterperioder 1996 till 2000, beräknat på medelvärde av vänster och höger spår. Endast konstruktioner med slitlager av asfaltbetong har tagits med eftersom permanent deformation hos cementbetongkonstruktionerna kan antas vara försumbar. De semiflexibla konstruktionerna (CBÖ) visar små permanenta deformationer. Störst permanent deformation bland de flexibla konstruktionerna kan efter fyra års trafik konstateras på referenssträckorna. Absolutvärdena för beräknad permanent deformation är dock små. Största värdet hösten 2000 uppgår till 5,3 mm för sträcka 10, vilket är ca 1,3 mm per år. 6,0 5,0 Tidsperiod = okt till okt Permanent deformation i överbyggnaden och /eller annat som ej orsakats av dubbdäcksslitage. 4,5 4,6 5,0 5,3 Deformation (mm) 4,0 3,0 2,0 1,5 1,7 1,8 3,0 3,0 3,7 3,9 3,9 1,0 0,0 14 FAS 13 FAS 15X Ref porfyr 6 Referens 12 Referens 15 Referens 10 Referens Observationssträcka Figur 12 Beräknad deformation på asfaltsträckorna. Total spårtillväxt minskad med dubbdäcksslitage. 6.4 Friktion Friktionen har mätts på samtliga observationssträckor med VTI:s Saab Friction Tester. Mätningen har utförts vid en hastighet av 70 km/h på befuktad yta (0,5 mm vattenfilm) enligt VV metodanvisning 104:1990. Friktionen har mätts i det högra körfältet i södergående körriktning i höger hjulspår. Den första mätningen gjordes några veckor efter det att trafiken släppts på. Mätningar har sedan utförts fram till hösten VTI notat

24 1,00 0,90 0,80 0,70 Friktion 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Btg 16 (1) Btg 16 (2) Btg 8 (2X) Btg 16 (3) Btg porf (3X) Arm btg 16 (4) Arm btg 8 (5) Referens (6) Nät i AG (7) CBÖ (8X) CBÖ (8) CBÖ (9) Referens (10) Nät på AG (11) Referens (12) FAS (13) FAS (14) Ref porf (15X) Referens(15) dec-96 maj-97 apr-98 okt-98 mar-99 sep-99 Figur 13 Resultat från friktionsmätningar under de tre första åren. Mätningen visar att friktionen på samtliga sträckor förutom sträcka 3X (oförändrad) förbättrades under första vintern. Detta överensstämmer inte med vad som tidigare uppmätts på den frilagda betongbeläggningen på delen E6 Heberg-Långås. Där minskade friktionen under första vintern. På nylagd betongbeläggning uppmättes där friktionsvärden på ca 0,9 vilket kan jämföras med ca 0,6 på delen Fastarp-Heberg. Friktionsmätningarna under 1998 visar att friktionen har försämrats något från de värden som uppmättes våren 1997 för att 1999 åter stiga till samma nivå, eller något högre, som Mätningarna visar att samtliga observationssträckor väl uppfyller friktionskraven enligt VÄG 94 och ATB VÄG, d.v.s. att medelvärdet av friktionstalet på en 20 m sträcka ska överstiga 0,5 vid mätning enligt VV metodbeskrivning 104 Bestämning av friktion på belagd väg. Sträckorna med Porfyr, asfalt och betong, och FAS-sträckorna har något lägre friktion än övriga sträckor. 6.5 Jämnhetsmätning med mätbil RST Fyra mätningar av jämnheten i längdled med mätbil RST har hittills utförts År 2000 utfördes ingen mätning. Resultatet uttryckt som IRI-värde för vänster respektive höger spår samt medelvärden av båda spåren för respektive sträcka redovisas i Tabell 7 och bilaga 4. VTI notat

25 Tabell 7 IRI-värden mätta med mätbil RST. Medelvärde per sträcka för båda spåren för 20-meterssträkor. Sträcka okt-96 okt-97 okt-98 okt-99 Betongdel 1 Btg 16 0,8 0,7 0,8 0,7 2 Btg 16 0,8 0,7 0,7 0,7 2X Btg 8 0,8 0,9 0,9 0,8 3 Btg 16 0,9 0,9 1,0 0,9 3X Btg porfyr 0,9 0,8 0,9 0,8 4 Arm btg 16 0,7 0,6 0,6 0,6 5 Arm btg 8 0,8 0,7 0,7 0,7 Asfaltdel 6 Referens 0,7 0,7 0,7 0,7 7 Nät i AG 0,7 0,7 0,8 0,9 8X CBÖ 0,8 0,8 0,8 0,9 8 CBÖ 0,9 0,9 0,9 1,0 9 CBÖ 0,8 0,7 0,8 0,8 10 Referens 0,8 0,8 0,9 0,9 11 Nät på AG 0,8 0,9 0,9 1,0 12 Referens 0,9 0,8 0,9 0,9 13 FAS 0,8 0,7 0,8 0,8 14 FAS 0,8 0,8 0,8 0,9 15X Ref porfyr 0,6 0,8 0,8 0,9 15 Referens 0,8 0,8 0,8 0,8 Kommentar: Någon försämring i IRI-värdena för sträckorna har inte uppmätts under de tre första åren som vägen trafikerats. Samtliga sträckor hade fortfarande låga IRIvärden och var således mycket jämna i längdled. 6.6 Buller Buller från motorfordon härrör dels från fordonens kraftpaket (motor, transmission m.m.) dels från kontakten mellan rullande hjul och vägyta. Bullret upplevs både inne i fordonet och vid sidan av vägen. I detta fall behandlas endast buller som kommer från kontakten mellan rullande hjul och vägyta. För fritt flytande trafik vid hastigheter km/h kan man betrakta skillnader i däck/vägbanebuller, mätta enligt denna metod, såsom representativa för totalt trafikbuller. Mätningarna av däck/vägbanebuller har utförts med en rullande mättrailer vid olika hastigheter (70 och 90 km/h) och för fem olika personbilsdäck. Mättrailern har ett mäthjul som sitter inuti en ljudavskärmad kammare. Ljudnivån mäts och registreras av en mikrofon ca 2 dm från hjulets sida. En av fördelarna med mätmetoden är att störande ljud utanför kammaren blir försumbart. Vid mätningen registreras endast däck/vägbanebuller. Den första mätningen gjordes på nylagd asfalt och betongbeläggning i oktober Mätningen har upprepats hösten 1997 och hösten 1999 på beläggning som varit utsatt för trafik under ett år respektive tre år. På asfaltbeläggningen har mätning utförts på två stycken beläggningstyper, ABS16/B85 med kvartsit och 26 VTI notat

26 Viacotop 16 med porfyr. På betongbeläggningen har mätningarna utförts på tre olika beläggningstyper, betong med Durasplit 16 mm, betong med Durasplit 8 mm och betong med porfyr 16 mm. Betongbeläggningarna har utförts med frilagd ballast i ytan vilket innebär att finmaterialet (cementbruket) tvättas bort från ytan och stenarna exponeras. Tekniken har använts för att ge en lägre bullernivå på betongbeläggning. Den mindre stenstorleken (8 mm) har använts på sträckor där vägen passerar samhällen för att ytterligare minska bullret. I Tabell 8 nedan visas en sammanställning av resultaten som uppmättes vid 90 km/h. Tabell 8 Bullermätning vid 90km/h. Beläggningstyp Ålder Sommardäck Michelin db(a) Frilagd betong Durasplit 16 mm ny 1 år 3 år Vinterdäck odubbat Gislaved db(a) M G GS 100,4 100,8 101,3 99,5 101,9 103,2 Vinterdäck dubbat Gislaved db(a) 104,1 105,1 107,2 Frilagd betong Porfyr 16 mm ny 1 år 3 år 100,3 99,7 100,8 99,4 100,5 101,7 104,3 104,2 105,5 Frilagd betong Durasplit 8 mm ny 1 år 3 år 98,7 98,3 99,3 98,7 100,2 101,7 104,7 105,2 106,1 Asfalt ABS/B85 kvartsit 16 mm ny 1 år 3 år 101,4 99,8 100,4 101,4 100,7 101,1 105,3 104,4 105,3 Asfalt Viacotop porfyr 16 mm ny 1 år 3 år 102,0 99,9 100,4 101,8 100,0 100,3 105,4 104,1 105,0 För sommardäck har nylagd betongbeläggning med 16 mm stenstorlek 1,0-1,5 db(a) lägre bullernivå än nylagd asfaltbeläggning. Lägst bullernivå har betongbeläggning med 8 mm stenstorlek som har ca 2 db(a) lägre bullernivå än betongbeläggningen med 16 mm stenstorlek och 3,0 3,5 db(a) lägre bullernivå än asfaltbeläggningen. Efter ett år har bullernivån minskat på asfaltbeläggningen så att ungefär samma bullernivå uppmäts på asfalt och betong med 16 mm stenstorlek. Lägst bullernivå har betong med 8 mm stenstorlek. För dubbat vinterdäck har nylagd betongbeläggning något lägre bullernivå än nylagd asfaltbeläggning. Stenstorleken hos betongbeläggningen verkar sakna betydelse. Efter ett år har bullernivån ökat på betongbeläggningen medan asfaltbeläggningen har fått minskad bullernivå. Efter ett år uppmäts något högre bullernivå på betongbeläggningen än på asfaltbeläggningen. VTI notat

27 Efter tre år är skillnaden mellan betongbeläggningarna och skelettasfalten ganska små. Generellt kan sägas att sommartid är samtliga provsträckor ganska likvärdiga, med undantag för att cementbetongen med max 8 mm sten ger något lägre buller än de övriga. Det kan röra sig om 1 2 db(a) för ett sommardäck. Vintertid ger emellertid cementbetongen generellt en något högre bullernivå än skelettasfalten, men endast ca 1 db(a). Som helhet kan sägas att om man använder cementbetong med den minsta stenstorleken erhåller man inte sämre bullerförhållande än med referensbeläggningen HABS16. Om man studerar förhållandena för enbart cementbetongbeläggningarna kan konstateras att man får en något lägre bullernivå (medelvärde) ju mindre stenstorleken är. Man kan även konstatera att skillnaderna mellan ytorna frilagd betong med Durasplit 16 mm och frilagd betong med porfyr 16 mm är ca 1 db(a), till porfyrytans fördel. Förmodligen har porfyrens textur utvecklats mer gynnsamt än Durasplittens. Slutligen kan konstateras att skillnaderna mellan fogad och ofogad betongbeläggning med stenstorlek 8 mm är i stort sett försumbar. Fogarna verkar inte ge någon nämnvärd inverkan på ljudnivåerna sett som ett medelvärde över en längre sträcka. Samtliga cementbetongytor tycks öka något i ljudnivå med ökande ålder; det rör sig om mellan 1 och 3 db(a) under tre år. Antagligen har den frilagda ballasten i betongytorna slitits ner något och gett en tätare yta. 6.7 Provbelastning med fallvikt Grusbitumenöverbyggnad (GBÖ) För att få en uppfattning om den strukturella styrkan eller bärigheten hos de olika flexibla överbyggnadstyperna har en analys utförts av resultaten från fallviktsmätningen höstarna Utvärderingen av fallviktsresultaten ger information om nedbrytning/sprickbildning i beläggningen orsakad av tung trafik. Spårbildning i beläggningen p.g.a. av slitage eller permanenta deformationer i beläggningen kan inte utvärderas med fallviktsmätning. Töjningen i underkant beläggning har beräknats med Formel 1 (VTI-Notat nr V Regressionssamband för beräkning av påkänning i asfaltbeläggning ur deflektioner mätta med fallvikt). Töjningen har sedan korrigerats för att motsvara en töjning vid +10ºC (Formel 2) (VTI-Notat nr Tillståndsförändrings-(nedbrytnings-)modeller för asfaltbelagda och ytbehandlade vägar). Temperaturen i beläggningen mättes med givare på tre nivåer. Vid temperaturkorrigeringen har givaren i mitten av beläggningen använts. Därefter har livslängden för beläggningen beräknats med kriteriet för tillåtet antal N 10 i VÄG 94 (Formel 3). Den framräknade livslängden motsvarar en livslängd som skulle uppnås om vägen endast belastades vid +10ºC på hösten. Syftet med analysen är endast att få fram ett relativt värde mellan överbyggnadstyperna. Med dessa förutsättningar ger samtliga överbyggnader en mycket lång livslängd. Medelvärdet av den livslängd som erhålls på referenssträckorna vid belastning mellan hjulspår 1997 har valts som referens och satts till 1,00 vid den relativa jämförelsen. Skälet till detta val är dels att beläggningens egenskaper efter 1 år är mer representativa jämfört med nylagd beläggning och dels att ingen trafikberoende nedbrytning antas ha skett mellan hjulspåren. 28 VTI notat

28 ε = 37, D0 553 D 502 D Formel 1 a ε + 10 C = T 10 3,08 10 Formel 2 0 mätt ε a 5 2 h D Formel 3 N ekv = ( Ti + ) ,,, 32 ε 4 o ( + 10 C) Där: ε = Beräknad töjning i underkant beläggning, [µstrain] ε a + 10 C = ε = ( + 10 C) Töjning i underkant beläggning vid +10 C, [µstrain] D 0 = Nedsjunkning i centrum av belastningsplattan, [mm] D 300 = Nedsjunkning 300 mm från centrum av belastningsplattan, [mm] D 600 = Nedsjunkning 600 mm från centrum av belastningsplattan, [mm] h = Beläggningstjocklek, [mm]. N ekv = Ekvivalent antal standardaxlar. T mätt = Temperatur uppmätt i beläggningen T i = Temperatur i C i bitumenbunden beläggning (i detta fall +10 C) Beläggningstöjning (µm/m) Höger spår Mellan spår 20 0 Str 6 Str 7 Str 10 Str 11 Str 12 Str 13 Str 14 Str 15X Str 15 Observationssträcka Figur 14 Beläggningstöjning i höger spår och mellan spår vid mätning 1999 korrigerad till beläggningstemperatur 10 C VTI notat

29 Tabell 9 Töjning i underkant beläggning vid mätningar hösten korrigerad till en beläggningstemperatur på 10 C. Sträcka Sidoläge Töjning omräknat till beläggningstemperatur +10 C Medel µ-strain Str 6 hjulspår Referens mellan Str 7 hjulspår Nät i AG mellan Str 10 hjulspår Referens mellan Str 11 hjulspår Nät på AG mellan Str 12 hjulspår Referens mellan Str 13 hjulspår FAS mellan Str 14 hjulspår FAS mellan Str 15X hjulspår Ref Porfyr mellan Str 15 hjulspår Referens mellan VTI notat

30 Tabell 10 Relativ livslängd med ett 95 % konfidensintervall vid beläggningstemperatur på10 C. Sträcka Sidoläge Relativ livslängd 1,00 = referens = medel mellan hjulspår 1997 års mätningar på referenssträckorna Medel 95 % konfidensintervall Str 6 hjulspår 1,32 1,11 0,56 0,50 ±0,19 ±0,24 ±0,18 ±0,12 Referens mellan 1,07 1,50 1,42 1,02 ±0,19 ±0,35 ±0,35 ±0,18 Str 7 hjulspår 1,41 0,69 0,94 0,29 ±0,20 ±0,17 ±0,36 ±0,09 Nät i AG mellan 1,09 0,78 0,89 0,61 ±0,23 ±0,24 ±0,31 ±0,20 Str 10 hjulspår 0,92 0,30 0,24 0,16 ±0,21 ±0,10 ±0,09 ±0,05 Referens mellan 0,76 0,58 0,38 0,35 ±0,24 ±0,22 ±0,12 ±0,12 Str 11 hjulspår 0,89 0,33 0,27 0,17 ±0,14 ±0,05 ±0,05 ±0,03 Nät på AG mellan 0,96 1,00 0,27 0,56 ±0,25 ±0,26 ±0,06 ±0,13 Str 12 hjulspår 1,11 0,79 0,56 0,30 ±0,11 ±0,26 ±0,19 ±0,13 Referens mellan 0,88 1,09 0,81 0,60 ±0,16 ±0,28 ±0,23 ±0,21 Str 13 hjulspår 2,75 2,35 1,06 0,62 ±0,60 ±0,59 ±0,23 ±0,23 FAS mellan 2,85 2,84 1,62 1,11 ±0,58 ±0,59 ±0,36 ±0,29 Str 14 hjulspår 2,03 0,99 0,73 0,27 ±0,32 ±0,32 ±0,15 ±0,07 FAS mellan 1,70 1,78 0,95 0,54 ±0,27 ±0,22 ±0,18 ±0,12 Str 15X hjulspår 1,23 0,31 0,29 0,11 ±0,25 ±0,04 ±0,05 ±0,01 Ref Porfyr mellan 0,89 0,71 0,61 0,38 ±0,21 ±0,13 ±0,10 ±0,10 Str 15 hjulspår 0,89 0,39 0,27 0,12 ±0,29 ±0,13 ±0,10 ±0,03 Referens Mellan 0,58,083 0,72 0,49 ±0,17 ±0,12 ±0,14 ±0,09 I Figur 15 och Figur 16 redovisas relativa livslängder för de flexibla överbyggnadstyperna grundade på fallviktsmätningarna och beräknade enligt ovan. Resultaten bygger endast på förhållanden under hösten med en temperatur i asfaltbeläggningen på 10 C. Referensvärdet 1,00 för som anger medellivslängden vid mätningen 1997 mellan hjulspår på referenssträckorna motsvarar en absolut livslängd på ca 72 miljoner referensaxlar. VTI notat

31 Relativ livslängd vid 10 C 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Fallvikt i och mellan hjulspår 1999 = i hjulspår X = mellan hjulspår 0,0 Str 6 (Referens) Str 7 (Nät i AG) Str 10 (Referens) Str 11 (Nät på AG) Str 12 (Referens) Str 13 (FAS) Str 14 (FAS) Str 15X (Ref. porfyr) Str 15 (Referens) Figur 15 Relativ livslängd från fallviktsmätning % konfidensintervall på medelvärdet av den relativa livslängden i och mellan hjulspåren Kommentarer mätningar 1999: På samtliga sträckor är medelvärdet av relativa livslängden lägre i hjulspår än mellan hjulspår. Detta resultat är statistiskt signifikant på samtliga sträckor utom 10, 12 och 13. Den relativa livslängden i höger hjulspår är kortare än 1,0 på samtliga sträckor. Relativ livslängd vid 10 o C 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 Fallvikt i hjulspår Str 6 Str 7 Str 10 Str 11 Str 12 Str 13 Str 14 Str 15X Str 15 0, Figur 16 Medelvärde av relativ livslängd från fallviktsmätning i höger hjulspår Fallviktsmätningen i hjulspår visar för samtliga sträckor kortare beräknad livslängd 1997 jämfört med På sträcka 7, 10, 11, 14, 15X och 15 är skillnaden statistiskt signifikant. 32 VTI notat

32 Vid mätningarna 1998 har den beräknade livslängden i hjulspår minskat på nästan alla sträckor, med 30 % i medeltal. Skillnaden är signifikant på sträckorna 6 (referens) och 13 (FAS). Dessa sträckor var de som inte minskade så mycket under föregående år, de har nu genomgått samma utveckling som de andra sträckorna genomgick redan året innan. Minskningen i livslängd har fortsatt på samtliga sträckor i höger hjulspår mellan mätningarna 1998 och Minskningen är i medeltal ca 45 % mellan 1998 och Samtliga sträckor har 1999 en kortare relativ livslängd än 1,0, d.v.s. är kortare än medelvärdet av mätningen 1997 på referenssträckorna mellan hjulspår. Slutkommentarer: De mycket små töjningar (ca 100 µm/m) som erhålls i dessa kraftiga överbyggnadskonstruktioner betyder att man är i utkant av vad nedbrytningskriteriet i VÄG 94 är framtaget för. Den största beräknade töjningen vid 10 o C från mätningen 1999 är 151 µm/m, vilket är lågt. Med nedbrytningskriteriet i VÄG 94 motsvarar det en livslängd på ca 8 miljoner referensaxlar för en trafik vid enbart 10 o C. Därför bör de absoluta värdena hanteras med stor försiktighet och det är också motivet för att relativa värden redovisas. Utvärderingen av fallviktsmätningarna syftar till att gör en bedömning av risken för sprickbildning i asfaltbeläggningens underkant orsakad av tung trafik. De små töjningar som uppstår i dessa kraftiga konstruktioner innebär att sprickbildning orsakad av tung trafik inte är den mest kritiska nedrytningsmekanismen Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) För de semiflexibla konstruktionerna har bärigheten eller den strukturella livslängden uppskattats genom så kallad bakåträkning. De olika lagrens E- modulerna har beräknats genom anpassning av uppmätta och beräknade ytdeflektioner. Med dessa E-moduler har sedan den kritiska dragtöjningen i CGlagrets underkant beräknats. En gemensam E-modul har framräknats för de bundna lagren (asfaltlagren och lagret av cementbundet grus). I Tabell 11 framgår E-modulerna vid mätningarna hösten 1997, 1998 och Tabell 11 Beräknade medianvärden för E-moduler hos de bundna lagren (asfalt och CG) samt temperatur på CBÖ-sträckorna 8X, 8 och 9, Sträcka Hösten 1997 Hösten 1998 Hösten 1999 [MPa] Bel. temp. [MPa] Bel. temp. [MPa] Bel. temp. 8X C C , C C , C C ,5 Kommentar E-modulens spridning inom varje delsträcka är relativt stor. Redovisade E- modulvärden är medianvärden. Som framgår av Tabell 11 är styvheten hos CGlagret fortfarande hög men något avtagande sedan mätningen Temperaturen i asfaltbundna lager var högre vid mätningen 1998 vilket kan förklara minskningen av E-modulen jämfört med Till 1999 har styvheten sjunkit VTI notat

33 ytterliggare något trots att beläggningstemperaturen var lägre än åren innan. En orsak till den minskade styvheten är reflektionssprickorna på CBÖ-sträckorna som inverkar på de uppmätta ytdeflektionerna. År 2000 utfördes ingen fallviktsmätning. En beräkning av dragtöjningen i underkant av CG-lagret ger töjningar av storleksordningen µstrain (10-6 m/m) vid samtliga tre mättillfällena. Detta betyder att CG-lagrets strukturella livslängd är >30 miljoner standardaxlar (N 100 ) (VTI-Notat ), vilket kan jämföras med högsta trafikklassen i VÄG 94 (>19 miljoner N 100 ) Betongöverbyggnad (BÖ) Betongvägens styvhet undersöktes när vägen var ny genom provbelastning med tung fallvikt. Vid belastning med kn uppmättes mycket små centrumdeflektioner vilket visade att betongvägen är mycket styv. Några ytterligare fallviktsmätningar har inte ansetts vara nödvändiga att göra på betongvägen. De första fallviktsmätningarna har tidigare redovisats i byggnadsrapporten, VTI notat 56:1-1997, och i examensarbete vid Linköpings Universitet, LITH-ITU-EX- 169-SE.[Nissan, A, 1996]. 34 VTI notat

34 6.8 Okulär besiktning av strukturellt tillstånd Grusbitumenöverbyggnad (GBÖ) Observationssträckorna av GBÖ har inspekterats vid varje mättillfälle med avseende på sprickor och övriga skador. Endast en fin tvärgående spricka på sträcka 11 har observerats (april 2000) På övriga sträckor har hittills inte några sprickor kunnat observeras. På ett antal sträckor har däremot slitlagret släppt i hjulspåren ovanpå de folier som ligger i beläggningen för Stratotestmätningen. De första skadorna uppstod under vintern 99/00 och observerades första gången vid inspektionen i april De sträckor som hade skador av den här typen var sträcka 12, 14 och 15. På sträcka 11 finns också en lagning tvärs över vägen som troligen orsakats av en dålig skarv i stålarmeringen som gjort att det blivit för tunt slitlager på armeringen och därmed har slitlagerbeläggningen släppt. Skadorna lagades först provisoriskt under vintern och våren 99/00 för att sedan under sommaren lagas mer permanent genom urfräsning av de skadade partierna och sedan läggning av ny asfaltmassa Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) Observationssträckorna av CBÖ (8X, 8 och 9) har inspekterats med avseende på sprickor och övriga skador. Inga sprickor kunde observeras på CBÖ-sträckorna hösten På våren 1998 noterades de första tunna tvärsprickorna på sträcka 8X och 8 och från hösten 1998 noterades även sprickor på sträcka 9. Sträcka 8X: Vid inspektionen hösten 1998 noterades tvärgående sprickor i fyra sektioner. Sprickorna var endast delvis utvecklade (de löpte ej sammanhängande tvärs hela körfältsbredden på 7,0 m). Under 1999 utvecklades dessa fyra sprickor ytterliggare så att de sammahängande löpte över nästan hela vägbredden. Även nya sprickor noterades i två tvärsektioner. Fram till inspektionen hösten 2000 hade det tillkommit ytterliggare 3 tvärgående sprickor som löpte helt eller delvis över körfältsbredden. I den södra änden av sträckan fanns också en längsgående spricka i vänster hjulspår. Sprickan fortsatte även söder om observationssträcka 8X och fram till norra ändan av sträcka 8. Hösten 2000 fanns på sträcka 8X totalt 9 tvärgående sprickor. Sträcka 8: Hösten 1998 fanns en fullt utvecklad och två delvis utvecklade tvärgående sprickor löpte dessa tre sprickor över nästan hela körfältsbredden samt att det fanns ytterligare tre fina korta sprickor på sträckan. Till våren 2000 hade sprickorna fortsatt att utvecklas och det hade också tillkommit 5 nya tvärgående sprickor. Hösten 2000 fanns på sträcka 8 totalt 10 tvärgående sprickor som löpte helt eller delvis över körfältsbredden samt även ett par fina korta sprickor. Sträcka 9: Hösten 1998 fanns endast tre mycket korta tvärsprickor. Till hösten 1999 hade sprickorna ökat till totalt 5 delvis utvecklade tvärsprickor. Vid inspektionen våren 2000 noterades totalt 9 tvärgående sprickor var av de flesta löpte över hela körfältsbredden. Samma sprickutbredning noterades vid inspektionen på hösten. Någon tydlig skillnad i sprickbild kan inte utläsas mellan sträckorna. Tvärsprickorna är reflektionssprickor orsakade av temperaturrörelser i det cementbundna bärlagret. Generellt är sprickorna och dess utbredning tydligast vid inspektionen på våren. Under sommaren knådas sprickorna igen något av trafik och värme vilket gör att de är otydligare vid inspektionen på hösten. De flesta VTI notat

35 sprickorna har bildats under vinterperioderna. Sprickprotokoll från senaste inspektionen hösten 2000 redovisas i bilaga Betongöverbyggnad (BÖ) Oarmerad betong: Observationssträckorna har inspekterats vår och höst med avseende på sprickor och ytskador. Några sprickor eller andra skador har inte observerats på sträckorna av oarmerad betongbeläggning. Fogarnas tillstånd inspekterades och dokumenterades när vägen var ny. Armerad betong: För den kontinuerligt armerade betongbeläggningen har sprickutvecklingen följts sedan vägen var ny. I Figur 17 framgår utvecklingen av antal sprickor på respektive observationssträcka. Figuren visar att merparten av sprickorna uppkom redan under första året. Därefter har ökningen av antal sprickor varit måttlig Antal sprickor str4 str jun-96 dec-96 jun-97 dec-97 jun-98 dec-98 jun-99 dec-99 jun-00 Figur 17 Sprickutveckling för sträcka 4 och 5, armerad betong, antal sprickor vid olika tidpunkter. Tanken är att den armerade betongen ska få ett jämnt fördelat sprickmönster med avståndet 1-2 m mellan tvärgående sprickor. I Figur 18 och Figur 19 framgår uppsprickningen av de kontinuerligt armerade betongsträckorna med avseende på antalet sprickavstånd inom olika intervall vid olika tidpunkter. 36 VTI notat