Prov med olika överbyggnadstyper

Transkript

1 VTI notat VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Resultatrapport efter 5 års uppföljning, Foto: Håkan Carlsson, VTI Författare FoU-enhet Projektnummer Projektnamn Uppdragsgivare Leif G Wiman (redaktör) Väg- och banteknik Uppföljning av observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg Vägverket

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 Hultqvist och Bo Carlsson Bitumenbundna lager Leif Viman och Lars Eriksson Huvudansvarig för uppföljningsmätningarna på färdig väg har tidigare varit Krister Ydrevik och senare Håkan Carlsson. 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 fem 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 VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Lägesrapport hösten Linköping december 2002 Leif G Wiman VTI notat

3 Innehållsförteckning Sid Sammanfattning 5 1 Inledning 9 2 Syfte 10 3 Överbyggnadstyper 10 4 Läge 12 5 Uppbyggnad Överbyggnadskonstruktioner Slitlager 17 6 Mätningar på färdig väg Spårdjup/tvärprofilmätning Primal Mätbil RST Dubbslitage Permanent 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) Underhållsbehov Temperatur Trafik Trafikräkning Dubbdäcksanvändning 44 7 Laboratorieundersökningar Dynamisk kryptest Styvhetsmodul Kommentarer Fortsatt uppföljning 51 8 Summering 51 9 Referenser 54 VTI notat

4 Bilagor: Bilaga 1: Spårdjupsmätning med Primal Bilaga 2: Slitagemätning Bilaga 3: Jämnhetsmätning med RST Bilaga 4: Inspektionsprotokoll från CBÖ-sträckorna Bilaga 5: Temperaturmätning med VTI-givare Bilaga 6: Representativa tvärprofiler Bilaga 7: Skadeundersökning vid bro N842 VTI notat

5 Sammanfattning Inledning I samband med utbyggnaden av väg E6 norr om Halmstad, delen Fastarp Heberg, valde Vägverket att utföra överbyggnader med olika konstruktiv utformning. VTI har på uppdrag av Vägverket Västra regionen dokumenterat byggandet och följt tillståndsutvecklingen 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 den 13 november I föreliggande rapport redovisas resultatet av tillståndsuppföljningen under de fem första åren efter trafikpåsläpp. Uppföljningen är planerad att pågå ytterligare två år. 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 är att kunna redovisa säkra skillnader mellan de olika konstruktionerna beträffande: stabilitet, spårslitage, deformationsresistens, underhållskostnader, friktion och 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. Summering av uppföljningsresultaten efter fem års trafikering, Spårbildning: Den totala spårtillväxten, som medelvärde av vänster och höger spår, efter fem års trafikering är 0,8 2,6 mm på sträckorna med cementbetongbeläggning. Bland sträckorna med asfaltslitlager visar CBÖ-konstruktionerna och FAS-konceptet den minsta förändringen, 4,2 5,5 mm. Referenssträckorna med konventionell GBÖ-konstruktion visar som tidigare den största tillväxten, 7,6 9,3 mm medan de stålarmerade asfaltsträckorna haft en spårtillväxt på 6,3 7,4 mm Dubbslitage: Dubbslitaget efter fem vintrars trafik är generellt lågt. Totalt slitage efter fem vintrar är 1,5 3,5 mm för asfaltslitlagren och 0,7 1,5 mm för betongbeläggningarna beräknat för ett medelvärde av slitaget i höger och vänster hjulspår. Permanent deformation: På sträckorna med betongbeläggning har det inte uppstått någon permanent deformation. Den totala permanenta deformationen hos överbyggnaderna med asfaltslitlager har uppskattats genom att från totala spårtillväxten uppmätt med Primal dra bort det uppmätta dubbdäcksslitaget. Resultatet visar att deformationen är minst hos CBÖ-konstruktionerna med ett medelvärde på deformationen i vänster och höger spår på 1,7 2,2 mm efter fem års trafik. VTI notat

6 FAS-sträckorna har en motsvarande deformation på 3,1 3,5 mm och övriga sträckor (stålarmerade och referens) har en deformation på 3,9 6,5 mm, med störst deformation på referenssträckorna. Friktion: Mätningarna t.o.m. våren 2001 visar att samtliga sträckor fortfarande har en bra friktion med friktionsvärden på ca 0,6 0,8. Därmed klarar vägen friktionskraven enligt VÄG 94 som är 0,5. Jämnhet i längdled: Samtliga sträckor är fortfarande mycket jämna med IRIvärden på 0,7 1,2 enligt mätningar med mätbil RST Buller: Mätningen som utfördes 1999, efter tre års trafik, visar att skillnaden mellan betongbeläggningarna och skelettasfalten är ganska små. För ytterligare information om bullermätningarna hänvisas till tidigare VTI notat Bärighet: Resultaten från provbelastning med fallvikt på de flexibla konstruktionerna visar hög bärighet för samtliga överbyggnadstyper. Resultaten från mätningarna på de semiflexibla konstruktionerna, CBÖ, visar på fortsatt hög styvhet hos det cementbundna bärlagret och en beräknad total livslängd som med god marginal klarar högsta trafikklassen i VÄG 94. Spridningen i mätvärdena på dessa sträckor är dock relativt stor, vilket kan bero på de reflektionssprickor som finns på CBÖ-sträckorna. Okulär besiktning: Observationssträckorna har inspekterats med avseende på sprickor och övriga skador. På sträckorna med GBÖ-konstruktion noterades endast någon enstaka skada, förutom de skador som uppstått av att slitlagerbeläggningen släppt ovanpå Stratotestfolierna och stålnätsarmeringen. På sträckorna med CBÖ-konstruktion noterades vid senaste inspektionen 2001 ett flertal tvärgående reflektionssprickor (ca 10 per sträcka) och en enstaka längsgående spricka. Några enstaka tvärgående sprickor per sträcka har utvecklats och blivit vidare och allvarligare under senaste året. Det finns inte någon tydlig skillnad i sprickbild mellan de tre CBÖ-sträckorna. Genom åren har mycket arbete lagts ner för att försöka hindra reflektionssprickor i CBÖ-vägar. Kontrollerad sprickbildning i CG-lagret är en metod som lyckats relativt bra i flera europeiska länder. Metoden provades på en demonstrationssträcka på yttre Ringvägen i Malmö våren Hittills har inga reflektionssprickor noterats på demonstrationssträckan. Uppsprickningen på överbyggnadstypen med kontinuerligt armerad betong har hittills inte blivit som förväntat. Målsättningen är att erhålla regelbunden uppsprickning med 1 2 m mellan sprickorna. Istället är det ett stort antal sprickor som ligger inom sprickavståndet 0 1 m. Vid den senaste inspektionen i oktober 2001 hade det endast skett små förändringar i sprickbilden i jämförelse med tidigare inspektioner. Därför kan man anta att uppsprickningen har avstannat och det tillkommer endast några enstaka sprickor per år. Några sprickor har inte observerats på sträckorna med oarmerad betongbeläggning. Efter fem års trafik finns det inte något omfattande underhållsbehov på vägen. Det underhåll som skett är huvudsakligen orsakat av att slitlagret har släppt i hjulspår ovanpå de folier som finns för Statotestmätningen samt på sträckan med stålarmering under slitlagret. Något underhållsbehov på grund av spårbildning (slitage och deformation) eller strukturell nedbrytning (spår/sprickor) finns varken på betongsträckorna eller på asfaltsträckorna efter fem års trafik. Temperatur: Under åren har temperaturen på tre olika nivåer i beläggningen uppmätts på tre sträckor (12, 13 och 14) under sommarperioden maj augusti. De varmaste åren var 1999 och 2001 medan 1998 var kallast. På 6 VTI notat

7 djupet 25 mm har beläggningstemperaturen överstigit 40 C i ca 50 timmar under sommaren Samma sommar har beläggningstemperaturen på djupet 120 mm överstigit 35 C i ca 30 timmar och i underkant på beläggningen har temperaturen varit mellan C i timmar. Trafik: Enligt Vägverkets helårsräknepunkt vid Kvibille var antalet tunga fordon i genomsnitt per dygn under Andelen lastbilar av totala antalet fordon är 15 %. Under de fyra första åren ökade den tunga trafiken med igenomsnitt 8 % per år, men det femte året (2001) uteblev denna ökning. Andel dubbade fordon under vinterperioden har hämtats från Vägverkets räkningar vid Eurostop i Halmstad. I genomsnitt var dubbdäcksanvändningen under december februari drygt 40 % vintrarna 96/97 och 97/98 medan den hade ökat till 55 % under vintern 99/00. Under vintern gjordes ingen räkning. Laboratorieanalyser: Beläggningsanalyser av borrkärnor visar att töjningen bestämd enligt dynamisk kryptest halverats under 5-årsperioden för samtliga beläggningslager utom AG på referenssträckor som minskat från till µstrain. Styvheten har varit oförändrad för beläggningarna i FAS-konceptet medan den för CBÖ bindlagret och AG på referenssträckan ökat markant. Den förstyvande inverkan på dessa lager beror troligen på efterpackning samt åldring av bitumen vilket inte tycks påverkat beläggningarna i FAS-konceptet. Den speciella recepturen (tillsatser, val av bindemedel och tjocka bindemedelshinnor m.m.) samt väl utfört packningsarbete är faktorer som påverkat FAS-beläggningarna positivt. VTI notat

8 1 Inledning I samband med utbyggnaden av väg E6 norr om Halmstad, delen Fastarp Heberg, valde Vägverket att utföra överbyggnader med olika konstruktiv utformning. VTI har på uppdrag av Vägverket Västra regionen dokumenterat byggandet och följt tillståndsutvecklingen 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 den 13 november I föreliggande rapport redovisas resultatet av tillståndsuppföljningen under de fem första åren efter trafikpåsläpp. Uppföljningen är planerad att pågå ytterligare två år. 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 och 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 fem 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 VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Lägesrapport hösten VTI notat

9 2 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. 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 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, 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 oarmerad fogad betongbeläggning på cementbundet bärlager. BÖ kontinuerligt armerad betongbeläggning på lager av asfalt (ABT16) och cementbundet bärlager. 10 VTI notat

10 Tjocklek [mm] GBÖ CBÖ Referens FAS Stålnät CBÖ BÖ Armerad Oarmerad Slitlager Bindlager Viacobind Viacobase Stålnät AG Armering Betong CG Bärlager F-lager Figur 1 Alternativa överbyggnadstyper på E6 Fastarp Heberg. VTI notat

11 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. 12 VTI notat

12 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.) VTI notat

13 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 VTI notat

14 VTI notat

15 16 VTI notat

16 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 6 Mätningar på färdig väg 6.1 Spårdjup/tvärprofilmätning Primal Tvärprofilmätning med laserprofilometer PRIMAL har hittills utförts elva 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 VTI notat

17 Tabell 2 Spårdjup per sträcka, tvärprofilmätning med PRIMAL. Medelvärde (mm) av höger och vänster spår. Sträcka 1996 okt 1997 maj 1997 okt 1998 apr 1998 okt 1999 apr 1999 okt 2000 apr 2000 okt 2001 apr Betongdel 1 Btg 16 1,6 2,2 2,3 2,2 2,2 2,0 2,4 2,7 2,8 2,6 2,7 2 Btg 16 1,5 2,5 2,3 2,4 2,5 2,7 3,1 3,0 3,2 3,0 3,5 2X Btg 8 1,6 2,3 2,8 2,9 3,1 2,9 3,4 3,7 3,8 3,8 4,2 3 Btg 16 2,2 2,8 3,3 3,6 4,2 3,3 4,1 3,8 4,4 4,2 4,7 3X Btg porfyr 2,3 2,7 3,2 3,3 3,8 2,8 3,3 3,2 3,4 3,5 3,7 4 Arm btg 16 2,1 2,9 2,5 3,1 2,8 2,4 2,4 2,5 2,8 2,8 2,9 5 Arm btg 8 1,5 2,4 1,9 2,8 2,6 2,9 2,6 2,9 3,1 3,2 3,3 Asfaltdel 6 Referens 2,7 3,8 6,2 6,8 6,8 6,9 8,1 8,9 9,2 9,6 10,9 7 Nät i AG 2,6 4,1 5,7 6,6 6,3 6,6 7,5 8,2 8,3 8,9 10,0 8X CBÖ 1,8 2,9 3,4 4,2 4,3 4,7 5,1 5,7 5,8 6,3 6,7 8 CBÖ 2,1 2,8 3,8 4,3 4,3 4,7 5,0 5,7 5,8 6,1 6,3 9 CBÖ 1,6 2,3 3,6 3,6 4,0 4,4 4,7 5,5 5,7 6,0 6,4 10 Referens 1,8 3,6 5,5 6,6 6,8 7,6 8,4 9,4 9,5 10,8 11,1 11 Nät på AG 3,8 4,5 6,2 7,2 6,9 7,9 8,8 9,3 9,8 9,9 10,1 12 Referens 2,7 4,1 5,9 6,9 6,6 7,6 8,6 9,1 9,3 9,9 10,3 13 FAS 1,8 2,6 3,4 4,6 4,6 5,1 5,5 6,2 6,2 6,5 6,8 14 FAS 4,7 5,8 6,7 7,0 7,3 8,5 8,7 9,3 9,7 10,0 10,2 15X Ref porfyr 3,1 4,0 5,0 6,7 6,8 7,7 7,9 8,5 8,8 9,1 9,8 15 Referens 2,3 3,5 6,5 7,3 7,7 8,8 9,3 9,9 10,2 11,1 11, okt 18 VTI notat

18 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 Förändring okt-96 till okt-01 Betongdel 1 Btg 16 0,7 0,6 0,8 1,2 1,1 2 Btg 16 0,8 1,0 1,6 1,7 2,0 2X Btg 8 1,2 1,5 1,8 2,2 2,6 3 Btg 16 1,1 2,0 1,9 2,2 2,5 3X Btg porfyr 0,9 1,5 1,0 1,1 1,4 4 Arm btg 16 0,4 0,7 0,3 0,7 0,8 5 Arm btg 8 0,4 1,1 1,1 1,6 1,8 Asfaltdel 6 Referens 3,5 4,1 5,4 6,5 8,2 7 Nät i AG 3,1 3,7 4,9 5,7 7,4 8X CBÖ 1,6 2,5 3,3 4,0 4,9 8 CBÖ 1,7 2,2 2,9 3,7 4,2 9 CBÖ 2 2,4 3,1 4,1 4,8 10 Referens 3,7 5,0 6,6 7,7 9,3 11 Nät på AG 2,4 3,1 5,0 6,0 6,3 12 Referens 3,2 3,9 5,9 6,6 7,6 13 FAS 1,6 2,8 3,7 4,4 5,0 14 FAS 2 2,6 4,0 5,0 5,5 15X Ref porfyr 1,9 3,7 4,8 5,7 6,7 15 Referens 4,2 5,4 7,0 7,9 9, Spårdjup/ojämnhet (mm) okt-96 maj-97 okt-97 apr-98 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 apr-01 okt-01 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). VTI notat

19 okt-96 maj-97 okt-97 apr-98 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 apr-01 okt-01 Mättillfälle Figur 4 Tvärprofilmätning med PRIMAL. Konstruktioner med slitlager av asfaltbetong (GBÖ + CBÖ). Spårförändring från oktober 1996 till oktober 2001 Medelvärde för vänster och höger spår 10,0 9,0 8,2 9,1 9,3 8,0 7,4 7,6 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,8 1,1 1,4 1,8 2,0 2,5 2,6 4,2 4,8 4,9 5,0 5,5 6,3 6,7 0,0 4 Arm btg 16 1 Btg 16 3X Btg porfyr 5 Arm btg 8 2 Btg 16 3 Btg 16 2X Btg 8 8 CBÖ 9 CBÖ 8X CBÖ 13 FAS 14 FAS 11 Nät på AG 15X Ref porfyr 7 Nät i AG 12 Referens 6 Referens 15 Referens 10 Referens Spårdjup (mm) 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 Spårförändring (mm) Observationssträcka Figur 5 Spårförändring beräknad från tvärprofilmätning med PRIMAL. Sträckorna rangordnade efter spårförändringens storlek. Kommentar: Vid den senaste tvärprofilmätningen oktober 2001, efter fem 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 och FAS-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. 20 VTI notat

20 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 pga. 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. Tabell 4 Spårdjup (mm) mätta med mätbil RST. Sträcka Betongdel 1 Btg 16 1,6 1,2 1,4 1,0 1,3 2 Btg 16 1,7 1,8 2,0 2,3 2,4 2X Btg 8 2,3 2,0 2,8 2,5 2,8 3 Btg 16 2,3 2,0 2,4 1,7 2,2 3X Btg porfyr 2,1 1,7 2,3 1,6 1,7 4 Arm btg 16 1,8 1,5 1,6 1,2 1,2 5 Arm btg 8 1,7 1,6 1,7 1,9 2,0 Asfaltdel 6 Referens 3,1 4,4 6,4 6,0 6,6 7 Nät i AG 3,5 4,5 6,4 5,7 6,6 8X CBÖ 2,9 3,0 4,1 3,6 4,3 8 CBÖ 3,0 2,5 4,1 3,9 4,2 9 CBÖ 2,8 2,2 3,5 3,3 4,2 10 Referens 2,9 4,2 5,3 6,1 6,8 11 Nät på AG 3,6 3,9 5,3 5,6 6,3 12 Referens 3,6 4,1 5,1 5,6 6,6 13 FAS 3,1 2,9 3,9 3,9 4,6 14 FAS 4,6 6,1 6,5 6,4 6,7 15X Ref porfyr 2,6 4,8 5,9 5,4 6,0 15 Referens 2,4 4,4 6,4 6,2 7,3 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 20 m-sträcka resp. 400 m-sträcka. Värdena i tabell 4 är medelspårdjupen för observationssträckorna dvs. 200 m- sträckor och i två fall 100 m-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 20 m-sträcka inte får överskrida 3,0 mm och som medelvärde för 400 m-sträcka inte får överskrida 2,5 mm vid mätning med mätbil. VTI notat

21 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 fem års funktionstid 15,3 mm. Detta krav bör underskridas för 90 % av antalet 20 m-sträckor. Resultaten i tabell 4 från mätning hösten 2001 visar spårdjup på som mest 7,3 mm (sträcka 15). Det är sannolikt att samtliga sträckor (både betong och asfalt) klarar kravet efter fem års funktionstid. På betongsträckorna har det uppmätta maximala spårdjupet varit så gott som oförändrat sedan vägens öppnande medan det på asfaltsträckorna har ökat med i genomsnitt ca 3 4 mm under fem års trafik. Det maximala med RST-bil uppmätta spårdjupet är drygt 7 mm efter fem års trafik. 6.2 Dubbslitage I tabell 5 redovisas resultatet av utförd slitagemätning för vintrarna 96/97, 97/98, 98/99, 99/00 samt 00/01, dvs. de fem 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 VTI notat

22 Tabell 5 Slitage vintern 96/97, 97/98, 98/99, 99/00 och 00/01. Medelvärde för slitage i vänster och höger hjulspår. Sträcka Medelv. vä & hö spår Medelv. vä & hö spår Medelv. vä & hö spår Medelv. vä & hö spår Medelv. vä & hö spår Ackumulerat slitage Betongdel 1 Btg 16 0,44 0,21 0,15 0,19 0,12 1,09 2 Btg 16 0,35 0,23 0,13 0,18 0,10 0,98 2X Btg 8 0,33 0,27 0,20 0,19 0,30 1,29 3 Btg 16 0,37 0,24 0,23 0,23 0,34 1,39 3X Btg porfyr 0,30 0,13 0,08 0,03 0,13 0,66 4 Arm btg 16 0,46 0,26 0,22 0,15 0,27 1,34 5 Arm btg 8 0,40 0,33 0,29 0,22 0,30 1,53 Asfaltdel 6 Referens 1,07 0,29 0,23 0,45 0,35 2,38 7 Nät i AG 1,06 0,29 0,15 0,42 0,27 2,19 8X CBÖ 1,11 0,45 0,28 0,45 0,34 2,62 8 CBÖ 1,03 0,36 0,39 0,37 0,38 2,51 9 CBÖ 1,08 0,49 0,36 0,43 0,42 2,76 10 Referens 1,32 0,44 0,35 0,26 0,40 2,75 11 Nät på AG 1,17 0,42 0,28 0,16 0,30 2,31 12 Referens 1,02 0,48 0,33 0,19 0,21 2,22 13 FAS 0,72 0,28 0,29 0,09 0,16 1,53 14 FAS 1,01 0,31 0,43 0,26 0,38 2,38 15X Ref porfyr 1,11 0,32 0,26 0,10 0,17 1,95 15 Referens 1,40 0,46 0,54 0,54 0,57 3,50 VTI notat

23 Tabell 6 Slitage vintern 96/97, 97/98, 98/9, 99/00 och 00/01. Medelslitage för hela tvärprofilen i fem profiler per sträcka. Sträcka Medelv Medelv Medelv Medelv Medelv Ackumulerat slitage Betongdel 1 Btg 16 0,32 0,12 0,09 0,13 0,07 0,73 2 Btg 16 0,36 0,14 0,03 0,13 0,03 0,69 2X Btg 8 0,31 0,15 0,12 0,11 0,21 0,90 3 Btg 16 0,23 0,15 0,11 0,13 0,28 0,90 3X Btg porfyr 0,19 0,09 0,04 0,01 0,09 0,42 4 Arm btg 16 0,32 0,17 0,13 0,12 0,24 0,98 5 Arm btg 8 0,22 0,20 0,20 0,13 0,22 0,97 Asfaltdel 6 Referens 0,79 0,12 0,07 0,35 0,29 1,62 7 Nät i AG 0,78 0,15 0,01 0,35 0,23 1,52 8X CBÖ 0,78 0,24 0,13 0,30 0,20 1,65 8 CBÖ 0,77 0,21 0,21 0,24 0,22 1,65 9 CBÖ 0,82 0,24 0,21 0,27 0,28 1,82 10 Referens 0,93 0,27 0,18 0,20 0,27 1,85 11 Nät på AG 0,85 0,23 0,14 0,13 0,24 1,59 12 Referens 0,72 0,24 0,15 0,16 0,15 1,42 13 FAS 0,51 0,15 0,17 0,06 0,11 1,00 14 FAS 0,77 0,24 0,31 0,22 0,28 1,82 15X Ref porfyr 0,68 0,24 0,15 0,05 0,17 1,29 15 Referens 0,95 0,28 0,35 0,38 0,51 2,47 0,60 Medelvärde av höger och vänster spår för fem linjer per sträcka. 0,50 Slitage (mm) 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 2 Btg 16 1 Btg 16 3X Btg porfyr 13 FAS 15X Ref porfyr 12 Referens 4 Arm btg 16 7 Nät i AG 11 Nät på AG 5 Arm btg 8 2X Btg 8 8X CBÖ 3 Btg 16 6 Referens 8 CBÖ 14 FAS 10 Referens 9 CBÖ 15 Referens Observationssträcka Figur 6 Uppmätt slitage under vintern , femte vintern efter trafikpåsläpp. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. 24 VTI notat

24 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. 4,00 3,50 Ackumulerat slitage (mm) 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 4 Arm btg 16 3 Btg FAS 5 Arm btg 8 15X Ref porfyr 7 Nät i AG 12 Referens Observationssträcka Figur 7 Ackumulerat slitage under fem vintrar Medelvärde av vänster och höger spår, fem linjer per sträcka. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. 11 Nät på AG 6 Referens 14 FAS 8 CBÖ 8X CBÖ 10 Referens 9 CBÖ 15 Referens VTI notat

25 4,00 3,50 Ackumulerat slitage (mm) 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 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 8X CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 15 Referens Observationssträcka Figur 8 Ackumulerat slitage under fem vintrar Medelvärde för vänster hjulspår, fem linjer per sträcka. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. 3,00 2,50 Ackumulerat slitage (mm) 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 3X Btg porfyr 2 Btg 16 1 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 5 Arm btg 8 4 Arm btg FAS 15X Ref porfyr 12 Referens 7 Nät i AG 11 Nät på AG 6 Referens 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 14 FAS 10 Referens 15 Referens Observationssträcka Figur 9 Ackumulerat slitage under fem vintrar på hela körfältsbredden. Sträckorna rangordnade efter storlek på slitage. Kommentar: Efter den första vintersäsongens stora skillnad i slitage mellan betongsträckorna och asfaltsträckorna pga. olika förutsättningar för initialslitaget har skillnaden minskat mellan sträckorna. Generellt är slitaget något större på asfaltsträckorna än på betongsträckorna, men FAS-sträcka 13 visar i stort sett lika litet slitage som betongsträckorna. Minst slitage har betongsträcka 3X med Porfyr. 26 VTI notat

26 Det ackumulerade slitaget för fem vintrar av medelvärdet för vänster och höger hjulspår är på betongsträckorna 0,7 1,5 mm och på asfaltsträckorna ca 1,5 3,5 mm. Slitaget är genomgående mycket litet, 0,2 0,7 mm per år. 6.3 Permanent deformation 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 av totala spårtillväxten som beror av annat än slitage, som t.ex. permanent deformation i bundna och obundna överbyggnadslager samt underbyggnad/undergrund. I figur 10 redovisas total spårtillväxt fram t.o.m. mätning i oktober 2001 minskad med ackumulerat (dubb)slitage under fem vinterperioder 1996 till 2001, 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 fem års trafik konstateras på referenssträckorna. Absolutvärdena för beräknad permanent deformation är dock små. Största värdet hösten 2001 uppgår till 6,5 mm för sträcka 10, vilket är ca 1,3 mm per år. 7,0 Tidsperiod = okt till okt Permanent deformation i överbyggnaden och /eller annat som ej orsakats av dubbslitage. 6,5 Deformation (mm) 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,7 2,0 2,2 3,1 3,5 3,9 4,7 5,2 5,4 5,5 5,8 1,0 0,0 8 CBÖ 9 CBÖ 8X CBÖ 14 FAS 13 FAS 11 Nät på AG 15X Ref porfyr 7 Nät i AG 12 Referens 15 Referens 6 Referens 10 Referens Observationssträcka Figur 10 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 VTI notat

27 på. Mätningar har sedan utförts fram till våren 2001 och resultaten framgår av figur 11 och 12. 1,0 0,9 0,8 Friktion 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 dec-96 maj-97 apr-98 okt-98 mar-99 sep-99 maj -01 0,2 0,1 0,0 Btg 16 (1) Btg 16 (2) Btg 8 (2X) Btg 16 (3) Btg porf (3X) Arm btg 16 (4) Arm btg 8 (5) Figur 11 Resultat från friktionsmätningar på sträckor med betongbeläggning. 1,0 0,9 0,8 Friktion 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 dec-96 maj-97 apr-98 okt-98 mar-99 sep-99 maj -01 0,2 0,1 0,0 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) Figur 12 Resultat från friktionsmätningar på sträckor med asfaltbeläggning. 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 28 VTI notat

28 stiga till samma nivå, eller något högre, som Mätningen våren 2001 ger något lägre friktionsvärden än tidigare på betongsträckorna medan friktionen på asfaltsträckorna har en så gott som oförändrad friktion. Mätningarna visar att samtliga observationssträckor uppfyller friktionskraven enligt VÄG 94 och ATB VÄG, dvs. 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 Fem 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. 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 sep-01 Betongdel 1 Btg 16 0,8 0,7 0,8 0,7 0,7 2 Btg 16 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 2X Btg 8 0,8 0,9 0,9 0,8 0,9 3 Btg 16 0,9 0,9 1,0 0,9 0,9 3X Btg porfyr 0,9 0,8 0,9 0,8 0,8 4 Arm btg 16 0,7 0,6 0,6 0,6 0,6 5 Arm btg 8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 Asfaltdel 6 Referens 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 7 Nät i AG 0,7 0,7 0,8 0,9 1,0 8X CBÖ 0,8 0,8 0,8 0,9 1,0 8 CBÖ 0,9 0,9 0,9 1,0 1,1 9 CBÖ 0,8 0,7 0,8 0,8 0,9 10 Referens 0,8 0,8 0,9 0,9 1,0 11 Nät på AG 0,8 0,9 0,9 1,0 1,2 12 Referens 0,9 0,8 0,9 0,9 1,0 13 FAS 0,8 0,7 0,8 0,8 0,9 14 FAS 0,8 0,8 0,8 0,9 1,0 15X Ref porfyr 0,6 0,8 0,8 0,9 0,9 15 Referens 0,8 0,8 0,8 0,8 0,9 Kommentar: Någon tydlig försämring i IRI-värdena för sträckorna har inte uppmätts under de fem åren som vägen trafikerats. Samtliga sträckor hade fortfarande låga IRIvärden och var således jämna i längdled. Det högsta IRI-värdet 2001 uppmättes på sträcka 11, vilket troligen beror på de lagningar som finns på sträckan. Se 6.8 Okulär besiktning av strukturellt tillstånd. VTI notat

29 6.6 Buller Någon mätning av däck/vägbanebuller har inte utförts Den senaste bullermätningen gjordes 1999 och finns redovisad i VTI notat Prov med olika överbyggnadstyper, Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Lägesrapport hösten 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 hösten Utvärderingen av fallviktsresultaten ger information om nedbrytning/sprickbildning i beläggningen orsakad av tung trafik. Spårbildning i beläggningen pga. 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. För samband mellan töjning i beläggningen och tillåtet ekvivalent antal standardaxlar (N 100 ) har dimensioneringskriteriet i ATB VÄG använts (formel 3). ε = 37, D0 553 D 502 D Formel 1 a ε + 10 C Formel 2 0 Formel 3 N ekv ε a = 5 2 3,08 10 h D Tmätt 10 ( 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) 7 30 VTI notat

30 I tabell 8 nedan redovisas beräknade töjningar i underkant av beläggningen för samtliga mättillfällen och i figur 13 redovisas resultatet från senaste mätningen, hösten Tabell 8 Töjning i underkant beläggning vid mätningarna korrigerad till en beläggningstemperatur på 10 C. Sträcka Sidoläge Töjning omräknat till beläggningstemperatur +10 C Medel µstrain 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 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 13 Beläggningstöjning i höger spår och mellan spår vid mätning 2001 korrigerad till beläggningstemperatur 10 C. VTI notat

31 Nedan görs en förenklad analys för bedömning av det strukturella tillståndet eller bärigheten hos observationssträckorna baserad på fallviktsresultaten från mätningarna hösten Trafikbelastningen på E6 Fastarp Heberg är av storleksordningen tunga fordon per dygn. Med en omräkningsfaktor på 2,0 för N100 per tungt fordon, (Vägverket anger 1,6 2,0 som rimligt intervall för E6 i Halland), erhålls en årlig trafikbelastning av storleksordningen 1 miljon N100 per år. En livslängd på 20 år betyder totalt 20 miljoner N100 vilket insatt i beläggningskriteriet i ATB VÄG motsvarar en töjning i underkant av beläggningen på ca 120 µstrain. Från resultatet av fallviktsmätningen hösten 2001 kan man konstatera att samtliga sträckor uppvisar en lägre töjning än 120 µstrain vid mätning mellan hjulspår och endast referenssträckorna 15 och 15X uppvisar en större töjning vid mätning i hjulspår. Denna förenklade analys tar inte hänsyn till att bärigheten varierar under året, men antyder ändå att bärigheten är hög och att risken för sprickbildning på grund av utmattning av beläggningen är liten Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) För de semiflexibla konstruktionerna har bärigheten eller den strukturella livslängden uppskattats genom så kallad bakåträkning. De olika lagrens E-moduler har beräknats genom anpassning av uppmätta och beräknade ytdeflektioner. Med dessa E-moduler har sedan den kritiska dragtöjningen i CG-lagrets underkant beräknats. En gemensam E-modul har framräknats för de bundna lagren (asfaltlagren och lagret av cementbundet grus). I tabell 9 framgår E-modulerna vid mätningarna hösten 1997, 1998, 1999 och Tabell 9 Beräknade medianvärden för E-moduler hos de bundna lagren (asfalt och CG) samt temperatur på CBÖ-sträckorna 8X, 8 och 9, Str. Hösten 1997 Hösten 1998 Hösten 1999 Hösten 2001 [MPa] Bel. temp. C [MPa] Bel. temp. C [MPa] Bel. temp. C [MPa] Bel. temp. C 8X , , , , , , , , ,5 Kommentar E-modulens spridning inom varje delsträcka är relativt stor. Redovisade E-modulvärden är medianvärden. Som framgår av tabell 9 är styvheten hos CG-lagret fortfarande hög men något avtagande sedan mätningen En orsak till den minskade styvheten är reflektionssprickorna på CBÖ-sträckorna som inverkar på de uppmätta ytdeflektionerna. En beräkning av dragtöjningen i underkant av CG-lagret ger töjningar av storleksordningen µstrain (10-6 m/m). 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 ). 32 VTI notat

32 6.7.3 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: och i examensarbete vid Linköpings Universitet, LITH-ITU-EX-169- SE (Nissan, A, 1996). 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 Flera lagningar har sedan utförts vart efter skadorna uppstått. Hösten 2001 finns det lagningar av denna typ på sträcka 10, 12, 14 och 15. På sträcka 11 finns också ett flertal lagningar i hjulspår och tvärs över vägen som troligen orsakats av att slitlagret är för tunt på armeringen och därmed har slitlagerbeläggningen släppt. Skadorna lagas vanligtvis först provisoriskt under vintern och våren 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 ytterligare så att de sammanhängande löpte över nästan hela vägbredden. Även nya sprickor noterades i två tvärsektioner. Fram till inspektionen hösten 2000 hade det tillkommit ytterligare 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. Fram till hösten 2001 har det sedan inte hänt mycket med sprickorna. Några ytterligare sprickor går inte att upptäcka. Några av de befintliga sprickorna har möjligen blivit något vidare och allvarligare sedan föregående år. Sträcka 8: Hösten 1998 fanns en fullt utvecklad och två delvis utvecklade tvärgående sprickor. År 1999 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 VTI notat

33 sprickor som löpte helt eller delvis över körfältsbredden samt även ett par fina korta sprickor. Vid inspektion hösten 2001 har det tillkommit en kort fin spricka i hjulspår samt att någon kort spricka fortsatt att utvecklas och löpte över nästan hela körfältsbredden. Några av de tidigare registrerade sprickorna har också blivit betydligt vidare och det finns tendens till fina längsgående sprickor i anslutning till den tvärgående. Även den tidigare registrerade längsgående sprickan i vänster hjulspår som huvudsakligen finns mellan sträcka 8X och 8 har fortsatt att utvecklas. Den löper nu ca 10 m in på sträcka 8. 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 varav de flesta löpte över hela körfältsbredden. Samma sprickutbredning noterades vid inspektionen på hösten Under följande år fram till hösten 2001 har det sedan tillkommit en kort fin spricka i vänster hjulspår och ett par av de befintliga korta sprickorna har fortsatt att utvecklas till att löpa över hela körfältsbredden. Kommentar: Någon tydlig skillnad i sprickbild kan inte utläsas mellan sträckorna. Varje sträcka (8X, 8 och 9) har ett tiotal tvärgående sprickor samt några fina korta sprickor som troligtvis kommer att fortsätta att utvecklas. Tvärsprickorna är reflektionssprickor orsakade av temperaturrörelser i det cementbundna bärlagret. Vid utförandet av de cementbundna bärlagren erhölls en för hög hållfasthet, i medeltal 18,2 MPa mot önskvärt 8,5 MPa (se byggnadsrapport VTI notat ). Detta har en negativ inverkan på uppkomsten av krympsprickor och temperatursprickor i det cementbundna bärlagret. Generellt är sprickorna och dess utbredning tydligast vid inspektionen på våren. Under sommaren knådas asfaltbeläggningen av trafik och värme vilket gör att sprickorna blir tunnare i ytan och otydligare vid inspektionen på hösten. De flesta sprickorna har bildats under vinterperioderna. Sprickprotokoll från senaste inspektionen hösten 2001 redovisas i bilaga 5. Genom åren har mycket arbete lagts ner för att försöka hindra reflektionssprickor i CBÖ-vägar. Kontrollerad sprickbildning i CG-lagret är en metod som har lyckats relativt bra i flera europeiska länder (se TRL Report 289, 1997). Metoden provades på en demonstrationssträcka på yttre Ringvägen i Malmö våren Hittills har inga reflektionssprickor noterats på demonstrationssträckan 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 14 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. 34 VTI notat

34 Antal sprickor str4 str jun-96 sep-96 dec-96 mar-97 jun-97 sep-97 dec-97 mar-98 jun-98 sep-98 dec-98 mar-99 jun-99 sep-99 dec-99 mar-00 jun-00 sep-00 dec-00 mar-01 jun-01 sep-01 Figur 14 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 15 och 16 framgår uppsprickningen av de kontinuerligt armerade betongsträckorna med avseende på antalet sprickavstånd inom olika intervall vid olika tidpunkter. 60 Antal aug-96 okt-96 okt-97 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 apr-01 okt ,5 0,5-1 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 >5,0 Intervall av sprickavstånd Figur 15 Sprickutveckling för sträcka 4, antal sprickavstånd inom olika intervall vid olika tidpunkter. Sträcka 4: Vid första inspektionen augusti -96, ca 1 månad efter utläggning var alla sprickavstånd större än 1 meter. Vid inspektion oktober -96, ca 3 månader efter utläggning kunde några sprickavstånd på mindre än 1 meter observeras. Antalet sprickavstånd som var större än 5 meter hade minskat. Vid observation oktober -97, drygt ett år efter utläggning hade antalet sprickavstånd som var mindre än 1 meter ökat. Antalet sprickavstånd som var större än 5 meter hade minskat ytterligare. Antalet sprickavstånd som var mindre än 0,5 meter hade ökat VTI notat

35 markant. Vid observation oktober -98 hade antalet sprickavstånd mellan 0,5 1,0 m ökat och antalet sprickavstånd mellan 1,0 2,0 m hade minskat. Antalet sprickavstånd 0 0,5 m var samma som vid inspektion oktober -97. Vid inspektion april -99 hade antalet sprickavstånd ökat i intervallen 0 0,5 m och 0,5 1,0 m. I intervallet 1,0 2,0 m hade antalet sprickavstånd minskat. Under sommaren -99 inträffade ingen större förändring. Vid inspektion oktober -00 hade enbart små förändringar inträffat. Framför allt hade det skett en minskning av antalet sprickavstånd i intervallet 1,0 2,0 och 3,0 4,0 meter och en ökning av sprickavstånd i intervallet 0,5 1,0 och 2,0 3,0 meter. Under 2001 har antalet sprickavstånd ökat något i intervallet 0,5 1,0 m. För övriga intervall är antalet sprickavstånd i stort sett oförändrat. Uppföljningen visar att uppsprickningen inte blivit som det var tänkt med ett jämt sprickmönster med sprickavstånd på 1 2 meter. Antal ,5 0,5-1 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 >5,0 Intervall av sprickavstånd aug-96 okt-96 okt-97 okt-98 apr-99 okt-99 apr-00 okt-00 apr-01 okt-01 Figur 16 Sprickutveckling för sträcka 5, antal sprickavstånd inom olika intervall vid olika tidpunkter. Sträcka 5: Vid första inspektionen augusti -96, ca 1 månad efter utläggning, var det vanligaste sprickavståndet 2 3 meter. Sprickavstånd över 5 meter och under 1 meter kunde inte observeras. Vid inspektion oktober -97, drygt ett år efter utläggning kunde störst antal sprickavstånd observeras i intervallet 1,0 2,0 meter observeras. Vid observation oktober -98 hade antalet sprickavstånd i intervallet 0 0,5 m ökat och antalet sprickavstånd i intervallet 0,5 1,0 hade minskat jämfört med inspektion oktober -97. Vid inspektion april -99 och oktober -99 hade inga större förändringar skett. Vid inspektionen oktober -00 hade det enbart inträffat små förändringar. Antalet sprickavstånd hade ökat något i intervallen 0 0,5 m och 0,5 1,0 m. Inget sprickavstånd på mer än 4 meter observerades. Under 2001 har antalet sprickavstånd ökat något i intervallet 0 0,5 m. För övriga sprickavstånd har förändringarna varit små. Uppsprickningen har fungerat bättre på sträcka 5 än på sträcka Underhållsbehov Efter fem års trafik finns det inte något omfattande underhållsbehov på vägen. Det underhåll som skett är huvudsakligen orsakat av att slitlagret har släppt i hjulspår ovanpå de folier som finns för Statotestmätningen. Slitlagret har också lokalt släppt på sträckan med stålarmering under slitlagret. Dessa lokala skador har 36 VTI notat

36 åtgärdats vartefter de uppstått. Ett visst behov finns också att försegla de sprickor som finns på CBÖ-sträckorna. På observationssträckorna på betongvägen finns det för närvarande inget underhållsbehov, men det förekommer problem med sättningar i anslutning till några broar inom vägobjektet. Se särskild uppföljning av en av broarna, redovisad i bilaga 7. Något underhållsbehov på grund av spårbildning (slitage och deformation) eller strukturell nedbrytning (spår/sprickor) finns varken på betongsträckorna eller på asfaltsträckorna efter fem års trafik. 6.9 Temperatur Förutom den temperaturmätning som genomförs samtidigt med fallviktsmätning registreras temperaturen kontinuerligt med hjälp av Vägverkets VVIS-stationer. Två stationer finns på den aktuella vägsträckan och beteckningarna är 1335, Broen respektive 1336, Lynghög. Station 1335 är placerad på avsnittet med betongbeläggning och station 1336 på avsnittet med asfaltbeläggning. De mäter temperaturen strax under beläggningsytan. Resultaten av temperaturregistrering under sommaren 2001 redovisas i tabell 10 samt i figur 17 och 18. Temperaturen registreras normalt en gång per timme, men det finns ett visst bortfall av registreringar utspridda över mätperioden, men främst i juli. Under 1998 installerade VTI tre insamlingsutrustningar för att kontinuerligt registrera temperaturen i beläggningen på 3 nivåer på sträckorna 12 (referens), 13 (FAS) och 14 (FAS). Temperaturen registreras varje ½ timme under hela dygnet. Givarna har monterats på djupen 25 mm, 120 mm samt en undre givare på 200, 230 respektive 220 mm från överkant på beläggningen. Resultatet redovisas i figur samt i bilaga 5. Av störst intresse när det gäller spårbildning pga. deformation i bitumenbundna lager är naturligtvis de högsta temperaturerna men även den tid under vilken temperaturen är hög. Tiden har betydelse både med avseende på antal timmar och när på dygnet temperaturen är som högst med tanke på den tunga trafikens dygnsvariation. I det här fallet, när observationssträckorna med asfaltbeläggning ligger samlade inom ett avsnitt på 7 km, kommer dock temperaturen och trafikbelastningens dygnsvariation att vara praktiskt taget lika på alla sträckorna. Tabell 10 Registrerad yttemperatur 2001 i asfaltbeläggningen uttryckt som antal timmar med temperaturen över en given temperatur. VVIS-station Period Totalt antal timmar 30ºC % Antal timmar med temperatur 35ºC % 40ºC % 30ºC % % av dygnet med temperatur 35ºC % 40ºC % 2001 Juni Aug Juni Juli Aug VTI notat

37 Max temperatur / dygn asfalt (VVIS1336) 0 1 jun 16 jun 1 jul 16 jul 31 jul 15 aug 30 aug Figur 17 Maxtemperatur per dygn för beläggningsytan uppmätt med VVISstation 1336 på asfaltdelen i närheten av sträcka 13, 1997, 1998, 1999, 2000 och värde=värde saknas betong (VVIS1335) Max temperatur / dygn jun 16 jun 1 jul 16 jul 31 jul 15 aug 30 aug Figur 18 Maxtemperatur per dygn för beläggningsytan uppmätt med VVISstation 1335 på betongdelen i närheten av sträcka 3, 1997, 1998, 1999, 2000 och VTI notat

38 Andel av perioden maj-aug 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 25 mm 120 mm 200 mm >25 C >30 C >35 C >40 C Figur 19 Fördelningen av temperaturen i beläggningen sträcka 12 (referens) under sommaren VTI-givare (maj aug). Andel av perioden maj-aug 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 25 mm 120 mm 230 mm >25 C >30 C >35 C >40 C Figur 20 Fördelningen av temperaturen i beläggningen sträcka 13 (FAS) under sommaren VTI-givare (maj aug). VTI notat

39 Andel av perioden maj-aug 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 25 mm 120 mm 220 mm >25 C >30 C >35 C >40 C Figur 21 Fördelningen av temperaturen i beläggningen sträcka 14 (FAS) under sommaren VTI-givare (maj aug). 35% 30% Andel av perioden maj-aug 25% 20% 15% 10% % 0% >25 C >30 C >35 C >40 C Figur 22 Fördelningen av temperaturen i beläggningen på djupet 25 mm på sträcka 13 (FAS) under somrarna VTI-givare (maj aug). 40 VTI notat

40 30% 25% Andel av perioden maj-aug 20% 15% 10% % 0% >25 C >30 C >35 C >40 C Figur 23 Fördelningen av temperaturen i beläggningen på djupet 120 mm på sträcka 13 (FAS) under somrarna VTI-givare (maj aug). 30% 25% Andel av perioden maj-aug 20% 15% 10% % 0% >25 C >30 C >35 C >40 C Figur 24 Fördelningen av temperaturen i beläggningen på djupet 230 mm på sträcka 13 (FAS) under somrarna VTI-givare (maj aug). Kommentar: Tanken med uppföljningen av temperaturen på det här sättet är i första hand att få en jämförelse mellan åren och om möjligt finna kritiska värmemängder med avseende på spårbildningen för de olika överbyggnadstyperna. VTI notat

41 Mätningarna på olika nivåer på sträcka 13 som redovisas i figur visar att beläggningstemperaturen var hög under längst tid somrarna 1999 och 2001 (varmaste sommaren) och kortast tid sommaren 1998 (kallaste sommaren). Under sommaren 2001 har temperaturen på sträcka 12 och 13 på djupet 25 mm överstigit 40 C i ca 50 timmar och på djupet 120 mm överstigit 35 C i ca 30 timmar. I underkant på beläggningen ( mm) har temperaturen legat mellan 30 och 35 C i ca timmar under sommaren Som exempel på sambandet mellan spårtillväxt och temperatur i beläggningen visas nedan, figur 25, ökningen i spårdjup och temperaturen på nivån -120 mm för referenssträcka 12 och FAS-sträcka 13 under somrarna 1999, 2000 och Man kan konstatera en tydlig ökning av spårtillväxten de varma somrarna 1999 och 2001 samt att FAS-sträcka 13 inte uppvisar någon spårtillväxt under den svalare sommaren mm 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, Antal 1/2 timmar med mer än 30 grader i beläggningen (-120 mm) 12 Referens 13 FAS FAS temp Referens temp Sommar 0 Figur 25 Spårdjupstillväxt och temperatur i beläggning Trafik Trafikräkning Uppgifter om trafiken på vägavsnittet är hämtade från Vägverkets trafikräkningar. I södra delen, vid Kvibille, har Vägverket en helårsräknepunkt. För skattning av trafikens variation utmed vägavsnittet görs mätningar under kortare tid i och mellan trafikplatserna. Resultatet av trafikmätningarna 2001 med avseende på den tunga trafiken redovisas nedan. 42 VTI notat

42 Figur 26 Lastbilstrafik 2001 Kvibille söderut. Tabell 11 Årsmedeldygnstrafik (ÅDT) söderut Ökning % 1999 Ökning % 2000 Ökning % 2001 Ökning % Tot. antal fordon (ÅDT) , , , ,0 Antal lastbilar , , , ,3 Lastbilsandel (%) 14,9 15,2 15,4 15,4 14,9 Axelpar/lastbil 2,27 2,27 2,27 1,98 1,98 Kommentar: Som framgår ovan är antalet tunga fordon per dygn under 2001 vilket är en ökning med nästan 300 lastbilar per dygn sedan 1997, men en liten minskning sedan Andelen lastbilar av totala antalet fordon är ca 15 %. Om den årliga trafikökningen fortsättningsvis blir ca 6 8 % erhålls en total tung trafikmängd under 20 år som väl motsvarar den högsta trafikklassen i Väg 94. Väg E6, Fastarp Heberg, är dimensionerad efter högsta trafikklassen i BYA 84 vilket betyder ca 10 % (25 mm) tjockare bitumenbunden beläggning jämfört med VÄG 94. VTI notat

43 Dubbdäcksanvändning Under vintrarna , och har Vägverket undersökt dubbdäcksanvändningen i Halland. Vid olika tidpunkter under dubbdäcksperioden har ett stickprov på ca 200 personbilar undersökts vid Eurostop i Halmstad. Dubbade och icke dubbade personbilar har noterats och dubbdäcksandelen har beräknats. Under vintern genomfördes dock ingen undersökning. Tabell 12 Andelen dubbade fordon under vinterperioden. Dubbdäcksanvändning Tidpunkt Andel dubbade fordon, % , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5 Medel vintern ,0 Medel vintern ,0 Medel vintern ,0 Dubbdäcksanvändningen har varit störst under december, januari och februari. Den genomsnittliga dubbdäcksanvändningen var under perioden 20 december 20 februari 43 % under vintern , 42 % under vintern och 55 % under vintern En förklaring till den högre dubbdäcksanvändningen under vintern kan vara det nya kravet på obligatorisk användning av vinterdäck som infördes VTI notat

44 7 Laboratorieundersökningar Beläggningsanalyser på borrkärnor För att kunna verifiera statusen på beläggningarna direkt efter utförandet samt efter 5 års trafik har VTI utfört ett antal laboratorieanalyser på uppborrade prover från vägen. Borrkärnor togs dels i samband med byggandet av vägen samt efter 5 års trafik. Vid byggandet av vägen utfördes omfattande laboratorieprovningar som finns redovisade i VTI notat 56: På borrkärnor tagna efter 5 års trafik har några av testerna från tidigare upprepats för att studera förändringen av de mekaniska egenskaperna hos de olika beläggningstyperna. Jämförande analyser har utförts på styvhetsmodul vid +10 C och dynamisk kryptest vid +40 C. Mätning av lagertjocklek och bestämning av skrymdensitet har också utförts. Analyserna avser borrkärnor från slitlager, bindlager och bundet bärlager. Borrningen utfördes i hjulspår varför både klimat och trafik påverkar resultaten. 7.1 Dynamisk kryptest Enligt kraven skulle töjningen, bestämd genom dynamisk kryptest, för bindlagret i FAS-konceptet vara högst µstrain vid utläggning, medan det för övriga lager inte ställdes några krav på dynamisk kryptest. Efter utläggning låg värdet på ca µstrain medan det efter 5 år minskat till ca µstrain för bindlagret på FAS-sträckorna. Bindlagret på CBÖ-sträckorna minskade från ca till ca µstrain och bärlagret på FAS sträckorna från ca till µstrain. Detta innebär att töjningen bestämd genom dynamisk kryptest halverats under 5 årsperioden för samtliga beläggningstyper utom AG på referenssträckorna som förbättrats anmärkningsvärt mycket med avseende på denna parameter, från ca till µstrain på 5 år. Tabell 13 Dynamisk kryptest på Viacobind från FAS-sträcka. Observationssträcka Efter utläggning Efter 5 års trafik Skrymdensitet Töjning n=3600 Skrymdensitet Töjning n=3600 (g/cm 3) (µstrain) (g/cm 3) (µstrain) 13 FAS 2, , " " 2, , " " 2, , " " 2, , " " 2, , " " 2, , medelvärde 2, , std.avvikelse 0, , VTI notat

45 Tabell 14 Dynamisk kryptest på bindlager från CBÖ-sträckor. Observationssträcka Efter utläggning Efter 5 års trafik Töjning n=3600 Töjning n=3600 g/cm 3 (µstrain) g/cm 3 (µstrain) 8X/8 CBÖ 2, , , , , , , , , , , , medelvärde 2, , std.avvikelse 0, , Tabell 15 Dynamisk kryptest på AG från referenssträcka. Observationssträcka Efter utläggning Efter 5 års trafik Töjning n=3600 Töjning n=3600 g/cm 3 (µstrain) g/cm 3 (µstrain) 12 Ref 2, , , , , , , , , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , Tabell 16 Dynamisk kryptest på Viacobase från FAS-sträcka. Observationssträcka Efter utläggning Efter 5 års trafik Töjning n=3600 Skrymdensitet Skrymdensitet Skrymdensitet Skrymdensitet Skrymdensitet Skrymdensitet Töjning n=3600 g/cm 3 (µstrain) g/cm 3 (µstrain) 13 FAS 2, , " " 2, , " " 2, , " 2, , " " 2, , " " 2, , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , VTI notat

46 Tabell 17 Sammanställning av dynamisk kryptest. Observationssträcka Dyn. kryptest, µstrain Reducering Nr Typ (µstrain) (%) Bindlager 8/8X CBÖ FAS, Viacobind Bärlager 12 Referens, AG FAS, Viacobase Dynamisk kryptest CBÖ FAS, Viacobind Referens, AG FAS, Viacobase Figur 27 Utveckling av dynamisk kryptest. 7.2 Styvhetsmodul Efter utläggningen 1996 bestämdes styvhetsmodulen enligt FAS 454 vid tre temperaturer, -5, +10 och +20 C. Efter 5 år har jämförelsen begränsats till en temperatur, +10 C och till en observationssträcka per beläggningstyp. Slitlagret och bindlagret på FAS-sträckan (Viacobind) visar i princip oförändrade värden medan övriga erhållit ca MPa högre styvhet. Där AG-bärlagret från referenssträcka, som vid dynamisk kryptest, står för den största förändringen. VTI notat

47 Tabell 18 Styvhetsmoduler på slitlager från referenssträcka. Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Str 12 Ref 2, , , , , , , , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , Tabell 19 Styvhetsmoduler på slitlager från FAS sträcka. Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Str 13 FAS 2, , , , , , , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , Tabell 20 Styvhetsmodul på bindlager, ABT16, från CBÖ sträckor. Observationssträcka Observationssträcka Observationssträcka Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Str 8/8X CBÖ 2, , , , , , , , , , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , VTI notat

48 Tabell 21 Styvhetsmodul på Viacobind från FAS sträcka. Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Str 13 FAS 2, , , , , , , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , Tabell 22 Styvhetsmodul på Viacobase från FAS sträcka. Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Str 13 FAS 2, , , , , , , medelvärde 2, , std. avvikelse 0, , Tabell 23 Styvhetsmodul på mellersta AG-lagret från referenssträcka. Observationssträcka Observationssträcka Observationssträcka Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Skrymdensitet (g/cm³) Styvhetsmodul MPa (10 C) Str 12 Ref 2, , , , , , medelvärde 2, std. avvikelse 0, VTI notat

49 Tabell 24 Sammanställning av styvhetsmoduler. Observationssträcka Styvhetsmodul, MPa Ökning av styvheten Nr Typ (MPa) (%) Slitlager 12 Referens, ABS FAS, Viacotop Bindlager 8/8X CBÖ, ABT FAS, Viacobind Bärlager 12 Referens, AG FAS, Viacobase Styvhetsmodul Figur 28 Utveckling av styvhetsmodul. Referens, ABS FAS, Viacotop CBÖ, ABT FAS, Viacobind Referens, AG FAS, Viacobase 7.3 Kommentarer Beläggningarna inom FAS-konceptet (slitlager viacotop, bindlager viacobind och bundet bärlager viacobase ) har i stort sett behållit egenskaperna efter 5 års trafik vad gäller styvhet medan ABT-bindlagret på CBÖ sträckorna och AGbärlagret på referenssträckorna har förstyvats markant. När det gäller stabiliteten så har töjningsnivåerna i det närmaste halverats för beläggningarna i FAS-konceptet och för bindlagret på CBÖ-sträckan medan de på AG-lagret minskat drastiskt från ca till µstrain. De största förändringarna sker normalt under de första månaderna efter utläggning för att sedan avta markant. Borrningen i detta fall utfördes vid flera tillfällen (juni, augusti och september 1996) varför det finns variation i tiden mellan utläggning och borrning. Även tiden mellan borrning och analys varierar upp till ett år vid båda provningstillfällena (1996 och 2001) vilket också påverkar resultaten. Studier på jämförbara objekt visar att FAS-konceptet förändrats något mindre och övriga beläggningar något mer än normalt. Förklaringen ligger tro- 50 VTI notat

50 ligen i att proverna är tagna i hjulspår varför efterpackningen, som vi ser i minskad skrymdensitet, påverkat beläggningarna i olika stor omfattning utöver den åldring som sker beroende på klimat. FAS-konceptets speciella receptur (tillsatser, val av bindemedel och tjocka bindemedelshinnor m.m.) samt väl utfört packningsarbete vid utläggning kan vara faktorer som påverkat FAS-beläggningarna positivt. 7.4 Fortsatt uppföljning Vid undersökningen efter utläggningen 1996 noterades att permeabiliteten var hög för flera av beläggningslagren. Det vore intressant att kunna konstatera om trafikpackningen inneburit att proverna blivit så täta att inte vatten längre kan tränga ner i underliggande lager. Det vore också intressant att studera förändringen av bitumen hos de olika beläggningarna över denna tidsperiod. 8 Summering Nedan följer en summering av uppföljningsresultaten efter fem års trafikering, Spårbildning: Den totala spårtillväxten, som medelvärde av vänster och höger spår, efter fem års trafikering är 0,8 2,6 mm på sträckorna med cementbetongbeläggning. Bland sträckorna med asfaltslitlager visar CBÖ-konstruktionerna och FAS-konceptet den minsta förändringen, 4,2 5,5 mm. Referenssträckorna med konventionell GBÖ-konstruktion visar som tidigare den största tillväxten, 7,6 9,3 mm medan de stålarmerade asfaltsträckorna haft en spårtillväxt på 6,3 7,4 mm Dubbslitage: Dubbslitaget efter fem vintrars trafik är generellt lågt. Totalt slitage efter fem vintrar är 1,5 3,5 mm för asfaltslitlagren och 0,7 1,5 mm för betongbeläggningarna beräknat för ett medelvärde av slitaget i höger och vänster hjulspår. Permanent deformation: På sträckorna med betongbeläggning har det inte uppstått någon permanent deformation. Den totala permanenta deformationen hos överbyggnaderna med asfaltslitlager har uppskattats genom att från totala spårtillväxten uppmätt med Primal dra bort det uppmätta dubbdäcksslitaget. Resultatet visar att deformationen är minst hos CBÖ-konstruktionerna med ett medelvärde på deformationen i vänster och höger spår på 1,7 2,2 mm efter fem års trafik. FAS-sträckorna har en motsvarande deformation på 3,1 3,5 mm och övriga sträckor (stålarmerade och referens) har en deformation på 3,9 6,5 mm, med störst deformation på referenssträckorna. Friktion: Mätningarna t.o.m. våren 2001 visar att samtliga sträckor fortfarande har en bra friktion med friktionsvärden på ca 0,6 0,8. Därmed klarar vägen friktionskraven enligt VÄG 94 som är 0,5. Jämnhet i längdled: Samtliga sträckor är fortfarande mycket jämna med IRIvärden på 0,7 1,2 enligt mätningar med mätbil RST Buller: Mätningen som utfördes 1999, efter tre års trafik, visar att skillnaden mellan betongbeläggningarna och skelettasfalten är ganska små. För ytterligare information om bullermätningarna hänvisas till tidigare VTI notat Bärighet: Resultaten från provbelastning med fallvikt på de flexibla konstruktionerna visar hög bärighet för samtliga överbyggnadstyper. Resultaten från mät- VTI notat

51 ningarna på de semiflexibla konstruktionerna, CBÖ, visar på fortsatt hög styvhet hos det cementbundna bärlagret och en beräknad total livslängd som med god marginal klarar högsta trafikklassen i VÄG 94. Spridningen i mätvärdena på dessa sträckor är dock relativt stor, vilket kan bero på de reflektionssprickor som finns på CBÖ-sträckorna Okulär besiktning: Observationssträckorna har inspekterats med avseende på sprickor och övriga skador. På sträckorna med GBÖ-konstruktion noterades endast någon enstaka skada, förutom de skador som uppstått av att slitlagerbeläggningen släppt ovanpå Stratotestfolierna och stålnätsarmeringen. På sträckorna med CBÖ-konstruktion noterades vid senaste inspektionen 2001 ett flertal tvärgående reflektionssprickor (ca 10 per sträcka) och en enstaka längsgående spricka. Några enstaka tvärgående sprickor per sträcka har utvecklats och blivit vidare och allvarligare under senaste året. Det finns inte någon tydlig skillnad i sprickbild mellan de tre CBÖ-sträckorna. Genom åren har mycket arbete lagts ner för att försöka hindra reflektionssprickor i CBÖ-vägar. Kontrollerad sprickbildning i CG-lagret är en metod som lyckats relativt bra i flera europeiska länder. Metoden provades på en demonstrationssträcka på yttre Ringvägen i Malmö våren Hittills har inga reflektionssprickor noterats på demonstrationssträckan. Uppsprickningen på överbyggnadstypen med kontinuerligt armerad betong har hittills inte blivit som förväntat. Målsättningen är att erhålla regelbunden uppsprickning med 1 2 m mellan sprickorna. Istället är det ett stort antal sprickor som ligger inom sprickavståndet 0 1 m. Vid den senaste inspektionen i oktober 2001 hade det endast skett små förändringar i sprickbilden i jämförelse med tidigare inspektioner. Därför kan man anta att uppsprickningen har avstannat och det tillkommer endast några enstaka sprickor per år. Några sprickor har inte observerats på sträckorna med oarmerad betongbeläggning. Efter fem års trafik finns det inte något omfattande underhållsbehov på vägen. Det underhåll som skett är huvudsakligen orsakat av att slitlagret har släppt i hjulspår ovanpå de folier som finns för Statotestmätningen samt på sträckan med stålarmering under slitlagret. Något underhållsbehov på grund av spårbildning (slitage och deformation) eller strukturell nedbrytning (spår/sprickor) finns varken på betongsträckorna eller på asfaltsträckorna efter fem års trafik. Temperatur: Under åren har temperaturen på tre olika nivåer i beläggningen uppmätts på tre sträckor (12, 13 och 14) under sommarperioden maj augusti. De varmaste åren var 1999 och 2001 medan 1998 var kallast. På djupet 25 mm har beläggningstemperaturen överstigit 40 C i ca 50 timmar under sommaren Samma sommar har beläggningstemperaturen på djupet 120 mm överstigit 35 C i ca 30 timmar och i underkant på beläggningen har temperaturen varit mellan C i timmar. Trafik: Enligt Vägverkets helårsräknepunkt vid Kvibille var antalet tunga fordon i genomsnitt per dygn under Andelen lastbilar av totala antalet fordon är 15 %. Under de fyra första åren ökade den tunga trafiken med igenomsnitt 8 % per år, men det femte året (2001) uteblev denna ökning. Andel dubbade fordon under vinterperioden har hämtats från Vägverkets räkningar vid Eurostop i Halmstad. I genomsnitt var dubbdäcksanvändningen under december februari drygt 40 % vintrarna 96/97 och 97/98 medan den hade ökat till 55 % under vintern 99/00. Under vintern gjordes ingen räkning. 52 VTI notat

52 Laboratorieanalyser: Beläggningsanalyser av borrkärnor visar att töjningen bestämd enligt dynamisk kryptest halverats under 5-årsperioden för samtliga beläggningslager utom AG på referenssträckor som minskat från till µstrain. Styvheten har varit oförändrad för beläggningarna i FAS-konceptet medan den för CBÖ-bindlagret och AG på referenssträckan ökat markant. Den förstyvande inverkan på dessa lager beror troligen på efterpackning samt åldring av bitumen vilket inte tycks påverkat beläggningarna i FAS-konceptet. Den speciella recepturen (tillsatser, val av bindemedel och tjocka bindemedelshinnor m.m.) samt väl utfört packningsarbete är faktorer som påverkat FAS-beläggningarna positivt. VTI notat

53 9 Referenser Hultqvist, Bent-Åke & Carlsson, Bo: Tjockleksdimensionering av CG-lager i Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) till VÄG 94. VTI notat 72 Statens vägoch transportforskningsinstitut. Linköping Djärf, Lennart: Tillståndsförändrings- (nedbrytnings-)modeller för asfaltbelagda och ytbehandlade vägar. VTI notat nr Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping Jansson, Håkan: Regressionssamband för beräkning av påkänning i asfaltbeläggning ur deflektioner mätta med fallvikt. VTI notat nr V Statens väg- och trafikinstitut. Linköping Nissan, Albania: Inspektion av och bestämning av lastöverföring mellan plattor på betongvägen E6, Fastarp Heberg Examensarbete Linköpings universitet LITH-ITU-EX-169-SE. Linköping Viman, Leif & Eriksson, Lars: Prov med olika överbyggnadstyper: observationssträckor på E6, Fastarp Heberg. Del 2: Laboratorieprovningar av bitumenbundna lager. VTI notat 56: Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping Wiman, Leif G (Red): Prov med olika överbyggnadstyper: Observationssträckor på E6, Fastarp Heberg. Del 1: byggnadsrapport. VTI notat 56: Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping Wiman, Leif G (Red): Prov med olika överbyggnadstyper: Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Lägesrapport hösten VTI notat Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping Wiman, Leif G (Red): Prov med olika överbyggnadstyper: Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Lägesrapport hösten VTI notat Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping Wiman, Leif G (Red): Prov med olika överbyggnadstyper: Observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg. Lägesrapport hösten VTI notat Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping Ellis, SJ & Megan, MA & Wilde, LA: Construction of full-scale trials to evaluate the performance of induced cracked CBM roadbases. TRL Report 289. Transport Research Laboratory. Crowthorne VTI notat

54 Spårdjupsmätning med Primal Bilaga 1 Sida 1 (2) Obs. Sträcka nr. typ Ojämnhet vänster spår Ojämnhet höger spår Medelvärde (mm) Ojämnhet vänster spår Ojämnhet höger spår Medelvärde (mm) apr-01 apr-01 apr-01 okt-01 okt-01 okt-01 Betongdel 1 1 Btg 16 2,6 2,5 2,6 2,7 2,7 2,7 2 2 Btg 16 2,9 3,0 3,0 3,3 3,7 3,5 2X 2X Btg 8 3,6 4,0 3,8 3,8 4,6 4,2 3 3 Btg 16 4,5 3,9 4,2 4,9 4,4 4,7 3X 3X Btg porfyr 3,4 3,5 3,5 3,7 3,6 3,7 4 4 Arm btg 16 2,6 3,0 2,8 2,7 3,0 2,9 5 5 Arm btg 8 2,9 3,4 3,2 3,0 3,6 3,3 Asfaltdel 6 6 Referens 10,2 9,0 9,6 11,2 10,5 10,9 7 7 Nät i AG 9,9 7,8 8,9 10,7 9,2 10,0 8X 8X CBÖ 7,2 5,3 6,3 7,7 5,6 6,7 8 8 CBÖ 7,1 5,1 6,1 7,4 5,2 6,3 9 9 CBÖ 6,8 5,2 6,0 7,1 5,6 6, Referens 11,1 10,4 10,8 11,4 10,8 11, Nät på AG 9,9 9,9 9,9 9,9 10,2 10, Referens 10,3 9,4 9,9 10,7 9,9 10, FAS 7,0 5,9 6,5 7,3 6,3 6, FAS 10,8 9,2 10,0 11,0 9,3 10,2 15X 15X Ref porfyr 9,0 9,2 9,1 9,6 9,9 9, Referens 11,1 11,0 11,1 11,5 11,2 11,4 VTI notat

55 Bilaga 1 Sida 2 (2) Spårdjupsmätningar med PRIMAL Spårdjupsförändring Obs. Sträcka nr. typ okt -96 till apr -01 okt -96 till okt -01 Betongdel 1 1 Btg 16 1,0 1,1 2 2 Btg 16 1,5 2,0 2X 2X Btg 8 2,2 2,6 3 3 Btg 16 2,0 2,5 3X 3X Btg porfyr 1,2 1,4 4 4 Arm btg 16 0,7 0,8 5 5 Arm btg 8 1,7 1,8 Asfaltdel 6 6 Referens 6,9 8,2 7 7 Nät i AG 6,3 7,4 8X 8X CBÖ 4,5 4,9 8 8 CBÖ 4,0 4,2 9 9 CBÖ 4,4 4, Referens 9,0 9, Nät på AG 6,1 6, Referens 7,2 7, FAS 4,7 5, FAS 5,3 5,5 15X 15X Ref porfyr 6,0 6, Referens 8,8 9,1 VTI notat

56 Slitagemätningar Bilaga 2 Sida 1 (2) Slitagemätning Obs. Sträcka Hela Vänster Höger Mv nr. typ körbanan spår spår spår (mm) (mm) (mm) (mm) Betongdel 1 1 Btg 16 0,07 0,08 0,15 0, Btg 16 0,03 0,05 0,14 0,10 2X 2X Btg 8 0,21 0,30 0,31 0, Btg 16 0,28 0,32 0,36 0,34 3X 3X Btg porfyr 0,09 0,13 0,14 0, Arm btg 16 0,24 0,30 0,24 0, Arm btg 8 0,22 0,32 0,28 0,30 Asfaltdel 6 6 Referens 0,29 0,42 0,28 0, Nät i AG 0,23 0,42 0,13 0,27 8X 8X CBÖ 0,20 0,39 0,29 0, CBÖ 0,22 0,42 0,34 0, CBÖ 0,28 0,46 0,37 0, Referens 0,27 0,42 0,37 0, Nät på AG 0,24 0,36 0,24 0, Referens 0,15 0,34 0,08 0, FAS 0,11 0,15 0,17 0, FAS 0,28 0,28 0,49 0,38 15X 15X Ref porfyr 0,17 0,23 0,11 0, Referens 0,51 0,60 0,53 0,57 VTI notat

57 Bilaga 2 Sida 2 (2) Ackumulerat slitage Obs. Sträcka Hela Vänster Höger Mv nr. typ körbanan spår spår spår (mm) (mm) (mm) (mm) Betongdel 1 1 Btg 16 0,73 0,94 1,23 1, Btg 16 0,69 1,04 0,91 0,98 2X 2X Btg 8 0,90 1,34 1,24 1, Btg 16 0,90 1,48 1,30 1,39 3X 3X Btg porfyr 0,42 0,70 0,63 0, Arm btg 16 0,98 1,43 1,26 1, Arm btg 8 0,97 1,49 1,58 1,53 Asfaltdel 6 6 Referens 1,62 2,59 2,17 2, Nät i AG 1,52 2,49 1,89 2,19 8X 8X CBÖ 1,65 2,77 2,46 2, CBÖ 1,65 2,57 2,46 2, CBÖ 1,82 2,80 2,72 2, Referens 1,85 3,24 2,26 2, Nät på AG 1,59 2,38 2,25 2, Referens 1,42 2,63 1,81 2, FAS 1,00 1,59 1,47 1, FAS 1,82 2,19 2,58 2,38 15X 15X Ref porfyr 1,29 2,05 1,85 1, Referens 2,47 3,49 3,51 3,50 VTI notat

58 Jämnhetsmätning med RST Bilaga 3 Sida 1 (1) Jämnhet i längdled, IRI Mätbredd 3,2 meter. Medelvärde av värden för 20-meterssträckor. Obs. Sträcka IRI IRI IRI nr. typ Höger spår Vänster spår Mv/str sep-01 sep-01 sep-01 Betongdel 1 Btg 16 0,7 0,7 0,7 2 Btg 16 0,7 0,7 0,7 2X Btg 8 0,9 0,9 0,9 3 Btg 16 1,0 0,9 0,9 3X Btg porfyr 0,9 0,8 0,8 4 Arm btg 16 0,7 0,6 0,6 5 Arm btg 8 0,7 0,8 0,7 Asfaltdel 6 Referens 0,7 0,9 0,8 7 Nät i AG 0,9 1,1 1,0 8X CBÖ 1,0 1,0 1,0 8 CBÖ 1,1 1,1 1,1 9 CBÖ 0,9 0,9 0,9 10 Referens 0,9 1,1 1,0 11 Nät på AG 1,2 1,3 1,2 12 Referens 1,0 1,0 1,0 13 FAS 0,8 0,9 0,9 14 FAS 1,0 1,0 1,0 15X Ref porfyr 1,0 0,9 0,9 15 Referens 0,8 1,0 0,9 VTI notat

59 Bilaga 4 Sida 1 (3) Inspektionsprotokoll E6 Fastarp Sträcka 8X Sign: HC Våt vägbana = spricka K2 K1 100 K2 K VTI notat

60 Bilaga 4 Sida 2 (3) Inspektionsprotokoll E6 Fastarp Sträcka Sign: HC Våt vägbana = spricka K2 K1 100 K2 K VTI notat

61 Bilaga 4 Sida 3 (3) Inspektionsprotokoll E6 Fastarp Sträcka Sign: HC Våt vägbana = spricka K2 K1 100 K2 K VTI notat

62 Bilaga 5 Sida 1 (3) Beläggningstemperatur registrerad 2001 med VTI-givare. E6 FASTARP STR 12 Antal 1/2 timmar Andel av tiden som överstiger X C djup =25 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 17% 7% 2% maj % 10% 2% 0% juni % 14% 4% 0% juli % 30% 17% 6% aug % 13% 4% 0% djup =120 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 8% 1% 0% maj % 0% 0% 0% juni % 4% 0% 0% juli % 22% 5% 0% aug % 5% 0% 0% djup =200 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 3% 0% 0% maj % 0% 0% 0% juni % 0% 0% 0% juli % 13% 0% 0% aug % 1% 0% 0% VTI notat

63 Bilaga 5 Sida 2 (3) Beläggningstemperatur registrerad 2001 med VTI-givare. E6 FASTARP STR 13 Antal 1/2 timmar Andel av tiden som överstiger X C djup =25 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 17% 7% 1% maj % 11% 1% 0% juni % 15% 5% 0% juli % 30% 17% 5% aug % 14% 4% 0% djup =120 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 7% 1% 0% maj % 0% 0% 0% juni % 4% 0% 0% juli % 21% 4% 0% aug % 3% 0% 0% djup =230 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 2% 0% 0% maj % 0% 0% 0% juni % 0% 0% 0% juli % 9% 0% 0% aug % 0% 0% 0% VTI notat

64 Bilaga 5 Sida 3 (3) Beläggningstemperatur registrerad 2001 med VTI-givare. E6 FASTARP STR 14 Antal 1/2 timmar Andel av tiden som överstiger X C djup =25 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 15% 5% 1% maj % 9% 0% 0% juni % 10% 3% 0% juli % 28% 14% 3% aug % 12% 2% 0% djup =120 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 6% 1% 0% maj % 0% 0% 0% juni % 3% 0% 0% juli % 19% 2% 0% aug % 2% 0% 0% djup =220 mm antal >25 C >30 C >35 C >40 C >25 C >30 C >35 C >40 C 1/2 tim maj-aug % 2% 0% 0% maj % 0% 0% 0% juni % 0% 0% 0% juli % 7% 0% 0% aug % 0% 0% 0% VTI notat

65 Bilaga 6 Sida 1 (3) Representativa tvärprofiler för respektive sträcka vid mätning hösten E6 Fastarp. Oarmerade betongsträckor, Profil (mm) Sekt. 1:6 Sekt. 2:2 Sekt. 2X:6 Sekt. 3:2 Sekt. 3X: Profillängd (mm) E6 Fastarp. Armerade betongsträckor, Profil (mm) Sekt. 4:4 Sekt. 5: Profillängd (mm) VTI notat

66 Bilaga 6 Sida 2 (3) E6 Fastarp. Referenssträckor, Profil (mm) Sekt. 6:7 Sekt. 10:3 Sekt. 12:53 Sekt. 15X:8 Sekt. 15: Profillängd (mm) E6 Fastarp. Armerade asfaltsträckor, Profil (mm) Sekt. 7:2 Sekt. 11: Profillängd (mm) VTI notat

67 Bilaga 6 Sida 3 (3) E6 Fastarp. CBÖ-sträckor, Profil (mm) Sekt. 8X:6 Sekt. 8:6 Sekt. 9: Profillängd (mm) E6 Fastarp. FAS-sträckor, Profil (mm) Sekt. 13:6 Sekt. 14: Profillängd (mm) VTI notat

68 Bilaga 7 Sida 1 (8) Vägverket Region Väst Att: Ulf Hedin Box Halmstad Uppföljning av sättningar och injekteringsåtgärd vid bro N842 på väg E6 delen Fastarp-Heberg 1. Bakgrund: Väg E6 delen Fastarp-Heberg färdigställdes under hösten En stor del av vägen är byggd som oarmerad betongväg. Vid bro N842, uppkom sättningar ganska snart i vägbanken vilket har fått till följd att några betongplattor i vägbeläggningen har spruckit. Skador finns både i södergående och norrgående körriktning. I regel klarar en betongväg de sättningar som kan uppkomma utan att sprickor bildas i betongbeläggningen. I detta fall har dock en mycket lokal sättning inträffat vid övergången mot ett påldäck. Vid ett möte på platsen i augusti 1999 diskuterades olika reparationsåtgärder. Detta ledde till att man provade en enkel men relativt oprövad metod där plattorna lyftes genom injektering. 2. Skador: Skadorna hade inträffat vid övergången mellan påldäck och bank där en stor lokal sättning har inträffat. Sättningen har troligen inträffat nere i vägens underbyggnad. Vid sättningen har betongplattorna förflyttat sig och tvärgående sprickor har uppstått i några betongplattor. Efter lyftningen har ytterligare sprickor uppkommit i flera betongplattor i norrgående körriktning. Skadorna har med tiden utvecklats så att delar av plattorna har börjat röra sig då de trafikeras. Inga nya sprickor har bildats i södergående körriktning. 3. Injekteringsåtgärd: Ett försök att lyfta plattorna genom injektering gjordes under september Injekteringen utfördes under de skadade plattorna samt under de två närmast angränsande plattorna, sammanlagt under tre plattor i följd. Injekteringen gjordes både i K1 och K2. Injekteringshål borrades med ca 2 meters mellanrum för att få en så jämn lyftning som möjligt. Hålen borrades genom betong- och CG-lager ner till underliggande grusbärlager. I varje hål sattes ett foderrör och därefter pumpades under tryck ner polyuretan typ URESTYL 10, som är en tvåkomponentprodukt. Polyuretan expanerar vid härdning varvid plattorna lyftes. Sprickorna tätades med elastisk betong typ PERCOL Betongspricklagare. I oktober 2000 gjordes en mer omfattande reparation av sprickorna (se 6. Reparation av sprickor). VTI notat

69 Bilaga 7 Sida 2 (8) Figur 1 Injektering av polyuretan. 4. Uppföljning av åtgärd: VTI har följt upp sättningsförloppet i banken och resultatet efter åtgärden. Före och efter lyftningen av plattorna gjordes kartering av sprickorna i betongplattorna. I södergående körriktning har inga nya sprickor uppkommit efter åtgärd. I norrgående körriktning bildades tre nya sprickor under vintern 1999/2000 och en ny spricka under sommaren De nya sprickorna finns på båda sidor om den ursprungliga sprickan. Två nya sprickor finns utanför injekteringsområdet Malmö Injekteringsområde Göteborg Spricka före åtgärd (hösten 1999) Våren 2000 Augusti 2000 (ca 1 år efter åtgärd) Figur 2 Kartering av sprickor på betongytan i norrgående körriktning. VTI notat

70 Bilaga 7 Sida 3 (8) Den ursprungliga sprickan går mitt i injekteringsområdet. Efter lyftningen har nya sprickor bildats. Våren 2000 kunde tre nya sprickor noteras. Ytterligare en spricka hade tillkommit i augusti Sättningarna i vägbanken har följts upp genom avvägning av vägbanan dels före åtgärd dels efter åtgärd. Dessutom har en avvägning gjorts ca ett år efter utförd reparationsåtgärd. Bro N842, linje 1 Plushöjd (m) 17,400 17,350 17,300 17,250 17,200 17,150 17,100 17,050 17,000 16,950 okt-99 efter okt-00 efter före 18/914 18/904 18/894 18/884 18/874 18/864 18/854 18/844 18/834 18/824 Sektion Figur 3 Avvägning Södergående körriktning, vägkant. Bro N842, linje 2 Plushöjd (m) 17,150 17,100 17,050 17,000 16,950 16,900 16,850 16,800 okt-99 efter okt-00 efter före 18/914 18/904 18/894 18/884 18/874 18/864 18/854 18/844 18/834 18/824 Sektion Figur 4 Avvägning Södergående körriktning, vägmitt. VTI notat

71 Bilaga 7 Sida 4 (8) Bro N842, linje 3 Plushöjd (m) 16,950 16,900 16,850 16,800 16,750 16,700 16,650 16,600 16,550 16,500 okt-99 efter okt-00 efter före 18/914 18/904 18/894 18/884 18/874 18/864 18/854 18/844 18/834 18/824 Sektion Figur 5 Avvägning Norrgående körriktning, vägkant. Bro N842, linje 4 Plushöjd (m) 17,100 17,050 17,000 16,950 16,900 16,850 16,800 16,750 16,700 okt-99 efter okt-00 efter före 18/914 18/904 18/894 18/884 18/874 18/864 18/854 18/844 18/834 18/824 Sektion Figur 6 Avvägning Norrgående körriktning, vägmitt. Avvägningarna visar hur de skadade plattorna har lyfts vid injekteringen. Lyftningen gjordes så att de skadade plattorna kom i nivå med angränsande plattor. Under perioden oktober 1999 till oktober 2000 har en del av lyftningen gått tillbaka. Sättningarna i banken har fortsatt. Under perioden oktober 1999 till oktober 2000 har sättningarna varit mellan 5 mm och 25 mm. 5. Undersökning av injekteringsåtgärd: Provborrning har utförts för att studera hur injekteringen har fungerat. Tre stycken borrkärnor togs genom betong- och CG-lager i norrgående körriktning, se figur 2. Den första borrkärnan togs intill spricka, ca 1 meter från injekteringshål, andra borrkärnan utanför injekteringsområdet i angränsande platta ca 2 meter från injekteringshål och tredje borrkärnan intill injekteringshål. VTI notat

72 Bilaga 7 Sida 5 (8) Vid borrkärna nr 3 som borrats upp intill injekteringshål hade injekteringsmaterialet pressats in mellan betonglagret och CG-lagret (se figur 7). Injekteringsmaterialet var mjukt och hade låg E-modul. Vid borrkärna nr 1 som togs ut ca 1 meter från injekteringshål och vid spricka fanns ett tunt lager injekteringsmaterial mellan betonglagret och CG-lagret (se figur 7). Injekteringsmaterialet var mjukt och hade låg E-modul. Vid borrkärna nr 2 som är upptagen ca 2 meter från injekteringshål och i angränsande betongplatta fanns inget injekteringsmaterial mellan betonglagret och CG-lagret (se figur 7). I CG-lagrets underkant fanns inget eller obetydlig mängd av injekteringsmaterialet som hade blandats med grusbärlagret. Syftet med injekteringen var att injekteringsmaterialet skulle pressas ner i det obundna bärlagret och blanda sig med detta samt expandera och därigenom erhålla en lyftning av ovanliggande CG och betongplattor. I detta fall har en stor del av lyftningen erhållits genom att injekteringsmaterialet har trängt in i skiktgränsen mellan betonglager och CG-lager vilket inte var syftet. Detta beror troligen på att foderröret som sattes i betonglagret var för kort och ej gick ner i CG-lagret. Tjockleken på injekteringsmaterialet varierar med avståndet från injekteringshålet. I närheten av injekteringshålet uppmättes ca 20 mm tjockt lager av injekteringsmaterialet, ca 1 meter från injekteringshålet var tjockleken ca 5 mm och ca 2 meter från injekteringshålet har inget injekteringsmaterial trängt fram i lagergränsen. Att nya sprickor har bildats efter lyftningen kan troligtvis förklaras med att injekteringsmaterialet som bildar underlag för betongplattorna har en ojämn utbredning i skiktsgränsen mellan CG och betong. Dessutom har injekteringsmaterialet en mycket låg E-modul vilket ökar påkänningarna i betongplattorna när de trafikeras. Injekteringsmaterialet har en utbredning som är mindre än ca 2 meter från injekteringshålet. Nya sprickor har bildats i angränsande plattor utanför injekteringsområdet. En längre utspetsning är troligtvis nödvändig för att ej erhålla ojämn belastning med sprickor i betonglagret som följd. VTI notat

73 Bilaga 7 Sida 6 (8) Borrkärna nr 1 Borrkärna nr 2 Borrkärna nr 3 Figur 7 Borrkärnor upptagna ur betongvägen (19 oktober 2000). Borrkärna 1: Tagen ca 1 meter från injekteringshål. Tunt lager (ca 5 mm) av injekteringsmaterial mellan betong- och CG-lager. Borrkärna 2: Tagen ca 2 meter från injekteringshål. Inget injekteringsmaterial mellan betong- och CG-lager. Borrkärna 3: Tagen vid injekteringshål. Tjockt lager (ca 20 mm) av injekteringsmaterial mellan betong- och CG-lager. 6. Reparation av sprickor: I oktober 2000 gjordes en mer omfattande reparation av sprickorna. Parallellt med sprickorna sågades spår i betongen ner till ett djup av ca 1/3 av betongtjockleken. Betongen i närheten av sprickorna bilades bort och betongytan tvättades ren med högtryck. För att förstärka betongplattorna över sprickorna lades armeringsjärn både längs med och tvärs över sprickorna. Vid återgjutningen gjöts armeringen in i betongen. VTI notat

74 Bilaga 7 Sida 7 (8) Figur 8 Reparation av sprickor. 7. Slutsatser: Lokala sättningar vid bro N842 har inträffat vid övergången mellan påldäck och bank. Vid sättningarna har tvärgående sprickor bildats i några betongplattor. Plattorna har lyfts genom injektering med polyuretan och sprickorna har tätats med elastisk betong. Syftet med injekteringen var att injekteringsmaterialet skulle pressas ner i det obundna grusbärlagret och blanda sig med detta samt expandera och därigenom erhålla en lyftning av ovanliggande CG och betonglager. Efter lyftningen bildades ytterligare sprickor i vissa betongplattor. Sättningarna i banken har fortsatt och uppmättes under det senaste året till mellan 5 mm och 25 mm. Vid undersökning av injekteringsåtgärden visade det sig att det mesta av injekteringsmaterialet ej hade trängt ner till grusbärlagret utan in i skiktgränsen mellan betonglager och CG-lager. Detta kan förklaras av att foderröret som sattes i betonglagret var för kort och ej gick ner i CG-lagret. Vid inspektion av borrkärnor konstateras att tjockleken på injekteringsmaterialet varierar med avståndet till injekteringshålet. I närheten av injekteringshålen uppmättes ca VTI notat