7--3 Asfaltdagen 7 Slitage avnötning från dubbdäckstrafiken Beläggningsslitage från dubbade fordon (slitagemodellen) Torbjörn Jacobson VTI/VV SPS = den mängd beläggning, uttryckt i gram, som ett fordon med dubbade däck sliter bort på en sträcka av en kilometer, -,5 SPS -tal 99 6-995 4-6 999-4 5 5-8 7 5-35 -, - -, -,5-3, -3,5,5 mm spår -4, 7--3 Asfaltdagen 7 Slitaget på Hornsgatan vintern 6/7 Utvecklingen av slitaget i Sverige ABS6 kvartsit 85, 5 4 SPS-tal: gram 3,8 milj dubbade fordon 77 kg bortsliten beläggning per m -,5 -, - -,, -,5 -, - -, Ca mm spår 7 Ca mm spår SPS-tal (g per dubbat fordon och km väg) 3 9 8 7 6 5 4 3 Slipvärde Skelettasfalt Kulkvarnsvärde Lättviktsdubb Prall Europa Poleringsproblem standard Slitagemodell 985 99 995 5 7--3 Asfaltdagen 7 3 7--3 Asfaltdagen 7 4
7--3 Asfaltdagen 7 5 Vad orsakar avnötningen? Dubbdäcksanvändning Relativ avnötning,5,5 Avnötning = Repning + Krossning Slag - Krossning Repning? På en oförändrad hög nivå sedan sekelskiftet - ökat något i söder, minskat något i norr 9, 8, Medeldubbdäcksanvändning: 57 % 4/5 6/7 4 6 8 Hastighet (km/h) Dubbdäcksandel (%) 7, 6, 5, 4, 3,, Stockholm,, 4-- 4--9 4--5 4-- 4--9 4--6 4--3 4-- 4--7 4--4 4--3 5--7 5--4 5-- 5--8 5--4 5-- 5--8 5--5 5-3-4 5-3- 5-3-8 5-3-5 5-4- 5-4-8 5-4-5 5-4- 5-4-9 7--3 Asfaltdagen 7 6 Avnötning (mm) - - -3-4 -5-6 -7-8 -9 - - - -3-4 -5-6 -7-8 -9 - Fördelning av slitaget över körfältet Motorväg E4, Stockholm ABS6 5 5 5 3 35 4 45 Körfältsbredd (mm) Totalt spårdjup efter 3 år (mm): 7,4 Spårtillväxt per år (mm):,3 Medelavn. per år (mm):,73 Stenhalt >4 mm (%): 75 Stenstorlek (mm): 6 Kulkvarnsvärde: 6, Livslängd (år): 5 Årskostnad (kr/kvm): 7,3 Typ Körfältsbredd, Std.avv m mm 7 5 9 3 3 3 45 4 breda körfält 5 5 motorväg 5 6 Tunnlar 5 7 + vägar 8 Extremt smala 8 körfält Avnötning (mm) - - -3-4 -5-6 -7-8 -9 - - - -3-4 -5-6 -7-8 -9 - Breda körfält E4, Stockholm ABS6 5 5 5 3 35 4 45 Körfältsbredd (mm) Totalt spårdjup efter 3 år (mm): 3,7 Spårtillväxt per år (mm):, Medelavn. per år (mm):,7 Stenhalt >4 mm (%): 75 Stenstorlek (mm): 6 Kulkvarnsvärde: 6, Livslängd (år): Årskostnad (kr/kvm): 3,9 Sammanfattning slitage - nuläge Slitaget ökar på grund av: Sämre nötningsresistens hos beläggningen (sänkt krav på kulkvarnsvärde, granulatinblandning, andra kvalitetsbrister?) Ökande trafikmängd i kombination med oförändrad hög dubbdäcksanvändning Spårbildningen ökar på grund av smalare körfält 7--3 Asfaltdagen 7 7 7--3 Asfaltdagen 7 8
7--3 Asfaltdagen 7 9 -,, -3, -, -5, -4, -7, -6, -9, -8, -, -, -, -3, -4, -6, -5, -8, -7, -, -9,, 7,, 9, 6, 3, Södertälje 5 5 5 3 35 4 45 Körfältsbredd (mm) Södertälje Totalt spårdjup: 9, mm efter 4 år Spårtillväxt per år:, mm Stenhalt >4mm: 75% Stenstorlek: 6 mm Kulkvarnsvärde:7, Livslängd: 6 år Årskostnad:, kr/m² Total spåravnötning Tillåten spåravnötning, 4 6 8 4 6 8 Antal år Utveckling av slitagemodell Steg Utveckling av testmetoder Resultat enligt avnötningsmodell Indata: Resultat: Lars-Göran Wågberg och Torbjörn, Jacobson, VTI Rubrik i diagram: E4 Version 3..3 Underrubrik i diagram: Södertälje oktober 6 Typsektion (//3/4/5/6/7/8): 5 (=7 5=motorväg; m; =9 m; 3=3 m; 4= breda körfält; 6=tunnel & ()+ vägar); 7= +() vägar; 8= extr smala körfält) Tillåten hastighet: (5, 7, 9 alt km/h) ÅDT körfält: fordon/dygn Slitageperiod/år: 8 vinterdygn/år Dubbandel: 57 % (medel under slitageperioden) Saltad väg (J/N): Tillåtet spårdjup: 7 mm Uppskattat övrigt spårdjup: 4 mm Tillgängligt slitage-spårdjup: 3 mm Stenhalt >4mm: 75 vikt-% stenstorlek (MS): 6 mm Största Kulkvarnsvärde (KV): 7 Spårtillväxt per år (mm):, mm Livslängd: 6 år J Årskostnad:, kr/m SPS-tal: 5,3 gram per dubbat fordon och kilometer Bortsliten mängd per m körfält och år:,54 ton Avnötning (mm) Avnötning spår (mm) 8, 9, 5, 6, 3, 4,,, 7, 8, 4, 5,,, E4 E4 Test metoder på laboratoriet Kulkvarn Prall PVM (provvägsmaskinen) Testmetoder i fält Provplattor Fullskaliga provvägar Laserinstrument för profilmätning 7--3 Asfaltdagen 7 Testmetoder för laboratoriet Provningsmetoder 7--3 Asfaltdagen 7 7--3 Asfaltdagen 7
7--3 Asfaltdagen 7 3 3,5 3,5,5,5,5 3 5 provplattor Test av provplattor i PVM Slitstyrkan hos olika beläggningstyper Tester i provvägsmaskinen 4,5 4, Medelvärde:,7 3,5 Relativt slitage (PVM) 3,,5, Avnötning Deformationer Däck Damm Road Simulator (PVM) R =,9 y =,48x -,736,,5, Leptit Road 7--3 Asfaltdagen 7 4 Fullskaliga provvägar Steg kartläggning av inverkande faktorer Faktorer kopplade till ballasten Faktorer kopplade till asfaltmassan Faktorer kopplade till väg och trafik Faktorer kopplade till klimat Faktorer kopplade till produktion Mer än fullskaliga provvägar har byggts Stenmaterialkvalitet, olika beläggningstyper och modifierade bindemedel vid normal produktion testades på detta sätt 7--3 Asfaltdagen 7 5 7--3 Asfaltdagen 7 6
7--3 Asfaltdagen 7 7 Inverkande faktorer kvalitén hos ballasten Inverkande faktorer största stenstorlek 4 3,5 ABT ABT6 3 Relativt slitgae 3,5,5 F. granit Gnejs F. granit Gnejs Relativt slitgae,5,5 Av alla parametrar som inverkar på slitaget så har den grövre ballastens slitstyrka st örst betydelse ABT ABS8 ABS6 ABT6 ABS 7--3 Asfaltdagen 7 8,5 Inverkande faktorer andel grovt material ABT6 ABS6 Utveckling av slitstarka beläggningar - skelettasfalt Skelettasfalt, ABS (hög stenhalt) 5% 6% Relativt slitage % 35% 6% 4%,5, Ä, R, K Hälleflinta Granit, F Diabas 7--3 Asfaltdagen 7 9 7--3 Asfaltdagen 7
7--3 Asfaltdagen 7 Steg 3 utveckling av modell för slitage Slitagemodellen Spårdjup Bortsliten mängd asfalt Livslängd Årskostnad Version (997) Version (999) Version 3 (6) Resultat enligt avnötningsmodell Indata: Rubrik i diagram: E4, Markaryd Version 3..3 Underrubrik i diagram: ABS6 oktober 6 Typsektion (//3/4/5/6/7/8): 7 (=7 m; =9 m; 3=3 m; 4= breda körfält; 5=motorväg; 6=tunnel & ()+ vägar); 7=+() vägar; 8= extr smala körfält) Tillåten hastighet: (5, 7, 9 alt km/h) ÅDT körfält: 4 fordon/dygn Slitageperiod/år: 8 vinterdygn/år Dubbandel: 5 % (medel under slitageperioden) Saltad väg (J/N): J 4 Tillåtet spårdjup: mm Uppskattat övrigt spårdjup: mm Tillgängligt slitage-spårdjup: 4 mm Stenhalt >4mm: 7 vikt-% Största stenstorlek (MS): 6 mm Kulkvarnsvärde (KV): 7 Resultat: Spårtillväxt per år (mm):,99 mm år Livslängd: 4 Årskostnad: 3,57 kr/m SPS-tal: 5,7 gram per dubbat fordon och kilometer Bortsliten mängd per m körfält och år:, ton Förväntad nytta: ett tekniskt/ekonomiskt beslutsstöd vid val av beläggningsåtgärd bedöma tekniska/ekonomiska effekter på vägnätsnivå beroende på vald åtgärdsstrategi beräkning av livslängd till nästa åtgärd effekter av trafikens sidolägesfördelning beräkning över hur mycket asfaltmaterial som slits bort beräkning av årskostnader ett pedagogiskt verktyg 7--3 Asfaltdagen 7 Slitagemodellen version 3 Exempel på årskostnad och livsl ängd Indata: Kulkvarn/stenhalt/största stenstorlek Prallvärde Vägbredd (8 typsektioner) Hastighet ÅDT personbilar per körfält Dubbandel Saltad/osaltad väg Antal beräkningsår Kostnad Utdata (resultat): Spårdjup Livslängd Årskostnad SPS-tal (SPecifikt Slitage per km och dubbat fordon) Bortsliten mängd asfalt per m väg och per år Objekt ABS6,, kk 7, motorväg, 9 km/h ABS6, specialsten, kk 4, motorväg, 9 km/h ABS6,, kk 7, motorväg, 7 km/h ABS6,, kk 7, motorväg, km/h ABS,, kk 7, motorväg, 9 km/h ABT,, kk 7, motorväg, 9 km/h ABT6,, kk 7, smala körfält, 9 km/h Årskostnad kr/m², 7,8 6,67,, 5, Livslängd År 6 8 5 5 4 4 7--3 Asfaltdagen 7 3 7--3 Asfaltdagen 7 4
Tack för uppmärksamheten! 7--3 Asfaltdagen 7 5