Kall återvinning på plats (stabilisering) av asfaltbeläggningar genom inblandning av bitumenemulsion

VTI notat 18 2004 VTI notat 18-2004 Kall återvinning på plats (stabilisering) av asfaltbeläggningar genom inblandning av bitumenemulsion Slutrapport 2004 Författare Torbjörn Jacobson FoU-enhet Väg- och banteknik Projektnummer 60765 Projektnamn Återvinning av asfaltbeläggningar Uppdragsgivare Vägverket

Förord I samband med utvärdering av förbättrings-/förstärkningsmetoder genom markinblandning av bituminösa bindemedel i befintligt vägmaterial har VTI medverkat vid uppföljningen av ett antal vägobjekt i mellersta Sverige. Undersökningen har beställts av Vägverket (HK) i Borlänge. Kontaktpersoner inom Vägverket har varit Bengt Magnusson, medan Torbjörn Jacobson varit projektledare på VTI. Från VTI:s sida har även Anders Svensson, Andreas Waldemarson, Nils-Gunnar Göransson och Inger Forsberg deltagit vid fält- och laboratorieprovningarna. Linköping mars 2004 Torbjörn Jacobson VTI notat 18-2004

Innehållsförteckning Sid Sammanfattning 5 1 Bakgrund och syfte 7 2 Förprovning, proportionering och kvalitetskontroll 7 3 Kall återvinning på plats allmänt 8 4 Inblandning av bindemedel med djupfräs typ Wirtgen 2100DC 9 5 Uppföljning av prov- och kontrollsträckor 11 5.1 Väg T205, Röfors Markebäck 11 5.2 Väg T204, Svartå Åtorp 19 5.3 Väg T633, Pålsboda Tynninge 21 6 Sammanfattande kommentarer 23 Litteratur 26 Bilagor: 1. RST-mätning, T205, Röfors Markebäck 2. Fallviktsmätning, T205, Röfors Markebäck 3. RST-mätning, T204, Svartå Svartå 4. Fallviktsmätning, T204, Svartå Åtorp 5. RST-mätning, T633, Pålsboda Tynninge 6. Fallviktsmätning, T633, Pålsboda Tynninge VTI notat 18-2004

Sammanfattning Sommaren 1995 åtgärdades ett antal vägar inom region Mälardalen genom markinblandning av bituminösa bindemedel i befintligt vägmaterial bestående av asfaltbeläggning och i några fall även obundet bärlagermaterial. Vid åtgärderna användes en ny djupstabiliseringsfräs av fabrikatet Wirtgen 2100DC och nominellt fräsdjup var 10 cm. I samband med åtgärderna fick VTI i uppdrag att ta fram arbetsrecept för objekten, svara för kvalitetskontrollen av prov tagna både före och efter åtgärd samt att följa upp tre av de åtgärdade vägarna genom borrkärnor, besiktning, fallvikts- och RST-mätningar. På en av vägarna lades också några provsträckor med varierande bindemedelsinblandning in i objektet. En viktig del av studien var att studera relevansen i ett proportioneringsförfarande som från början tagits fram för kalla återvinningsmassor tillverkade i verk, men även bör fungera vid markinblandning av emulsion i frästa massor. Valet av arbetsreceptet för de olika objekten togs fram enligt detta förfarande. Metodiken är baserad på jämförande tester av laboratorietillverkade provkroppar med varierande bindemedelsinblandning. Proverna undersöktes med avseende på hålrumshalt, pressdraghållfasthet, styvhetsmodul, stabilitet och vattenkänslighet Ett annat syfte med försöken var att se om borrkärnor från stabiliserade, återvunna asfaltlager kan tas upp från vägen och testas på labbet. Det är inte säkert att den här typen av material binder ihop fullständigt så att provningsbara borrkärnor kan testas, åtminstone inte under den första tiden efter utförandet. Kvalitetskontrollen av massaproven visade att det stabiliserade lagret erhöll mindre halt nytt bindemedel än planerat, sannolikt beroende på att fräsdjupet blev större än det nominella på 10 cm. Även provtagningen av borrkärnor pekade i samma riktning med 10 12 cm i tjocklek för det stabiliserade lagret. Bindemedelshalterna i åtgärdade lager bedöms trots allt ligga på en relativt bra nivå och i de flesta fall mellan 4,0 5,0 % om halten gammalt och nytt bindemedel i materialet läggs ihop. Efter ett år var det svårt att få upp hela, provningsbara borrkärnor. Det var dock inte oväntat eftersom de hålrumsrika, stabiliserade lagren innehöll förhållandevis låg mängd av bitumen och att det tar tid innan emulsionsbeläggningar härdar till fullständigt. Vid denna provtagning erhölls hela prov företrädesvis på den del av beläggningen som låg i hjulspåret och där bindemedelsinnehållet var som störst. Efter åtta års trafik erhölls i nästan samtliga fall hela och provningsbara borrkärnor. Det stabiliserade lagret hade med tiden bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med goda egenskaper i fråga om hållfasthet och beständighet. I de fall hela, provningsbara borrkärnor erhölls stämmer labbresultaten väl överens med resultaten från proportioneringen och framför allt i fråga om hålrumshalt, pressdraghållfasthet och vidhäftningstal. Styvhetsmodulen blev något högre för borrkärnorna jämfört med de labbtillverkade proven. Sammantaget verkar den föreslagna proportioneringsmetodiken ge en bra bild över hur egenskaperna blir hos det stabiliserade lagret på vägen efter något/några års trafik. En stor del av de uppmätta spårdjupen efter åtta års trafik kunde tillskrivas första tidens efterpackning. Efter beläggningen satt sig (hårdnat till) blev den fortsatta spårtillväxten mycket låg eller måttlig med högst 4 mm under sju års trafik. Efterpackningen första tiden gav 4 6 mm i spårdjup vilket inte är VTI notat 18-2004 5

anmärkningsvärt med tanke på att stabiliseringen var 10 12 cm tjock och slitlagret 4 cm. Ojämnhetsmåttet IRI låg efter åtta års trafik mellan 1,4 1,8 mm/m, vilket bedöms vara bra för den här kategorien av vägar. IRI-värdena försämrades endast med några tiondelar under den åtta år långa mätperioden, vilket bedöms vara acceptabelt. Krökningsradien (R) vilken beskriver påkänningarna i de övre lagren och tas fram ur fallviktsdata, pekar mot bra och med tiden ökande styvhet i det stabiliserade lagret. R låg efter det första året mellan 160 180 m, en lämplig nivå för regionala vägar med förhållandevis måttlig trafik. Efter åtta års trafik hade de bundna lagren hårdnat till ytterligare och R låg mellan 240 290 m. Med tiden har lokala tjäl- eller bärighetsbetingade sprickor börjat uppträda på de stabiliserade vägarna och även på prov- och kontrollsträckorna. Intrycket från besiktningarna är dock positivt, särskilt med tanke på hur omfattade skadorna var på de gamla beläggningarna innan åtgärd. I vissa fall var vägen knappt framkomlig på grund av de omfattande beläggningsskadorna. Sammanfattningsvis visar resultaten att stabilisering/återvinning på plats kan vara ett bra alternativ vid underhåll och förstärkning av nedslitna vägar, speciellt om påbyggnadsåtgärder vill undvikas och befintliga asfaltbundna och/eller obundna vägmaterial vill tas till vara. Transportbehoven av stenmaterial och asfaltmassa blir också minimala när materialen återvinns på plats genom markinblandning av enbart bindemedel. En förutsättning för ett bra resultat är dock att vägen inte har alltför dåliga förhållanden med avseende på variationen och sammansättningen i de material som skall åtgärdas och att inte vägen i övrigt eller undergrunden har för dåliga material eller dålig bärighet. Uppföljningarna visar att stabiliserade asfaltlager fungerat bra som bitumenbundet bärlager på medel- till lågtrafikerade vägar. Bärigheten har enligt fallviktsmätningarna blivit bra på de tre vägar som undersökts. Spårbildningen har totalt sett varit låg under de drygt åtta år som vägarna följts upp och huvuddelen av spårtillväxten skedde under första året (efterpackning). Med tiden har det stabiliserade lagret bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med goda egenskaper. 6 VTI notat 18-2004

1 Bakgrund och syfte Sommaren 1995 åtgärdades ett antal vägar inom region Mälardalen genom markinblandning av bituminösa bindemedel i befintligt beläggningsmaterial och därefter påfördes ett nytt slitlager. Vid åtgärderna användes en ny djupstabiliseringsfräs av fabrikatet Wirtgen 2100DC och nominellt fräsdjup var 10 cm. Enligt förprovningen utgjordes beläggningarna av asfaltemulsionsbetong (AEBÖ), indränkt makadam (IM) eller oljegrus (OG). Beläggningarnas tjocklek varierade men merparten av materialet som stabiliserades utgjordes av asfalt. I två fall var beläggningen relativt tunn och ca hälften av det åtgärdade material bestod därför av befintligt bärlagergrus. De gamla beläggningarna hade innan åtgärderna omfattande skador, typ stripping och materialsläpp, vilket indikerade dålig beständighet hos asfalten. Skadorna hade också börjat uppträda i ett relativt tidigt skede efter det beläggningarna hade lagts ut och var därför inte bärighetsbetingade. Vägarna ligger i intervallet 500 2 000 fordon per dygn (ÅDT t ) med i ett fall stor andel tung trafik. Fallviktsmätningarna visade att vägarna hade förhållandevis bra undergrundsförhållanden. I samband med åtgärderna fick VTI i uppdrag att ta fram arbetsrecept för objekten, svara för kvalitetskontrollen av prov tagna både före och efter åtgärd samt att följa upp några av de åtgärdade vägarna på längre sikt genom borrkärnor, besiktning, fallvikts- och RST-mätningar. Arbetsrecepten togs delvis fram genom funktionell proportionering, dvs. jämförande tester av materialets mekaniska egenskaper och beständighet hos labbtillverkade provkroppar med varierande halt av nytt bindemedel. På grund av tidsbrist gjordes proportioneringen endast på de första två objekten, vilka fick ligga till grund för valet av recept för de övriga objekten. 2 Förprovning, proportionering och kvalitetskontroll På de aktuella vägarna togs innan åtgärd ett antal prov utmed vägen för kontroll av materialsammansättning och dess variationer samt för kontroll av egenskaperna hos bindemedlet i asfaltbeläggningen En viktig del av studien var att studera relevansen i ett proportioneringsförfarande som från början tagits fram för kall återvinning i verk och som i dessa undersökningar låg till grund för valet av arbetsrecept. Den var baserad på jämförande tester av laboratorietillverkade provkroppar med varierande bindemedelsinblandning. Proverna undersöktes med avseende på hålrumshalt, pressdraghållfasthet, styvhetsmodul, stabilitet och vattenkänslighet (s.k. funktionellt inriktad proportionering). Vid proportioneringen tillverkades provkropparna genom statisk provpackning och de lagrades i 7 dygn vid +40 C innan de testades (se Vägverkets metod VVMB 701). Ett annat syfte med försöken var att se om borrkärnor från stabiliserade, återvunna asfaltlager kan tas upp från vägen och testas på labbet. Det är inte säkert att den här typen av material binder ihop fullständigt så att provningsbara borrkärnor kan testas, åtminstone inte under den första tiden efter utförandet. I VTI notat 14-1996 redovisas förprovning, proportionering, utförande, kvalitetskontroller och första tidens (hösten 1995) uppföljningar. I VTI notat 58- VTI notat 18-2004 7

1997 redovisas uppföljningarna 1996 och 1997. I detta notat redovisas resultaten från uppföljningarna 2003, dvs. efter 8 års trafik. Tidigare provnings- och mätresultat har även tagits med i rapporten. 3 Kall återvinning på plats allmänt Kalla markinblandningsmetoder för återvinning innebär att befintliga material, på plats (in-situ), förbättras genom inblandning av bindemedel och ibland nytt stenmaterial. De metoder som förekommer är: Kall remixing av ett eller flera lager uppfräst asfalt genom inblandning av bindemedel i en blandare på maskinen Stabilisering av homogeniserade (omblandade) lager av asfalt och ibland inslag av obundet bärlagergrus genom inblandning av bindemedel i en frästrumma Djupfräsning homogenisering av beläggning och/eller obundna lager utan inblandning av bindemedel. Markinblandningsmetoder är mycket resurssnåla genom att befintliga material tas till vara och åtgärdas på plats. På så sätt blir behovet av nytt material mindre än vid konventionell teknik samtidigt som transporterna av material reduceras. Återvinning av vägmaterial på plats innebär också att behovet av mellanlagring eller deponering reduceras. Vid stabilisering behöver inte stenmaterialet värmas upp vilket leder till låg energiåtgång. De bindemedel (1, 2) och tillsatser som förekommer vid kall återvinning på vägen är: Bitumenemulsion Skummat bitumen + vidhäftningsmedel Kombinationen bitumenemulsion/cement Kombinationen skummat bitumen/cement Mjukbitumen + vidhäftningsmedel. Inblandning av en mindre mängd (1 2 %) cement kan förbättra materialets styvhet och beständighet (vattenkänslighet). Cementinblandning bör dock inte användas på vägar med svag bärighet pga. ökad sprickrisk. Stenmaterial och vatten kan vid behov tillsättas. En förutsättning för metoder som bygger på att befintliga lager skall användas är att materialet har lämplig sammansättning och beskaffenhet samt finns i tillräcklig tjocklek för den planerade åtgärden. Av den anledningen behövs en noggrann provtagning och förprovning, bland annat för att bedöma materialgradering och lagertjocklekar, men även för val av lämplig mängd nytt bindemedel, tillsatser, stenmaterial och vatten. Information om materialtyp och materialsammansättning ligger till grund för val av bindemedel samt behov av tillsatser, stenmaterial och vatten. 8 VTI notat 18-2004

En sammanställning över de viktigaste för- och nackdelarna vid kall återvinning på vägen Fördelar Mycket resurssnål teknik som tar till vara befintliga material Asfaltmaterialen behöver inte värmas upp vid kall remixing/stabilisering Lämplig metod för glesbygd Profilhöjningen av vägen blir minimal Kan trafikeras omedelbart efter packning. Nackdelar Större variationer i materialsammansättning än vid nytillverkning Markinblandningsmetoder har haft svårigheter att homogent fördela och blanda in bindemedlet men med nyare utrustningar har detta problem minskat Kan vara svårt att uppnå föreskriven lagertjocklek, t.ex. på grund av stora stenar som stör maskinen eller brist på lämpliga material. En ordentlig förundersökning av den gamla vägen är därför nödvändig. Vid behov kan nytt stenmaterial behöva tillsättas. 4 Inblandning av bindemedel med djupfräs, typ Wirtgen 2100DC Vägarna åtgärdades genom infräsning av bitumenemulsion i befintliga vägmaterial med hjälp av en djupfräs, fabrikat Wirtgen 2100DC. Nominellt fräsdjup var 10 cm, vilket för två av de tre av objekten innebar att även obundet bärlagergrus från underliggande lager frästes in tillsammans med beläggningen. Det åtgärdade lagret (bärlagret) fick ligga öppet i ett par veckor för trafik innan slitlagret, 100 kg/m² ABT16 160/220 lades. Detta för att materialet skulle hinna härda (emulsionen bryta) ordentligt och även ta upp en del efterpackning från trafiken. Bindemedlet i stabiliseringen utgjordes av bitumenemulsion typ BE60M 160/220. Arbetet utfördes i följande steg: 1. fräsning och inblandning av bitumenemulsion 2. justering med väghyvel 3. packning med stålvalsvält. Fräsens kapacitet var ca 7 8 m per minut och fräsbredden 1,9 m. Materialet såg homogent och finfördelat ut och gick lätt att hyvla till. Väghyveln (hjulen) åstadkom dock en del spår vilka även fanns kvar efter vältningen. Den nypackade ytan verkade överlag stabil och relativt torr och tålde omedelbart att trafikeras. Med tiden (dag för dag) hårdnade ytan till ytterligare. De arbetsrecept som användes innebar att 1,7 3,0 vikt-% emulsion inblandades beroende på objekt. Det motsvarar en restbitumenhalt på ca 1,1 2,0 vikt-% eftersom emulsionen innehöll ca 65 % bitumen. På vägen, under arbetets gång, korrigerades bindemedelsmängden efter den gamla beläggningens sammansättning. Förekom feta partier, t.ex. mycket lagningsmassor, eller mycket torra partier sänktes resp. höjdes bindemedelsreceptet med 0,5 procentenheter. En VTI notat 18-2004 9

anpassning av receptet till de variationer som förekommer i vägen är bruklig vid markinblandning. Kvalitetskontrollen av massaprov visade att bindemedelsinblandningen blev lägre än förväntat. För samtliga objekt låg bindemedelshalten i genomsnitt på lägre värden än den teoretiska och förväntade med utgångspunkt från den gamla asfaltbeläggningens bindemedelsinnehåll och tillsatt mängd nytt bindemedel enligt receptet. Arbetsreceptet var satt som ett riktvärde med möjligheter att både sänka och höja bindemedelshalten efter massornas och den gamla beläggningens utseende. Detta bör dock inte generellt ha inneburit att medelvärdena blev lägre för samtliga objekt. Enligt provborrningen 1996 verkar fräsdjupet ha blivit större (11 13 cm) än föreskrivna 10 cm, vilket skulle förklara de lägre bindemedelshalterna i massaproven. Det är viktigt att påpeka att det inte är den totala mängden bindemedel som blandats in i vägen som varit lägre än planerat utan det är halten nytt bindemedel i det stabiliserade lagret som blivit lägre genom att fräsdjupet varit större än nominella 10 cm, vilket var riktvärdet för maskinens dosering. Tidigare erfarenheter har visat att det varit svårt att klara nominellt fräsdjup (VTI meddelande 666, 1991) vid djupstabilisering Uppgifter om objekt och åtgärd Väg T205, Röfors Markebäck Åtgärdades 1995 Befintligt material: ALB + AEBÖ16 (lagd 1986) + 2 förseglingar (den senaste 1993) + lagningsmassor ÅDT t : 1 320, 14 % tunga Fräsning 10 cm i beläggningen (Wirtgen), arbetsrecept: 1,7 % emulsion typ BE60M 160/220. Väg T204, Svartå Åtorp Åtgärdades 1995 Befintligt material: OG + IM 8 16 mm + lagningar eller OG + lagningar ÅDT t : 670, 7 % tunga Fräsning 10 cm i beläggningen och bärlagergruset, arbetsrecept: 3,0 % emulsion typ BE60M 160/220. Väg T633, Tynninge Pålsboda Åtgärdades 1995 Befintligt material: AEBÖ + OG (1983) + lagningar (AEBT) ÅDT t : 1480, 7 % tunga Fräsning 10 cm i beläggningen och bärlagergruset, arbetsrecept: 2,0 % emulsion typ BE60M 160/220. Som det framgår så utgjordes beläggningarna av asfaltemulsionbetong (AEBT eller AEBÖ), oljegrus (OG) och indränkt makadam samt en hel del lagningsmassor på grund av de skador som uppstått. Analyser av de gamla bindemedlen visade att de fortfarande var fräscha och relativt mjuka med penetrationsvärden på ca 100 och mjukpunksvärden på ca 46. Emulsionen var baserad på bitumenkvaliteten 160/220, dvs. ett relativt hårt bindemedel. I Sverige brukar emulsioner baserade på mjukbitumen användas vid 10 VTI notat 18-2004

kall återvinning i verk pga. att asfaltmassan riskerar att bli för styv om hårdare bindemedel inblandas. Slitlagret som lades några veckor efter stabiliseringen bestod av ABT16 160/220. 5 Uppföljning av prov- och kontrollsträckor Kallblandad asfalt kan sägas vara mer levande material än varmblandad asfalt beroende på t.ex. mjukare bindemedel, relativt höga hålrum och innehåll av vatten, vilket medför att egenskaperna i hög grad kan förändras med tiden. På de aktuella vägarna som åtgärdades handlade det om asfaltbeläggningar med förhållandevis flexibla egenskaper och från början relativt mjuka bindemedel. Från hösten 1995 fram till 2003 har vägarna följts upp genom följande provningar och mätningar: Parameter Mätmetod Spår RST: 1995, 1996 och 2003 Jämnhet RST: 1995, 1996 och 2003 Bärighet Fallvikt: 1995, 1996 och 2003 Skador Okulär besiktning: 1995, 1996, 1997 och 2003 Materialets tillstånd (stabiliseringen) Borrkärnor: 1996 och 2003 I något fall utfördes en fallviktsmätning innan vägen åtgärdades. 5.1 Väg T205, Röfors Markebäck I samband med arbetena på väg T205 genomfördes ett provvägsförsök med tre sträckor. På två av sträckorna varierades bindemedelsinblandningen (3,0 % och 1,0 % emulsion) medan den tredje följde det ordinarie receptet (1,7 %). Kvalitetskontrollen av borrkärnorna från 1996 visade dock att bindemedelshalten varierade en del, både inom och mellan sträckorna, sannolikt beroende på variationer i befintligt material. Bindemedelshalten i den gamla beläggningen låg i de flesta prov mellan 4 5 % men enstaka högre värden förekom också. Den totala bindemedelshalten i det stabiliserade lagret hamnade på provsträckorna mellan 5,2 6,1 % med det lägsta värdet för sträcka 2. Inblandad mängd emulsion blev överlag något lägre än vad arbetsreceptet föreskrev beroende på korrigering av bindemedelsmängden under arbetets gång (massorna blev för feta) och att fräsdjupet blev större än föreskrivet. 100m 200m 500m Sträcka 1 Sträcka 2 Sträcka 3 Mot Mot Laxå 3,0% BE60M 1,0% BE60M 1,7% BE60M Askersund Figur 1 Provsträckor på väg T205, Röfors Markebäck. VTI notat 18-2004 11

RST-mätning I syfte att följa utvecklingen av spårdjup och jämnhet utfördes en RST-mätning (mätt med 17 lasrar) i september 2003. Resultaten från RST-mätningarna redovisas i figurerna 2 3 (medelvärden) samt i bilaga 1 (enskilda värden, spridning och medelvärden). Mätningen omfattar båda körriktningarna. Som jämförelse redovisas även mätningarna från 1995 och 1996. 14 Maximalt spårdjup enligt RST, mm 12 10 8 6 4 2 1995 1996 2003 0 Figur 2 1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion Spårutveckling enligt RST-mätning. T205, Röfors Markebäck. 2 1,8 1,6 1995 1996 2003 IRI enligt RST, mm/m 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion Figur 3 Utveckling av jämnhet, IRI enligt RST-mätning. T205. Röfors Markebäck. 12 VTI notat 18-2004

Kommentarer Spårtillväxten (figur 2) har enligt mätningen från 2003 varit låg, högst 5 mm, sedan den första mätningen hösten 1995. Lägst spårutveckling har sträcka 2 (1,0 % emulsion) haft (knappt någon spårutveckling alls) medan sträcka 1 (3,0 % emulsion) uppvisade högst spårutveckling. Spårtillväxten verkar således ha påverkats av bindemedelsinnehållet i det stabiliserade asfaltlagret. Magrare asfaltbeläggning har normalt bättre stabilitet jämfört med fetare asfaltbeläggning. Av totalt 7 10 mm i totalt spårdjup efter drygt 8 år kan drygt 5 mm härledas till den första tidens efterpackning från juni till september 1995. IRI-värdena (figur 3) låg enligt mätningen från 2003 mellan 1,4 1,8 mm/m, med det lägsta värdet för sträcka 3 (1,7 % emulsion). Jämnheten har för två av sträckorna (sträckorna 1 och 3) försämrats i endast ringa omfattning sedan åtgärden utfördes. Sträcka 2, med lägst bindemedelsinblandning och den sträcka som uppvisade minst spårbildning, har erhållit något större försämring av IRIvärdet än övriga sträckor. Fallviktsmätning Bärigheten i vägen har bestämts genom fallviktsmätning. Mätningarna utfördes i yttre hjulspåret och omfattar 20 provpunkter per sträcka (10 i resp. riktning). Resultaten framgår av figurerna 4 och 5 och bilaga 2. För att beskriva påkänningarna och styvheten i de övre lagren (ca 0 30 cm) redovisas krökningsradien (R). Krökningsradien beräknas från deflektionerna D0 och D30. Krökningsradien är ett mått på styvheten i de övre lagren av konstruktionen (i detta fall stabilisering + slitlager). Krökningsradien beräknas enligt följande: Krökningsradie: R = r 2 /(2*D 0 *(D 0 /D 30-1)) D 0 och D 30 anges i m. D står för deflektion (nedsjunkning). Lilla r är avståndet från belastningscentrum till D 30, i detta fall 300 mm. Formeln resulterar i en krökningsradie, R, uttryckt i m. För låg- till medeltrafikerade vägar med fordonstrafik anses R-värden under 100 m innebära låg bärighet. Värden mellan 100 200 m anses ge acceptabel bärighet medan värden över 200 m innebär högre bärighet. För att mätningarna utförda vid olika tillfällen skall kunna jämföras har krökningsradien korrigerats till 10 C: R +10 C = (T C/10) 3,08 10-5 h 1 2 D0 R där R = krökningsradien (m) T = temp. i beläggningen ( C) h 1 = beläggningens tjocklek (mm) D 0 = deflektionen i belastningscentrum (mm) Påkänningarna i de undre lagren samt undergrunden beskrivs av deflektionen i D60. När olika sträckor jämförs är det nödvändigt att känna till om förhållandena VTI notat 18-2004 13

är likvärdiga utmed vägen. D60-värden mindre än 200 m anses indikera bra undergrundsbärighet medan D60-värden över 300 m indikerar dålig bärighet. 300 Krökningsradien (+10 C), m 250 200 150 100 våren -95 hösten -95 hösten -96 hösten -03 50 0 innan åtgärd 1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion Figur 4 Påkänningarna i övre lager krökningsradien. Innan åtgärd och höstarna 1995, 1996 och 2003. Väg T205, Röfors Markebäck. 250 200 våren -95 hösten -95 hösten -96 hösten -03 Deflektionen D60, µm 150 100 50 0 innan åtgärd 1,0 % emulsion 1,7 % emulsion 3,0 % emulsion Figur 5 Påkänningarna i de undre lagren samt undergrunden deflektionen D60. Innan åtgärd och höstarna 1995, 1996 och 2003. Väg T205, Röfors Markebäck. Kommentarer Fallviktsmätningen från hösten 1996 visade att krökningsradien (R, figur 4) på grund av stabiliseringen ökat med ca 30 % under det första året. Mätningen från 2003 visade på en fortsatt förstyvning av de bundna lagren. Trafikens efter- 14 VTI notat 18-2004

packning och en viss förhårdning genom åldring samt diffusion (blandning) mellan det gamla och nya bindemedlet är troliga orsaker till att asfaltbeläggningen blivit styvare. Det tar också flera år innan emulsionsmassor fullständigt härdat ut, bland annat måste vatten avdunsta och bindemedlet krypa på partiklarna ordentligt. Studeras deflektion D60 (figur 5) som beskriver påkänningarna i de undre lagren och undergrunden är bärigheten bra i dessa lager. Förhållandena på provvägen mellan sträckorna är också likvärdiga enligt D60-värdena. Sammanfattningsvis har vägen efter åtgärden fått mycket bra bärighet och beläggningen med tiden god hållfasthet. I detta fall har vägen bra undergrundsförhållanden, vilket minskar risken för sprickor (som annars kan öka om beläggningen blir för styv). Skillnaderna i styvheten mellan de olika provsträckorna (beläggningarna) är förhållandevis små enligt fallviktsmätningarna. Borrkärnor Borrkärnor har tagits höstarna 1995, 1996 och 2003. På respektive sträcka togs 12 prov, 8 i höger hjulspår och 4 mellan hjulspåren. Proven togs vid två provsektioner per sträcka. Resultaten framgår av tabell 1, 2 och 3. Tabell 1 Resultat från provtagning och provning (medelvärden) av borrkärnor. Väg T205, Röfors Markebäck. Prov tagna i oktober 1995. Prov nr Läge Provpunkt Hålrumshalt vol-% Pressdraghållfasthet torr, kpa Borrkärnans kvalitet 1,0 % emulsion 1 4 1 Hjulspår Trasiga prov 5 6 1 Mellan Trasiga prov 7 8 2 Hjulspår 10,2 1 092 Delvis trasiga 9 10 2 Mellan 9,6 722 Hela prov 1,7 % emulsion 1 4 1 Hjulspår 13,7 805 Delvis trasiga 5 6 1 Mellan 10,1 809 Delvis trasiga 7 8 2 Hjulspår 10,4 897 Hela prov 9 10 2 Mellan 11,8 595 Delvis trasiga 3,0 % emulsion 1 4 1 Hjulspår 11,3 964 Hela prov 5 6 1 Mellan 12,2 751 Delvis trasiga 7 8 2 Hjulspår 5,4 1 157 Delvis trasiga 9 10 2 Mellan 6,9 814 Delvis trasiga VTI notat 18-2004 15

Tabell 2 Resultat från provtagning och provning (medelvärden) av borrkärnor. Väg T205, Röfors Markebäck. Prov tagna i oktober 1996. Prov nr Läge Provpunkt Hålrumshalt vol-% Pressdraghållfasthet torr, kpa Vidhäftningstal % Styvhetsmodul MPa Borrkärnans kvalitet 1,0 % emulsion 1 4 1 Hjulspår Delvis trasiga 5 6 1 Mellan Trasiga prov 7 10 2 Hjulspår Trasiga prov 11 12 2 Mellan Trasiga prov 1,7 % emulsion 1 4 1 Hjulspår 11,8 951 4 316 Hela prov 5 6 1 Mellan Delvis trasiga 7 10 2 Hjulspår 10,2 926 60 3 792 Hela prov 11 12 2 Mellan Delvis trasiga 3,0 % emulsion 1 4 1 Hjulspår 8,8 1 096 5 135 Hela prov 5 6 1 Mellan Delvis trasiga 7 10 2 Hjulspår 9,7 1 002 60 5 372 Hela prov 11 12 2 Mellan Delvis trasiga Tabell 3 Resultat från provtagning och provning (medelvärden) av borrkärnor. Väg T205, Röfors Markebäck. Prov tagna i oktober 2003. Prov nr Läge Hålrums halt vol-% Provpunkt Pressdraghållfasthet torr, kpa Vidhäftningstal % Styvhetsm odul MPa Borrkärnans kvalitet 1,0 % emulsion 13 16 1 Hjulspår 9,9 1 586 44 Hela prov 17 18 1 Mellan 8,1 1 430 Hela prov 21 24 2 Hjulspår 13,3 5 179 Hela prov 19 20 2 Mellan 12,3 1 080 Hela prov 1,7 % emulsion 25 28 1 Hjulspår 8,7 3 105 Hela prov 29 30 1 Mellan 9,5 998 Hela prov 33 36 2 Hjulspår 11,5 1 147 51 Hela prov 31 32 2 Mellan 10,5 957 Hela prov 3,0 % emulsion 1 4 1 Hjulspår 6,6 7 198 Hela prov 5 6 1 Mellan 11,1 1 553 Hela prov 9 12 2 Hjulspår 8,7 1 267 62 Hela prov 17 8 2 Mellan 10,1 1 275 Hela prov 16 VTI notat 18-2004

Kommentarer Borrkärnorna från hösten 1995 (tabell 1) uppvisade varierande kvalitet, men de flesta av proverna gick att testa på laboratoriet. Det var främst underdelen av det stabiliserade lagret som hade bundit ihop sämre. Även borrkärnorna från hösten 1996 (tabell 2) uppvisade skiftande kvalitet och knappt hälften av borrkärnorna gick att testa. Sämst prov erhölls på sträckan med lägst bindemedelsinblandning och proven tagna mellan hjulspåren. Borrkärnorna från hösten 2003 (tabell 3) uppvisade i samtliga fall mycket bra kvalitet och var fullt provningsbara. Skillnaden var stor mot de tidigare provtagningarna och i detta fall var hela det stabiliserade lagret nästan fullständigt bundet. Allmänt kan sägas att bitumenstabiliserade lager ibland ligger på gränsen för hela, provningsbara borrkärnor. Faktorer som påverkar resultatet är mängden nytt bindemedel som tillsätts, mängden i och kvaliteten på det gamla bindemedlet i beläggningen, trafikens efterpackning, som är beroende av antalet tunga fordon på vägen, och åldern på det stabiliserade lagret. Det är främst under den första sommaren effekterna från efterpackningen är som störst. Enligt provborrningarna låg lagertjockleken på de hela proven mellan 10 12 cm. Hålrumshalterna låg mellan 8 12 vol-% med de lägsta värdena för sträckan med högst bindemedelsinblandning. Det finns en tendens till att hålrumshalten minskat med tiden och att den enligt borrkärnorna är lägre i än mellan hjulspåren. Vid förprovning erhöll motsvarande blandningar 9 11 vol-% i hålrumshalt. Pressdraghållfastheten på torrlagrade prov låg mellan 600 1 600 kpa beroende på sträcka och provtagningstillfälle. I allmänhet ökade pressdraghållfastheten med tiden och i vissa fall hade den fördubblats mellan 1996 och 2003. Mängden inblandad emulsion hade inte nämnvärt påverkat pressdraghållfastheten utan sträcka 1 med inblandning av 1,0 % emulsion uppvisade i flera fall lika höga värden som sträcka 3 med 3,0 % emulsion. I allmänhet var pressdraghållfastheten något högre för proven tagna i än mellan hjulspåren. Vid förprovningen låg pressdraghållfastheten på 600 800 kpa med de högsta värdena för blandningarna innehållande lägre halt av nytt bindemedel. Styvhetsmodulerna låg mellan 3 800 7 200 MPa. Det högsta värdet erhölls för sträcka 3 (3,0 % emulsion) hösten 2003. Tidigare undersökningar har visat att styvhetsmodulen är mycket känslig för materialvariationer och bindemedlets hårdhet. I detta fall användes en emulsion baserad på bitumen 160/220, dvs. ett förhållandevis hårt bindemedel vilket förklarar de förhållandevis höga värdena på styvhetsmodul. Vid förprovningen låg styvhetsmodulen mellan 1 600 2 700 MPa med de högsta värdena för blandningarna innehållande lägre halter av nytt bindemedel. Vidhäftningstalen (vattenkänsligheten) låg mellan 44 62 % med det högsta värdet för sträcka 3 med 3,0 % emulsion. Det lägsta värdet uppvisade sträcka 1 (1,0 % emulsion). Vattenkänsligheten brukar vara starkt avhängigt av bindemedelsmängd och hålrumshalt. Vid förprovningen låg vattenkänsligheten mellan 65 75 % med de högsta värdena för blandningarna innehållande högst halt av nytt bindemedel. Sammanfattningsvis stämmer resultaten från borrkärnorna tagna 1995 och 1996 väl överens med resultaten från proportioneringen, framför allt om inbördes förhållande mellan provblandningarna jämförs. Proportioneringsförfarandet syftade bland annat till att skapa egenskaper hos provblandningarna som VTI notat 18-2004 17

efterliknade tillståndet hos beläggningen efter något eller några års trafik. Emulsionsbeläggningar behöver en längre tids trafikarbete (helst på sommaren) innan de uppnår sitt fulla tillstånd avseende hållfasthet. Med tiden har både pressdraghållfastheten och styvhetsmodulen blivit högre för borrkärnorna än vad förprovningen visade. Det är känt att asfaltmassor testade i labbet erhåller markant lägre hållfasthet än vad borrkärnor tagna från asfaltlager i vägen med tiden får. Orsaken är den efterpackning och förstyvning av asfalten som trafikarbetet och åldringen (oxidation av bitumenet) medför. Besiktning Åren 1995 1997 Enligt besiktningarna från 1995 1997 såg provsträckorna bra ut. Lokalt förekom kantsprickor. Studerades hela vägobjektet hade beläggningen klarat de två första åren bra (t.ex. slaghål eller bärighetssprickor observerades ej). Hösten 2003 En del lokala bärighetsrelaterade sprickor (längsgående i kanten utmed hjulspåren) förekom på provsträckorna liksom på övriga vägen. I några av de tvära kurvorna öster om Laxsjön förekom krackeleringar. I övrigt observerades inga skador. Det kan noteras att vägen inte behövt åtgärdats sedan den stabiliserades 1995 trots hög andel tung trafik och ett stort antal tvära kurvor med stora påkänningar på vägen. Bild 1 Provvägen mot väster, hösten 2003. Bild 2 Provvägen mot öster, hösten 2003. 18 VTI notat 18-2004

5.2 Väg T204, Svartå Åtorp Kontrollsträckan (200 m lång) på väg T204 ligger i objektets västra del. Omgivningen utgörs av skogsmark. Arbetsreceptet var 3,0 % emulsion. Det stabiliserade lagret bestod både av grusbärlager och av gammal asfaltbeläggning (mest oljegrus). Som fallet var för övriga objekt inblandades även här mindre halt emulsion än avsett, ca 1,6 % emulsion istället för 3,0 %. Det innebär att den totala halten bindemedel i det stabiliserade lagret hamnade på 3,0 3,5 %. RST- och fallviktsmätning Resultaten från mätningarna 1996 och 2003 redovisas i tabell 4 (medelvärden) samt i bilaga 3 och 4 (enskilda värden, spridning och medelvärden). Mätningen omfattar båda körriktningarna (200 + 200 m). Tabell 4 Resultat av RST- och fallviktsmätning hösten 1996 och 2003. Väg T204, Svartå Åtorp. År Riktning Spårdjup mm IRI-värde mm/m Krökningsradien, R m (+10 C) Deflektionen, D60 µm 1996 Mot Åtorp 2,0 1,3 150 115 1996 Mot Svartå 5,9 1,5 162 112 2003 Mot Åtorp 1,4 1,5 288 118 2003 Mot Svartå 5,1 2,1 310 120 Kommentarer Spårbildningen (tabell 4) har varit betydligt större i riktningen mot Svartå (5 6 mm) jämfört med riktningen mot Åtorp (1 2 mm). Den spårbildning som förekommer härstammar från första årets trafik. Sedan dess har ingen nämnvärd spårtillväxt skett. Både trafikvolymen och andelen tunga fordon är låg (ÅDT t 540 fordon per dygn resp. 7 % tunga fordon) på väg T204, vilket till viss del förklarar den måttliga spårtillväxten. IRI värdena låg vid mätningen från 1996 på 1,3 1,5 mm/m och hade ökat till 1,5 2,1 mm/m enligt mätningen från 2003. Körbanan i riktningen mot Svartå, som också hade markant högre spårdjup än den andra körbanan, uppvisade de högre IRI-värdena. Krökningsradien, R-värdet, låg 1996 på 150 162 m och hade 2003 ökat till 288 310 m, dvs. en fördubbling av bärigheten hade skett i de bundna lagren. De låga värdena på deflektionen, D60 (112 120 µm) visar också att undergrundsförhållandena är mycket goda på kontrollsträckan. Borrkärnor En första provborrning gjordes hösten 1996. På respektive sträcka togs 12 prov, 8 i höger hjulspår och 4 mellan hjulspåren. En förnyad provtagning utfördes 2003. Resultaten framgår av tabell 5 och tabell 6. VTI notat 18-2004 19

Tabell 5 Resultat av provtagning och provning (medelvärden) på borrkärnor. Väg T204, Svartå Åtorp. Prov tagna 1996. Provsektion nr Provpunkt nr Läge Hålrumshalt vol-% Pressdraghållfasthet torr, kpa Vidhäftningstal % Styvhetsmodul MPa Borrkärnans kvalitet 1 1 4 Hjulspår Trasiga prov 5 6 Mellan Delvis trasiga 2 7 10 Hjulspår 15,9 731 73 3 918 Hela prov 11 12 Mellan Delvis trasiga Tabell 6 Resultat av provtagning och provning (medelvärden) på borrkärnor. Väg T204, Svartå Åtorp. Prov tagna 2003. Provsektion nr Provpunkt nr Läge Hålrumshalt vol-% Pressdraghållfasthet torr, kpa Vidhäftningstal % Styvhetsmodul MPa Borrkärnans kvalitet 1 37 40 Hjulspår 13,2 1 129 49 4 274 Hela prov 41 42 Mellan 14,7 Delvis trasiga 2 45 48 Hjulspår 15,7 Delvis trasiga 43 44 Mellan 13,5 Delvis trasiga Enligt provborrningen från 1996 erhölls hela, provningsbara borrkärnor bara från en av provpunkterna som var beläget i hjulspåret. I övrigt föll kärnorna sönder vid provtagningen (i klumpar). Enligt provborrningen från 2003 erhölls i över hälften av provpunkterna hela, provningsbara borrkärnor. I övrigt erhölls delvis hela prov från den övre delen av lagret. Även i detta fall var borrkärnornas kvalitet sämre för proverna tagna mellan än i hjulspåret. En bidragande orsak till att inte fler hela prov erhölls är att det stabiliserade lagret innehöll förhållandevis låg halt av bindemedel (totalt drygt 3 % bitumen), vilket innebar att stabiliseringen låg på gränsen för hela borrkärnor. Hålrumshalterna låg mellan 13,2 15,9 vol-% med det högsta värdet för prov tagna 1996. Pressdraghållfastheten för år 1996 resp. 2003 låg på 731 resp. 1 129 kpa medan styvhetsmodulen var 3 918 resp. 4 274 MPa. Framför allt hade pressdraghållfastheten ökat mellan 1996 och 2003. Vattenkänsligheten var 1996 73 % och 2003 49 %. I jämförelse med förprovningen såg resultatet ut på följande sätt: Proportionering Borrkärnor Hålrumshalt: 15 16 vol-% 13 16 vol-% Pressdraghållfasthet (torr): ca 500 kpa 700 1 100 kpa Styvhetsmodul: 2 900-3 700 MPa ca 4 000 MPa Vidhäftningstal: 53 70 % 49 73 % Förprovningen stämmer även vid detta objekt väl överens med resultatet från borrkärnorna om jämförelsen tar hänsyn till åldern på borrkärnorna och den aktuella emulsionsinblandningen. Att pressdraghållfastheten även i detta fall blivit något högre för borrkärnorna jämfört med provkropparna tillverkade vid proportioneringen kan bero på att bindemedlet under året/åren på vägen blivit mer 20 VTI notat 18-2004

förstyvat jämfört med de 7 dygn vid +40 C som proportioneringen föreskriver i härdningstid för provkropparna. Besiktning Enligt besiktningen från våren 1997 såg kontrollsträckan bra ut. Inga sprickor, slaghål eller andra skador förekom. Även övriga vägobjektet såg bra ut. Lokalt förekom några bärighets- och tjälsprickor. Ingen större skillnad förelåg 2003 utan kontrollsträckan liksom ordinarie beläggning på objektet var i stort sett oskadad. Lokalt förekom några sprickor. Bild 3 Kontrollsträckan mot öster, hösten 2003. 5.3 Väg T633, Pålsboda Tynninge Objektet är beläget på väg T633 mellan Pålsboda och Tynninge i Närke. De gamla bituminösa lagren utgjordes av AEBÖ, OG och en del lagningsmassor. ÅDT är 1 480 med ca 7 % tunga fordon. Vägen åtgärdades under sensommaren 1995. Arbetsreceptet föreskrev 2,0 vikt-% emulsion (1,2 % restbitumen) men enligt kvalitetskontrollen av massaproven inblandades sannolikt mindre halt emulsion. Totala bindemedelshalten i det stabiliserade låg omkring 4,2 %. RST- och fallviktsmätning Resultaten från mätningar 1996 och 2003 redovisas i tabell 7 (medelvärden) samt i bilaga 5 och 6 (enskilda värden, spridning och medelvärden). Mätningen omfattar båda körriktningarna (400 + 400 m). Tabell 7 Resultat av RST- och fallviktsmätning hösten 1996 och 2003. Väg T633, Pålsboda Tynninge. År Riktning Spårdjup mm IRI-värde mm/m Krökningsradien, R m (+10 C) Deflektionen, D60 µm 1996 Mot Pålsboda 2,1 1,2 159 124 1996 Mot Tynninge 5,0 1,4 176 134 2003 Mot Pålsboda 4,6 1,5 227 130 2003 Mot Tynninge 7,8 1,5 254 141 VTI notat 18-2004 21

Kommentarer Spårbildningen har varit större i riktningen mot Tynninge (5 8 mm) jämfört med riktningen mot Pålsboda (2 5 mm). En stor del av spåren härstammar från första årets trafik (2 5 mm) och kan tillskrivas efterpackning av de bundna lagren. Mellan 1996 och 2003, dvs. under 7 år har spårtillväxten varit knappt 3 mm och huvuddelen beror troligen på dubbslitaget. IRI värdena låg vid mätningen från 1996 på 1,2 1,4 och hade ökat till 1,5 mm/m enligt mätningen från 2003. Ökningen av IRI bedöms ha varit måttlig på väg T633. Krökningsradien, R-värdet, låg 1996 på 159 176 m och hade 2003 ökat till 227 254 m, dvs. de bundna lagren har med tiden blivit styvare. Körbanan som fick mest efterpackning har också erhållit högst krökningsradie (styvhet). Det visar att trafikarbetet har betydelse för hållfastheten hos de bundna lagren. De relativt låga värdena på D60 (124 141 µm) visar att vägkonstruktionen i övrigt (underliggande obundna lager) samt undergrunden har bra bärighet. Vägen har sålunda genom stabiliseringen erhållit förhållandevis bra bärighet (mellannivå). Borrkärnor En första provborrning gjordes hösten 1996. Vid det tillfället erhölls nästan inga hela, provningsbara borrkärnor. En förnyad provtagning utfördes 2003. Resultaten framgår av tabell 8. På respektive sträcka togs vid två sektioner 12 prov, 8 i höger hjulspår och 4 mellan hjulspåren. Tabell 8 Resultat av provtagning och provning (medelvärden) på borrkärnor. Väg T633, Pålsboda Tynninge. Prov tagna 2003. Provsektion nr Provpunkt nr Läge Hålrumshalt vol-% Pressdraghållfasthet torr, kpa Vidhäftningstal % Styvhetsmodul MPa Borrkärnans kvalitet 1 49 52 Hjulspår 14,7 Delvis trasiga 53 54 Mellan 15,5 863 Hela prov 2 57 60 Hjulspår 16,7 1 140 65 4 698 Hela prov 55 56 Mellan 16,9 1 141 Hela prov En första provborrning gjordes hösten 1996. Flertalet av borrkärnorna föll sönder i klumpar vid provtagningen. På ett prov bestämdes hålrumshalten till 12,4 vol-%. Vid provtagningen från 2003 erhölls i de flesta fall hela borrkärnor. Hålrumshalterna låg på 14,7 16,9 vol-% med relativt små skillnader mellan prov tagna i och mellan hjulspåren. Pressdraghållfastheten låg mellan 863 1 140 kpa och styvhetsmodulen på 4 698 MPa. I detta fall låg hållfastheterna på ungefär liknande värden som för väg T204 Svartå Åtorp medan hålrumshalterna var något högre. Vidhäftningstalet (vattenkänsligheten) låg på 65 % vilket är ett bra värde med tanke på att stabiliseringen är 8 år gammal. Besiktning Enligt besiktningen från våren 1997 såg kontrollsträckan (400 m) provvägen bra ut. Inga sprickor, slaghål eller andra skador förekom. Vid besiktningen 2003 förekom lokal till enstaka bärighets- och tjälsprickor både på kontrollsträckan och på övriga vägobjektet. 22 VTI notat 18-2004

Bild 3 Kontrollsträckan mot söder, hösten 2003. Bild 4 På övriga objektet förekom enstaka bärighets- eller tjälsprickor, hösten 2003. 6 Sammanfattande kommentarer Borrkärnor Efter ett år var det svårt att få upp hela, provningsbara borrkärnor. Det var dock inte oväntat eftersom det kan vara svårt att ta upp borrkärnor på hålrumsrika, bituminösa material med förhållandevis låg bindemedelshalt. Det innebär att en kvalitetskontroll som föreskriver testning av borrkärnor inte är lämpligt för stabiliserade asfaltlager. Kraven bör ställas på massaprov tagna vid utförandet och på vägytan efter åtgärd. Vid den första provtagningen ca ett år efter utförandet erhölls hela prov företrädesvis på den del av beläggningen som låg i hjulspåret och där bindemedelsinnehållet var som störst. Efter 8 års trafik erhölls i nästan samtliga fall hela och provningsbara borrkärnor. Det stabiliserade lagret hade med tiden bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med goda egenskaper i fråga om hållfasthet och beständighet. På enstaka borrkärnor var det svårt att få med hela lagertjockleken. De undre 3 5 cm av det stabiliserade lagret föll ibland sönder när provet skulle tas VTI notat 18-2004 23

upp från borrhålet. De prov som sågades ut för provning togs ut från ovandelen av borrkärnorna (tjocklek 60 70 mm, vilket rekommenderas i provningsmetoderna). Det innebär att inte hela lagret testades vid labbprovningen utan de övre delarna av lagret (ändå ca 60 % av hela lagret). I de fall hela, provningsbara borrkärnor erhölls stämmer labbresultaten väl överens med resultaten från proportioneringen. Styvhetsmodulen blev något högre för borrkärnorna jämfört med de labbtillverkade proven. De högre styvhetsmodulerna pekar mot att bindemedlet med tiden blivit mer förstyvat i vägen än på laboratoriet men kan även bero på att inblandad mängd bindemedel blev lägre i fält än vid proportioneringen. Sammantaget verkar den föreslagna proportioneringsmetodiken ge en bra bild över hur egenskaperna blir hos det stabiliserade lagret på vägen efter något/några års trafik. Att hålrumshalterna stämmer väl överens visar att laboratoriepackning genom statisk belastning verkar fungera på ett tillfredsställande för stabiliserade, kallblandade asfaltmassor. Innan lasten läggs på förpackas materialet för hand med en stav (2*20 ggr slag) så att kornen kan orientera sig. Spårtillväxt, jämnhet, bärighet och besiktning En sammanställning över resultaten från fältmätningarna ges i tabell 9. Tabell 9 Sammanställning över RST, fallviktsmätning, provborrning och besiktning för samtliga provsträckor. Mätningarna avser höstarna 1996 och 2003. Objekt/sträcka Efter ett års trafik Maximalt spårdjup mm IRIvärde mm/m Krökningsradien, R m (+10 C) Borrkärnor status Skador T205, Röfors, 1,0 % emulsion 6,0 1,6 175 Trasiga Nej T205, Röfors, 1,7 % emulsion 6,2 1,3 157 Mest hela Nej T205, Röfors, 3,0 % emulsion 5,8 1,5 178 Mest hela Nej T204, Svartå Åtorp 4,0 1,4 156 Mest trasiga Nej T633, Pålsboda Tynninge 3,6 1,3 168 Mest trasiga Nej Efter åtta års trafik T205, Röfors, 1,0 % emulsion 6,6 1,8 291 Hela Lokalt T205, Röfors, 1,7 % emulsion 9,1 1,4 242 Hela Lokalt T205, Röfors, 3,0 % emulsion 10,1 1,6 294 Hela Lokalt T204, Svartå Åtorp 3,4 1,8 299 Mest hela Nej T633, Pålsboda Tynninge 6,2 1,5 241 Mest hela Lokalt- Enstaka En stor del av de uppmätta spårdjupen efter åtta års trafik kan tillskrivas första tidens efterpackning. I flera fall har spårtillväxten efter första året varit nästan obefintlig eller högst legat på 4 mm under sju års trafik. Asfaltlager brukar få några mm i efterpackning. En efterpackning som i detta fall på totalt 4 6 mm är inte anmärkningsvärd med tanke på att stabiliseringen var 10 12 cm tjock och slitlagret 4 cm. De låga spårdjupen, relativt höga styvhetsmoduler och höga krökningsradier visar att stabiliserade asfaltlager med tiden blir kan bli både stabila och relativt styva. På väg T205 är andelen tunga fordon mycket hög och trafiken spåbunden. Inga tendenser till plastiska deformationer har trots detta observerats. På denna väg var det totala bindemedelsinnehållet drygt 6 % i stabiliserat lager. Sträckan med förhöjd tillsats av emulsion fick något högre 24 VTI notat 18-2004

spårdjup än övriga sträckor men samtidigt blev beständigheten för vatten bättre enligt borrkärnorna. Ojämnhetsmåttet IRI ligger efter åtta års trafik mellan 1,4 1,8 mm/m, vilket måste betraktas som bra för den här kategorien av vägar. De värden som uppmättes efter det första året innebär också att vägarna klarar kravet för jämnhet i ATB VÄG (vid jämnhetsklass 3). IRI-värdena försämrades endast med några tiondelar under mätperioden, vilket bedöms vara acceptabelt. En bidragande orsak är att undergrundsbärigheten var bra på samtliga vägobjekt enligt fallviktsmätningarna. Krökningsradien (R) som vid fallviktsmätning beskriver påkänningarna i de övre lagren pekar mot bra och med tiden ökande styvhet i de bundna lagren. R låg efter det första året mellan 160 180 m, sannolikt en lämplig nivå för regionala vägar med förhållandevis måttlig trafik. Efter åtta års trafik har de bundna lagren hårdnat till ytterligare och R låg mellan 240 300 m. Vägen har sålunda fått högre bärighet och bättre lastfördelande förmåga men samtidigt har de bundna lagren blivit mer styva och därmed mer sprickbenägna om töjningsnivån i beläggningens underkant är kritisk. De uppmätta sträckorna hade dock bra bärförmåga i de undre lagren, vilket inte gör de aktuella beläggningarna speciellt sprickkänsliga. Om åtgärden hade gjorts på vägar med sämre bärighet bör ett mjukare bindemedel än i dessa fall ha använts. Med tiden har lokala tjäl- eller bärighetsbetingade sprickor börjat uppträda på de åtgärdade vägarna och även på prov- och kontrollsträckorna. Intrycket från besiktningarna är dock positivt, särskilt med tanke på hur omfattade skadorna var på de gamla beläggningarna innan åtgärd. I vissa fall var vägen knappt framkomlig på grund av de omfattande beläggningsskadorna. Det är viktigt att komma ihåg att det stabiliserade materialet bestod av flera olika lager av gamla, nedslitna asfaltbeläggningar (AEBÖ, OG, IM m.m.) och att också befintligt obundet bärlagermaterial för två av objekten kom med i åtgärden. Bitumenemulsion baserad på kvalitet 160/220 har använts som bindemedel vid åtgärderna och verkar ha givit beläggningen lämpliga egenskaper. När hårdare bindemedel används (som i detta fall) minskar risken för instabilitet i materialet samtidigt som massan blir styvare att packa. Erhållna hålrumshalter (10 15 %) är dock inte anmärkningsvärt höga utan verkar ligga på normala och rimliga värden för kallblandat bärlagermaterial. I Norge brukar bitumen med penetrationen 330/430 användas vid stabilisering. Sammanfattningsvis visar resultaten att stabilisering/återvinning på plats kan vara ett bra alternativ vid underhåll och förstärkning av nedslitna vägar, speciellt om påbyggnadsåtgärder vill undvikas och befintliga asfaltbundna och/eller obundna vägmaterial vill tas till vara. Transportbehoven av stenmaterial och asfaltmassa blir också minimala när materialen återvinns på plats genom markinblandning av enbart bindemedel. En förutsättning för ett bra resultat är dock att vägen inte har alltför dåliga förhållanden med avseende på variationen och sammansättningen i de material som skall åtgärdas och att inte vägen i övrigt eller undergrunden har för dåliga material eller bärighet. Uppföljningarna visar att stabiliserade gamla asfaltlager fungerat bra som bitumenbundet bärlager på medel- till lågtrafikerade vägar. Bärigheten har enligt fallviktsmätningarna blivit bra på de tre vägar som undersökts. Spårbildningen har totalt sett varit låg under de drygt åtta år som vägarna följts upp och huvuddelen av spårtillväxten skedde under första året (efterpackning). Med tiden har det stabiliserade lagret bundit ihop till ett sammanhängande asfaltlager med förhållandevis goda egenskaper. VTI notat 18-2004 25

Litteratur Djärf, L: Tillståndsförändring- (nedbrytnings)modeller på asfaltbelagda och ytbehandlade landsbygdsvägar. VTI notat 51-1997. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. Höbeda, P: Stabilisering och modifiering av svaga vägöverbyggnader med bindemedel val av bindemedel. VTI meddelande 553. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping. 1988. Jacobson, T: Förstärkning av lågtrafikerade vägar genom inblandning av bituminösa bindemedel Provvägar och laboratorieprovning. Huvudrapport. VTI meddelande 666. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping. 1991. Jacobson, T: Förstärkning av lågtrafikerade vägar genom inblandning av bituminösa bindemedel. Uppföljning av äldre provvägar. VTI notat 13 94. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. 1994. Jacobson, T: Kall återvinning av asfalt en teknik under utveckling. VTI notat 66-1995. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. Jacobson, T: Stabilisering/remixing av skadade beläggningar genom inblandning av bitumenemulsion. Skadeutredning, region Mälardalen. VTI notat 14-1996. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. Jacobson, T: Stabilisering/remixing av skadade beläggningar genom inblandning av bitumenemulsion. Lägesrapport 97-10. VTI notat 58-1997. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. Vägverket: Handbok för återvinning av asfalt, 2000. 26 VTI notat 18-2004