"Kvalitetsuppföljning av bituminösa bindemedel" års prover. Vägavdelningen, Materialsektionen

VT notat Nr: V178 1992 Titel: "Kvalitetsuppföljning av bituminösa bindemedel". 1991 års prover. Författare: Liliane Berglund Avdelning: Vägavdelningen, Materialsektionen Projektnummer: _4238008-9 Projektnamn: Bituminösa bindemedel Uppdragsgivare: Vägverket Distribution: fri div Väg- och Trafik- /Insgituwt

u U) R) F* F* INNEHÅLLSFÖRTECKNING INLEDNING 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 RESULTAT H DISKUSSION Bitumen Bitumenlösning Vågolja Bitmnenemulsion ALLMÄNNA SLUTSATSER

Kvalitetsuppföljning av bituminösa bindemedel1991 års prover. 1. INLEDNING Sedan 1976 utför VTI årligen kvalitetskontroll av bituminösa bindemedel. Det innebär analys av bitumen, bitumenlösning, bitumenemulsion enligt BYA specifikationer. Under 1991 har endast prov på bitumen och bitumenemulsion insänts. I denna lägesrapport ges resultat från provningen utförda på dessa. 2. RESULTAT H DISKUSSION 2.1 Bitumen Under 1991 har 32 bitumenprover analyserats. Av dessa var 20 st av sort B 180, 12 st av sort B 85. Följande bestämningar har gjorts på proven: * Penetration vid 25 C * Viskositet vid 60 C (dynamiskt) * Viskositet vid 135 C (kinematiskt) * Mjukpunkt * Penetrationsindex "grafisk mjukpunkt avvikelse" * Löslighet i Xylen * Flampunkt * Densitet vid 25 C * Syratal '* Metallhalt Mjukpunkten har bestämts dels experimentellt, dels grafiskt med hjälp av Heukeloms diagram. Penetrationsindexet har bestämts med samma diagram.

Efter en artificiell åldring med TFOT har följande analyser gjorts: * Viktförlust * Brytpunkt * Viskositet vid 60 C * Duktilitet Dessutom har kvoten mellan viskositeten efter åldring och viskositeten före åldring beräknats. Brytpunkten efter TFOT har kontrollerats med hjälp av Heukeloms diagram. Resultaten ges i tabellerna la, lb, 1c, ld (B180), 2a och 2b (B85). Samtliga prov på 8180 uppfyller kraven enligt BYA. Av B85 har prov VTI nr 9126301 från Ledinge-Norrtälje för låg viskositet vid 135 C. Den grafiska bestämningen av mjukpunkten Överenstämmer mycket väl med den experimentella. Överenstämmelsen är också god i de flesta fallen mellan den grafiskt och den experimentellt bestämda brytpunkten. Syratalet bestämdes med en automatiserad titerutrustning. 2.2 Bitumenlösning 5 prov på bitumenlösning har analyserats under 1991. De är av sort BL 4500R. Följande bestämningar har gjorts på proven: * viskositet vid 60 C * Fraktionerad destillation * Dest återstodens penetration vid 25 C * Löslighet i Xylen

* Vattenhalt * Flampunkt * Densitet vid 25 C * Syratal Resultaten ges i tabell 3. Samtliga prov av BL 4500R uppfyller BYAs krav. 2.3 Vågolja Under 1991 har 6 prov på vägolja analyserats. De är av sort VO 500, vilken är den enda sort som finns specificerad i BYA. Följande bestämningar har gjorts på proven: * Viskositet vid 60 C * Fraktionerad destillation * Dest återstodens viskositet vid 60 C * Löslighet i Xylen * Vattenhalt * Flampunkt * Densitet vid 25 C * Syratal Resultaten ges i tabell 4. 2.4 Bitumenemulsion 17 prover bitumenemulsion har levererats till VTI under 1991. Av dessa är: wcnwm st av BE 65R st av sort BE 60M/5000 st av sort BR 60M st av sort BE 60R

Följande försök har gjorts: * Destillation till 260 C * Brytegenskaper * Viskositet STV * Silrest * Lagringsbeständighet * Egenskaper hos återstoden efter dest till 260 C, viskositet vid 60 C och penetration vid 25 C. Resultaten redovisas i tabellerna 5a - 5e. Beträffande brytegenskaperna bryter följande prov för långsamt eller ligger vid kravens gräns: BE 65R VTI nr 9118302 och 9125702 BE 6OM/5000 VTI nr 9110503 och 0125703 BE 6OM VTI nr 9118303 och 9121803 BE 50R VTI nr 9118301 och 9125601 Några prov har en hög viskositet både före och efter lagringsbeständigheten: BE 65R VTI nr 9120201 och 9120203 BE 60M VTI nr 9120202 och 9120204 3. ALLMÄNNA SLUTSATSER Utifrån resultaten av de provningar som under hösten 1991 utförts på VTI på bituminösa bindemedel kan följande slutsatser dras: - samtliga prov av bitumen, uppfyller kraven enligt BYA med undantag av VTI nr 9126301. - vad gäller bitumen emulsioner är flera prover "underkända" med avseende på viskositet och brytpunkt.

enligt 19118101 BYON 9118001 BYSO 9117901 BYV Ho1msund Norrköping Göteborg 9121602 ;BYO,Rotebro 1 Provet Flampunkt P-M Syratal 1,019-22 -19 11b Viskositet SO Duktilitet 250g cm KRAV BYA 0626 *0710 I 0620 :0628 168 180 189 69 62 226 208 CW 00 HD 247 3,7 0,27 I 1 Lägst 1450 45 167 70 i 221 0,34-20 Lägst 180 Lägst 99.5 1,5 iiögst -15 liögst Högst 350 liögst 100 Lägst 146 2,1 0,33 0,28-22 142 123 122 2,0 2,1 2,1. - - d ÅNHAÅN 4 A /AA/N... TäbeH 1a Analyser for bxturnen B 180 1991 års prov 19114201 9112701 Prov VTI nr BYO Flen BYO Byggnadsdistr. Farsta v. Plats Skanska,0529.0611 Datum ; 1 ' i 170 176 mm/10 Penetration 2501:, 100 g, 1 2 Viskositet 60 C Ns/m2 63 66 219 220 mmz/s Viskositet 135 C Mjukpunkt 00 a h.-0-1 l Penetrationsindex "Grafisk mjukpkt avv." Lösüghet 1xy1en 237 1,017 g/ m1 Densitet 25 C 3,8 mg KOH/g Efter TFOT 0,39 0,74 Vü<tför1ust 10-19 -19 Brytpunkt* -20 Brytpunkt** 129 165 Ns/m2 12 2,0 2,5 Kvoten av (13) och (2) 13 14 * Experimentellt bestämd..2-1- l _ -1 C 1 n.. ' J Ål

9112701 ;BYÖ F1en Datum 9110001 BYSO Norrköping TabeH 1b Analyser for tummen B 180 1991 års prov 19114201 Prov VTlrw 1 Byggnadsdistr. IFarsta v. Plats ;Skanska 10529 BYO.0611 19118101 BYÖN H01msund 9121602 1 Provet enügt V15kositet 60 C Penetrationsindc. 1. Lösüghetixyhau Flampunkt P-M Den31tet 25 C Syratal Efter TFOT 10 V15k0s1tet 609C: KRAV ;Rotebro '0710 BYOR 0626 0620 9117901 BYV Göteborg :0628 Penetration 25915., 100 g, Viskositet 135 C Mjukpunkt Grahsk mjuk'ka :1 vv." Viktforlust Brytpunkt* BrytpunktH 13 Kvoten av (13) och (2) Duknhtet 25 14 i 170 168 Vikt-96 2,0 66 220 0,74 2,5 226 Lägst 0,33 0,34-20 123 2,1 -_-_-... -.. 189 0,28 1 176 mm/lo Ns/m2 63 219 mm2/s 225 1,018 g/nü 2,6 Hgl<Ong 0,39 '\ 00-19 -19-20 129 165 i 1450 69 0,27-22 142 2,1 1 167 70 221 146 45 Lägst 180 Lägst99.5 1,5 iiögst -15 lñögst liögst 350 lñögst 100 Lägst 180 62 208 m m -19 2,0-22 122 I _J_

i9127802 ;va igöteborg ;0829 Tabell 1C Analyser for btturnen B 180 1991 års prov 9127001 9125602 91 25201 9123901 9123801 Prov VTI nr ṃ Provet Viskositet 60 C VLskositet 135 C Flampunkt P-M Densitet 25 C Syratal Brytpunkt* 1121 llb 134 Viskositet 60 C Ns/m2 125 2,0-20 1,9 Duktilitet 250g Cm KRAV enligt BYA BYS BYNN BYÖ BYSO BYNN Byggnadsdistr. Ma1mö NKA Dy1ta Uppsa1a Ka1mar Härnösand Plats 0927 0805 I 155 Lägst 45 0,23 Högst 350 Experimentellt besmmd. h.. " J 59 209... o-.. - -19-19 1450 Lägst ' 180 Lägst 99.5 Högst 1,5 Högst -15 Högst ;122 2,1 0702 Lägst 100 0823 0828 Datum 171 170 181 168 165 mm/1o Penetration 25 C, 100 g, 62 68 63 64 Ns/m2 340 222..._-_-_--_..._... - *- 212 215 mmz/s Mjukpunkt CD 0 0 v-lu-l 00 Penetrationsindex 0 G -lv-l "Grafisk tnjukpkt avv." 10 Lösüghet i xy1en 249 247 1,017 1,017 g/ml 3,3 3,8 mg KOH/g Efter TFOT 0,29 0,27 0,33 0,31 0,26 VthIÖrlust 10-18 -19-20 -20-19 -19 Brytpunkt** 129 127 122 12 2,1 2,1 2,0 Kvoten av (13) och (2) 13 14 _.gg a 0.0-.'4 L 4.4\ C11 0 4 /^^^s nu 'PN ^ nu

Tabell 1d Analyser for biturnen B 180 1991 års prov Provet 4 Mjukpunkt 39 38,5 9 Syratal mg KOH/g 3,6 3,7 * Experimentellt bestömd. ' J. AAAA p _--øaa * KRAV Prov VTI nr 9130001 9132101 enligt Byggnadsdistr. BYSO BYV BYA ---._-- <.-_ Plats Norrköping; Göteborg Datum 1029 1118 1 Penetration 259C, 100 g, mm/io 194 170 1450 2 Viskositet 60 C Ns/m2 64 62 _' Lägst 45 3 Viskositet 135 C mmz/s 222 217 Lägst 180 5 Penetrationsindex -0,9-1,0 "Grafisk mjukpkt avv." 0,5 0,5 6 Lösüghet i xyien ' Lägst 99.5 7 Flampunkt P-M c>c 249 246 _ 8 Densitet 25 C g/ml 1,017 1,016 _ Efter TFOT 10 Viktförlust 0,30 0,25 Högst 1,5 Ha Brytpunkt* 9C _21 _20 Högst -15 llb Brytpunkt** -22-20 Högst 12 Viskositet 60 C Ns/m2 135 119 _, Högst 350 13 Kvoten av (13) och (2) 2,1 1,9 -. 11+ Duktilitet 25 cm V Lägst 100 Å. n.. t. -94- L....\C'.hp.annan-A- o- -n _ '..A I "/^^^' t" 0

Provet l Penetration 25 C, 100 g, 78 2 Viskositet 60 C 3 Viskositet 135 C 4 Mjukpunkt Lägst '260 6 Löslighet i xy1en 7 Flampunkt P-M 8 Densitet 25 C 9 Syratal 11a Brytpunkt* 1,023 llb Brytpunkt** 12 Viskosltet 60 C Ns/m2 354 253-15 cm * Experimentellt bes'tçimd. i KRAV enligt BYA 70-100 Lägst 120 tägst 46 Lägst 99.5 en) av A '_42 FHI Högst Högst Högst Högst 800 9125202 BYÖ Uppsa1a 9125101 BYÖ ;9123001 BYSÖ Norrköping :0826 Tabell 2a Analyser for bitumen B 85 1991 års prov 9119901 9117801 9121601 BYNN BYSÖ Prov VTl nr Byggnadsdistr. Ka1mar Sandarne Plats 0627 0626 BYÖ = Rotebro 5 0702 F1en 0912 88 170 341 000 0 OH 1 248 1,024.._.- 0710 Datum mm/lo Ns/m2 mmz/s 94 80 169 171 187 364 47 342 342 46 46 5 Penetrationsindex "Grafisk mjukpkt avv." -0,9 0,5-1,0-0,6 0,5 99,97 250 241 1,022 1,023 g/ml 3,1 3,4 3,5 mg KOH/g Efter TFOT 0,16 0,18 0,17 10 Viktiörlust -17-17 -15-16 -15 386 351 2,1 2,1 2,1 13 Kvoten av (13) och (2) 81 186 360 46-0,6 251 1,022 3,4 0,18-16 -16 369 2,0 1 LägSt 50 2,7 0,30-16 -16 378 2,2 92 157 332 46-0,7 0,5 237 1,023 3,6 0,10-16 -17 315 1] 2,0 14 Duktilitet 25 *I n.- --.14 H - 41 911A, _._. /^^^

9125601 BYNN 0703 Provet l Penetration 25 C, 100 g, 88 78 82 193 2 Viskositet 60 C 3 VLskositet l35 C 4 Mjukpunkt 5 Penetrationsindex 6 Löslighet i xylen 7 Flampunkt P-M 8 Densitet 25 C 9 Syratal 11a Brytpunkt* llb Brytpunkt** 12 Viskosltet 60 C Lägst 120 Ns/m2 99,98 253 3,4 218 99,98 0,18 0,10 2,3 255 0,13-15 2,3 0,13-15 2,1 195 0,5 257 1,024 Lägst 1260 2,2 248 Högst-10-15 2,3 cm * Experimentellt bestämd. KRAV 9127002 BYS Malmö 0927 9127801 BYV Göteborg 9127803 enligt BYV BNQR Göteborg 0829 9127201 BYSO 0930 Kalmar 0925 159 332 47 mo h 0 01-1 l 257 1,020 3,5-17 332 Tabell 2b Analyser for biturnen B 85 1991 års prov 912 6301 BYO Led inge- Norrtälje 091 2 373 46,5 Prov VTI nr -1,0 1,022 '3,4-17 440 75 85 70-100 179 369 353 47 Lägst 46 47-0,6-0,9 Lägst 99.5 1,021 3,5 3,4 liögst 1,0 9 0,11-15 -17' -16 liögst läögst 800 389 439 Lägst 50 Mal-anal'.p- -.- l _A..An n '4/^f\^s Byggnadsdistr. NKA Dylta Plats Datum 70 nun/10 159 190 Ns/m2 358 mm2/s 47 CD 00 v-lv-l -0,9 "Grafisk _mjukka avv." 248 1,022 1,022 g/ml 3,5 mg KOH/g Efter TFOT 10 Viktförlu'st -17-16 -18-16 369 421 2,2 13 Kvoten av (13) och (2) M Duktilitet 25 AA n...-.1. " J 1. -..l CH än.0.- \

VFM Plats 190 C 225 C 260 C 315 C 7,4 360 C 3 Densitet 2,5 KRAV enligt BYA 3000-6000 Lägst 2 Lägst 5 Högst 17 Tabell 3 Analyser för bitumenlösning BL 4500R 1991 års prov 9117701 9131501 Prov VTI nr 9117601 Vägförvaltning Malmö 0614 VFF Göteborg 9120501 9121101 VFF VFP VFG Frye1e Göteborg Ma1mö 0801 0730 Datum 4425 5346 3421 3807 4540' mm2/s l Viskositeti vid 60 C 2 F raktionerad destination 4 vol-96 dest. intill 0,9 vol-96 5,9 9,8 0,5 0,4 0,1 3,5 2,6 vol-96 vol-96 7,9 11,0 10,3 3,1 5,6 9,6 11,6 7,1 9,5 11,8 vol-96 3 Dest.'jåterstodens mm/lo penetration vid 25 C 4 Lösüghet i xylen 5 _ Vattenhah 6 Flampunkt A-P 97 >60 58 7 Flampunkt P-M 0,990 g/ml 2,5 105 >60 65 0,996 3,1 90 >50 58 0,995 92 >60 85 >60 53 59 0,995 3,0 70-120 Lägst 99,5 Högst 0,1 0,991 3,1 mg KOH/g 9 Syratal

315 C 36 Ns/m2 Syratal 10 KRA enligt BYA 350-700 Högst 1 Högst 7 Högst 12 2000-5000 Lägst 99.5 Högst 0.4 19129701 :VFAC Lyckseie < - 598 2,4 9,8.-_._..-...- 3885 83 0,979 3,8 9123703 9123702 VFS Fiiipstad 0903 Tabell 4 Analyser för vägolja VO 500 1991 års prov 9123701 9117702 9122801 Prov VTI nr Vägförvaltning Plats VFS VFS Fiiipstad 0903 467 3,9 10,1 3149 704 Datum 01jebolag VFF VFX Vaibo Göteborg 0826 Fiiipstad Nynäs mm2/s Viskositet vid 60 C Fraktionerad 'destillation dest. intill 260 C vol-96 481 601 0,1 2,8 vol-% 9,8 3,0 482 4,1 1 10,3 vol-96 Dest. återstodens 3847 2869 2947 mmz/s viskositet vid'.60 C vikt- /o Löslighet i xylen 0,3 Vattenhalt 85 oc 90 84 2,4 9,5 4233 88 78 0,977 4,0 0,981 4,0 Flampunkt enl P-M 0,978 0,978 0,977 g/ml Densitet vid 25 C Viskositet vid 5 C 4,0 4,1 3,7 mg KOH/g 96-enheter Aminförbrukning

50 C 144 Tabell 5a Analyser för bitumenemulsion. BE 65R 19:91ârs prov 9118302 9120201 9120203 Prov VTI nr _Västerås 9121801 Hässleholm Krav 9125702 enligt BYA Göteborg Provtagn.plats Nynäshamn 0722 Datum 19 91 Örebro 0815 0923 0805 0805 Dest. till 260 C Lägst 65 6 2 7, 0,8 vikt- /0 Återstod Högst 3 Lösningsmedel vol-% Br ytegenska per Stenmjöl (1983 års) 67 69 Högst 90 Viskositet STV 4 mm 25 C 50 C 33 128 67 35 42 20-45 Silrest 0,5 mm Högst 0,1 vikt-% <0,1 <0,1 <0,1 25 C Lagringsbeständighet (28 dygn, 25 C) Viskositet 25 C Silrest 0,5 mm 25 C vikt-% Högst Lagringsbeständighet (7 dygn, 50 C) 20-45 33 Viskositet 50 C <0,1 37 67 34 Högst 0,1 Silrest 0,5 mm 50 C vikt-% (0,1 <0,1 <0,1 <0,1 Egenskaper hos återstoden efter dest. till 260 C mm2/s Viskositet vid 60 C mm/10 165 184 178 177 171 Penetration Penetration el leverantör mm/10 * Återstodens penetration skall vid upphandling skriftligt anges. Avvikelse från angivet värde får uppgå till högst 25 %.

Dest. till 260 C Återstod vol-96 Br ytegenskaper Viskositet STV 4 mm Lägst 50 25 C 50 C Lagringsbeständighet (28 dygn, 25 C) Viskositet 25 C Lagringsbeständighet (7 dygn, 50 C) Viskositet 50 C Viskositet vid 60 C Tabell 5b Analyser för bitumenemulsion. BE 50R 19:91ârs prov Krav 9125701 9118301 9110501 Prov VTI nr enligt BYA Nynäshamn Göteborg Nynäshamn Provtagn.plats '0923 0722 0514 Datum 19 91 Högst 3 GOLD aa NLQ mn NN LC! Lösningsmedel Stenmjöl (1983 års) 87 170 Högst 100 25 C 50 C Högst 8 Silrest 0,5 mm (0,1 (0,1 Högst 0,1 vikt-% Högst vikt-% Silrest 0,5 mm 25 C vikt-% Högst Silrest 0,5 mm 50 C vikt-% Högst Egenskaper hos återstoden efter dest. till 260 C mmz/s mm/lo Penetration Penetration el leverantör mm/lo * Återstodens penetration skall vid upphandling skriftligt anges. Avvikelse från angivet värde får uppgå till högst 25 %.

Dest. till 2 60 C 62,3 Lägst 60 vikt-% 65, Lösningsmedel Br ytegenskaper Viskositet STV 4 mm Silrest 0,5 mm 25 C Lagringsbeständighet Lagringsbeständighet (7 dygn, SO) Viskositet 50 C s Viskositet vid 60 C Penetration el leverantör mm/lo * Återstodens penetration skall vid upphandling skriftligt anges. Tabell 5C Analyser för bitumenemulsion. BE 60M l9.'91ârs prov Krav 9120202 Prov VTI nr 9110502 9118303 Örebro Provtagn.plats Nynäshamn Göteborg Datum 1991 0514 0722 0 0805 9120204 9121803 enligt BYA Hässleholm Västerås 0805 0816 Återstod Högst 5 64,8 0,8 2 5 3 0vol-%2, Stenmjöl (1983 års) g 102 151 82 Högst 140 25 C 5 50 C s 19 16 41 25 15 8-20 50 C vikt-% <0,1 0 Högst 0,1 (28 dygn, 25 C) 8-20 33 Viskositet 50 C s 20 17 Högst 0,1 <0,1 Silrest 0,5 mm 25 C vikt-% <0,1 <0,1 Silrest 0,5 mm SO vikt-% Högst Egenskaper hos återstoden efter dest. till 260 C mmz/s mm/lo 190 178 146 159 189 Penetration Avvikelse från angivet värde får uppgå till högst 25 %.

Tabell 5d Analyser för bitumenemulsion. BE ÖOM 19:91ârs prov Prov VTI nr 9125704 Krav Provtagn.plats NynäShamn enligt BYA Datum 1591 0923 Dest. till 260 C Återstod vikt-% 64, 7 Lägst 60 Lösningsmedel vol-% 2,3 Högst 5 Brytegenskaper Stenmjöl (1983 års) g 131 Högst 140 Viskositet STV 4 mm 25 C s SO S 13 8-20 Silrest 0,5 mm 25 C Vikt-96 SO vikt-% 0 Högst 0,1 Lagringsbeständighet (28 dygn, 25 C), Viskositet 50 C s 15 ; 8-20 Silrest 0,5 mm 25 C vikt-% (0,1 i Högst 0,1 Lagringsbeständighet (7 dygn, 50 C) Viskositet 50 C s Silrest 0,5 mm SO vikt- /o Högst Egenskaper hos återstoden ef ter dest. till 260 C Viskositet vid 60 C mmz/s Penetration mm/lo 192 Penetration el leverantör mm/lo. * * Återstodens penetration skall vid upphandling skriftligt anges. Avvikelse från angivet värde får uppgå till högst 25 %.

50 C 50 C Högst 0,1 Tabell 5e Analyser för bitumenemulsion. BE 60lvl/501093191 års prov Krav 9125703 9121802 9110503 Prov VTI nr enligt BYA Nynäshamn Hässleholm Nynäshamn Provtagn.plats '0923 0816 0514 Datum 19 91 Dest. till 260 C Lägst 60 70,3 vikt-% Återstod Högst 8 0 5 vol-% Lösningsmedel 3 0 0 Br ytegenskaper Stenmjöl (l983 års) 139 106 Högst 140 Viskositet STV 4 mm 25 C 20 12 18 10-25 Silrest 0,5 mm 25 C vikt-% <0,1 Högst 0,1 Lagringsbeständighet (28 dygn, 25 C) 10-25 21 V iskosi tet 50 C <0,1 Silrest 0,5 mm 25 C vikt-% Lagringsbeständighet (7 dygn, 50 C) s Viskositet 50 C vikt-% Högst Silrest 0,5 mm 50 C Egenskaper hos återstoden efter dest. till 260 C 5056 2570 4690 3000-8000 mmz/s Viskositet vid 60 C mm/lo Penetration Penetration el leverantör mm/lo * Återstodens penetration skall vid upphandling skriftligt anges. Avvikelse från angivet värde får uppgå till högst 25 %.