BBÖ-provsträckor E4 och E18

notat Nr: 29-93 Datum: 1993-12-20 Titel: BBÖ-provsträckor på väg E18 i C-län vid Enköping. Lägesrapport 1993-12 efter fyra års trafik. Författare: Krister Ydrevik Resursgrupp: Vägkonstruktion Projektnummer: 60128 Projektnamn: BBÖ-provsträckor E4 och E18 Uppdragsgivare: Vägverket Distribution: Fri div Väg- och transportä forskningsinstitutet

Väg- och transport- 'farskningsinstitutet 93-12-17 Vägkonstruktiøn Krister Ydrevik BBÖ-provsträckor på Väg E18 i C-län vid ENKÖPING Lägesrapport 1993-12 efter fyra års trafik Innehållsförteckning Sammanfattning..... 1 Sträckornas uppbyggnad..... 1 Mätresultat..... 2 Fallviktsmätningar..... 2 Spårdjupsmätningar..... 3 Slitagemätningar..... 4 Jämnhet i längdled..... 5 Okulär besiktning..... 5 Tidigare rapporter..... 6

VTI Vägavdelningen Krister Ydrevik BBÖ-provsträckorpå väg E18 i C-län vid ENKÖPING Lägesrapport 1993-12 efter fyra års trafik Sammanfattning Provsträckorna på väg E18 delen Enköping-Grillby har byggts i syfte att testa de nya BBÖ-konstruktionerna beskrivna i BYA-komplement 1/89. Samtliga sträckor visar hög bärighet och hittills har ej några skador kunnat konstateras som kan härledas till bristande bärighet. Fallviktsmätningar visar att konstruktioner utförda som BBÖ typ 3 (lätt bergbank) generellt sett givit styvare konstruktioner än utförande enligt BBÖ typ 1, även om skillnaden minskat något med tiden Den högsta bärigheten har hittills konstateras på sträcka 2 (BBÖ typ 3 med förhöjd indränkningsmängd), och den lägsta på sträcka 4 (BBÖ typ 1 med tät mellanfraktion). Bärigheten på de fyra övriga sträckorna är relativt lika. Fallviktsresultaten har hittills ej påvisat att tätare gradering av bergkrossmaterialet i mellanfraktionen också ger en styvare konstruktion. Resultaten antyder dock att en alltför tät kurva (str 4 ) rentav kan få negativa effekter på bärigheten. Resultaten från sträcka 1 tom. 3 visar att indränkningsmängden har en märkbar effekt på bärigheten. CHLOE-mätningarna har under senaste året givit ett intressant resultat, nämligen att jämnheten i längdled på sträcka 6 försämrats kraftigt. Från att ha varit den jämnaste sträckan hösten -92 är den nu den mest ojämna. (Sträcka 6 är utförd enligt BYA-84 med öppen gradering av material 8-80 mm.) Sträckornas uppbyggnad En schematisk skiss över provsträckomas uppbyggnad visas i bilaga 1. Tre sträckor, nr 1 tom. 3, är i princip byggda som BBÖ typ 3 enligt BYAkomplement 1/89.Sträcka 1 är emellertid utförd utan indränkning men med 30 kg/m2 mer AG än sträcka 2 och 3. Sträcka 2 har utförts med en förhöjd mängd indränkning, 4.0 kg/m2 mot normalt 2.5 kg/m2. Sträcka 4 tom. 6 är utförda som BBÖ typ 1, sträcka 4 och 5 enligt BYAkomplement 1 och sträcka 6 enligt BYA 84. Skillnaden mellan sträckorna består i att mellanfraktionens komfördelning har varierats. Kornkurvorna framgår av bilaga 1.

VTI Vägavdelningen Krister Ydrevik Mätresultat Fallviktsmätningar Resultatet av hittills utförda fallviktsmätningar redovisas i diagram 1 och 2. I diagram 1 visas det inverterade värdet på krökningsindex l/do-dgo (ett mått på överbyggnadens styvhet), och i diagram 2 töjningen i underkänt av AG-lagret beräknad utifrån uppmätta ytdeflektioner. Som framgår har utförandet BBÖ typ 3 dvs med lätt bergbank givit en styvare konstruktion än utförande enligt BBÖ typ 1, även om skillnaden i två fall verkar minska med tiden. Den högsta bärigheten kan konstateras på sträcka 2 och den lägsta på sträcka 4. Om sträcka l, 2 och 3 studeras antyder resultaten att extra indränkningsmängd (str 2) har en märkbar positiv effekt på styvheten hos konstruktionen. Sträcka l (utan indränkning och tjockare AG) och sträcka 3 (normal indränkningsmängd och AGtjocklek) visar i stort sett samma bärighet. Beträffande sträckorna 4 tom. 6 kan sägas att sträcka 5 och 6 förefaller ha i stort sett lika bärighet medan sträcka 4 har sämre bärighet än de övriga två. Fallviktsmätningen i oktober -93 har givit kraftigt avvikande resultat från tidigare mätningar,- avvikelser som är svåra att tolka. Vid en senare mätning med samma fallviktsdeflektometern som används på provsträckorna vid Enköping, erhölls helt felaktiga värden. På grund av detta måste resultaten från mätningen i oktober -93 tillsvidare anses som osäkra och därför har i nuläget valts att ej redovisa dessa resultat i diagram 1 och 2. E18 GRILLBY 0.5 - - - - - - - -........ _.. _. _. - Ö ' ' ' ' ' - - ' - - - - - - - - - - _I_ sm 1 O 5'5 i i _ n i i _ i i _ ' i ' ' ' ' + sm 2 0 '9 5 - - - - - - - - - -.... _..... _?3 4.5.......... _... A_ sm 3 2 X X 4 o ' ' ' ' " ' - ' ' ' ' ' ' '- - 1 - - - - ' - + 31124 X 36 q ü i å i i i i ' i i _ ' _ " ' _X_ sms ' 1 3 t 1 89-10-24 90-10-10 91-10-15 92-11-03 _9- sms Möttillfölle Diagram l: Inverterade värdet på krökningsindex l/do-d90.

VTI Vägavdelningen Krister Ydrevik E18 GRILLBY : ' _I_ STR l *<5 g _4- STR 2 'g....... _ löo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - X * STR 3 ;53 150 ' ' ' - - ' ''0 _D_ STR 4 :3 140 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 130 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -><- sm 5 i i : okt-89 okt-90 okt-91 nov-92 _-0_ STR ö Möttillfölle Diagram 2: Asfalttöjning beräknad utifrån ytdeflektioner mätta vid fallviktsmätning. Spårdjupsmätningar Spårdjupet har mätts med laseprofilografen PRIMAL och beräknats enligt den sk. VTI-metoden. Resultatet redovisas i diagram 3 samt bilaga 2. I diagram 3 visas medelvärdet av vänster och höger spår i körfältet för tio linjer per sträcka. E18 GRILLBY 10 9 A,5 8 -I- STR] E 9,, 7 ä :o 6 _O_ sm 2 0. 'c 5 å = 4 -+_ STR 3 'U 3 E 3 _D_ STRA 2 1 _X_ sm 5 0 3 F o r- o r- o r- o :- 6 Ö c':.-'.-' di cåi <4) 05 (I) O O O 0 C) 0 O O Möttillfölle Diagram 3: Spårdjup mätta med PRIMAL och bestämda enl. VTI-metoden.

VTI Vägavdelningen Krister Ydrevik Som framgår av diagram 3 är medelspårdjupet efter fyra års trafik ungefär mellan 7.5 och 9.2 mm, en ganska blygsam spårtillväxt. Från och med oktober månad 1992 är normalsektionen för provvägen ändrad från 13- m väg med 3-m Vägren till motorväg, vilket bör innebära att spårtillväxten i framtiden kommer att ske i snabbare takt, eftersom trafiken blir mer spårbunden än tidigare. Någon sådan tydlig tendens kan, enligt resultaten i diagram 3, emellertid ej utläsas för perioden 92-11 till 93-10. Som en extra studie har, i tre tvärprofillinjer per sträcka, tvärprofilen för körfält och Vägren registrerats. Ett urval av dessa från mätning i oktober -92 redovisas i bilaga 2. Som framgår finns ett tredje spår ute i Vägrenen orsakad av den tunga trafikens vägrenskörning vilken som bekant är vanlig på 13-metersvägar. I och med att vägen byggts om till motorväg kan det antas att detta tredje spår på Vägrenen ej kommer att öka mer. Slitagemätningar Varje vinter har Slitagemätningar utförts i tre linjer per sträcka, och genom att jämföra dessa mätresultat med resultaten från spårdjupsmätningarna erhålles en uppfattning om hur stor del av spårbildningen som beror av slitage och hur stor del av plastiska deformationer. Tabell 1: Medelslitage i vänster och höger hjulspår för tre linjer per provsträcka under fyra vintrar. Provväg E18 Grillby Slitage mm tot tot tot spårvår 91 vinter vår 92 vår 93 djup STR vinter vinter 91/92 vinter 89/90 90/91 92/93 93-11 2,3 2,0 4,3 1,7 6,0 1,7 7,7 75 2,0 2,0 4,0 1,8 5,8 1,8 7,6 76 2,5 1,9 4,4 1,6 6,0 1,7 7,7 77 1,8 2,1 3,9 1,8 5,7 1,7 7,4 92 2,1 2,1 4,2 1,9 6,1 1,8 7,9 88 2,6 2,0 4,6 1,8 6,4 1,6 8,0 84 GUI-ÄLDNb-Å Med PRIMAL uppmätt maximalt Slitagevärdena som redovisas i tabell 1 är medelvärdet av slitaget på en 0.5 m lång sträcka vald efter slitageprofilens utseende där slitaget varit störst, i praktiken en sträcka runt punkten för det maximala spårdjupet enligt spårdjupsmätningen. Som

VTI Vägavdelningen Krister Ydrevik framgår avtar slitaget som regel med tiden, vilket kan förklaras med att efterhand som beläggningen slits blir det, upptill en viss gräns, alltmera stenytor att nöta på. I tabellen redovisas också maximala spårdjupet uppmätt med PRIMAL hösten 1993. Maxspårdjupet är obetydligt större än det genomsnittliga slitaget i hjulspåren vilket alltså tyder på att spårdjupen i huvudsak åstadkommits genom avnötning. (Om dessutom totala slitaget jämförs med spårtillväxten blir skillnaden S 0.) Jämnhet i Iängdled Jämnheten i Iängdled är bestämd med CHLOE-profilometer och resultatet uttryckt som PSI-värde redovisas i diagram 4. E18 GRILLBY CHLOE-mötningar (höst) 4.5k -v-i* sm] PSI 3.5 + STR2 - _A-- sms _0_ mm \ _X_- sms _O* STRÖ 2.5 l 1 1 1 89-10 90-10 91-10 92-11 93-10 M öttillfölle Diagram 4: Resultat av CHLOE-mätningar Som framgår har jämnheten i Iängdled minskat något med tiden på samtliga sträckor. Jämnheten är relativt lika på sträckorna 1 tom. 5, medan jämnheten på sträcka 6 är något högre än på de övriga fram till hösten -92. Därefter har jämnheten försämrats markant på sträcka 6 så att den på hösten -93 uppvisar den sämsta jämnheten av samtliga sträckor. Okulär besiktning Vid besiktning hösten 1993 kunde inte på någon sträcka skador upptäckas som kan hänföras till bristande bärighet. Små skador i form av sprickor längs skarvar i beläggningen har sista året observerats på främst sträcka 5.

VTI Vägavdelningen Krister Ydrevik En notering som gjordes redan för ett år sedan var, att den heldragna kantlinje av markeringsmassa som lades ut i skarven mellan körbana och vägren i samband med att vägen gjordes om till motorväg, förorsakade vattensamling i högerkanten av körbanan av samma utseende som annars brukar uppstå i hjulspår. I samband med utläggning av nytt slitlager på Ömse sidor av provsträckorna, har ytterligare markeringsmassa av misstag pålagts även på provsträckorna. Detta har medfört att kantmarkeringen blivit ännu tjockare än tidigare. Tidigare rapporter VTI notat nr V161, Lägesrapport 1991-10 efter två års trafik. VTI notat nr V215, Lägesrapport 1992-12 efter tre års trafik. VTI notat nr V219, Byggnadsrapport samt resultat efter ett års trafik.

L.. LLL. 1.] 1 I PROVSTRÄCKOR MED BBÖ PA VÄG E 18 ENKÖPING -BÅLSTA EStLAuQA» 4 VTT 1988'05'24 REV. 1989'05 '10 STOCKHOLM 61180 61090 5/950 5/810 5/690 GD @ @ GD CN) 5/570 Ci SILSO.Nk m '\ 20-- / LO-- 60--' ao- /âm 51/1 5 1/1 5/1/ 5 IEI/l.-1 I/ :-=" I El/l //W A = FINFRAKTION + INDRÄNKNING 2.5kglm2 100_ m '5m5 msm :EI/l 5' Ill '-.-:-'///.-:-: I/l 11/ 1-3 B 0 --- I..0kg/m2 _01_ + 120_ BELÄGGNING c TÄT FINFRAKTION 0-32mm UTAN INDRÃNKNING 0 = MELLANFRAKTION BYA 01. m1 sm G) 80 kglmz HAB + 11.0 kglmz AG =.. BYA-KOMPLEMENT1 E sm Q) TOM@ eo kglmzhab + 110 kglmz AG F G H L f. l l 10 to m '-1 r = '. _- "_ a r ' ' L J A L..^y Al'.' l.j r.,.g. L. - '.- _-_ -. -._.. ;_. < 1; _ M 1; r à b 4' = :0 _.La..»1 = SPRÄNGSTEN (LÄTT BERGBANK) \ \ I i. 2 Ti;- \ 9._;M 8 i 2 ' knull! t.- Dunn.. L. *L Iwnk l **41u. llj 1:7: 1?'ÖféABé :.' ;- :gi:2;:' TJOCKLEKAR \ -.al.......,...l BELÄGGNING (HAB + AG) STR ^,9.5 cm o; ' u «;.-.3- w BYA at. _n_- ( -n- STR@T0M @ua.o cm. '_ FINFRAKTION A,B,c 04.0 cm ;_ \?Fx ' 1%/ /F MELLANFRAKTION D,E,F»66,5 cm CJ _ G sm Q)» 7,5 cm «_-st - KOMPLEMENT 1,, G sm@ OCH (9., 8,5 cm»um i' " I ' a ' _ \ q 1 Ad I I \ \ SPRÄNGSTEN H 0 76 0 cm

(tum) h 999; J F- r> E *001 0'ov (W) O'OV' [ägg Vägval),Tra I 4?i 00?3.J 'J...D 31 L >fsår1 BHAGÅ 2 VTI Mal-12 \<.YDREU \ K 4(4) 1 BU'UWW wmeplgw se :HN NOiDBS l :vxayulsmua l :DNINLXIH 8l3 :HN sym ONIdOXNB :swwww :) 3NY1 L CO'l l'zggl 1 J^ 1 001 91W 59A UA...år- HA v-o'oz '-O'Ol -O'OZ' 00 -O'OC»O'OE'

40.0-I ' 20.0< m (vill/ätøchtl'rafik- E48 GYALLBY BMGA 1 1(6) TvÄEPeos". Ära-*w strl VTI MZ-ll K. YDREUW. (m) LÄN: C MÄTPLATS: ENKOPING VÄG NR: E18 RiKTNING: 1 PROVSTRÄCKA: 2 SEKTION NR: 77 Mätdatum Mätning nr (mm) _ 1992-11-03 7 30.0* 20.0'1 10.0* 0.0 677 10.0-4 30.0* 40.0' VTI Väg MTG

(mm) _ 30.04 20.0'1 10.0*»20.0'1-4O.O- E48 Gm.st TvÃavkoFu. Kb -\ vr sår S B\LA&A 2 3(6) VTI m2, - ll K. VDEEW K 40.04 0.0 40.0- LÄN: c MÄTPLATS: ENKOPING VÄG NR: E18 RIKTNlNG: 1 PROVSTRÄCKA: 3 SEKTION NR: 77 Mätdatum Mätning m 19924103 7 VTI Väg MTG -30.0"

wmepxçw " (lulu) 90 O'O m V' ociitralilr- w? 99% 6% uu. år.: 631 L > -r _.0 L,U v) ;1-- BILAGAÃL We) VTI W512" 12. K. YDEEW I< (W) JU Buçulçw [9 L 91W BRA LLA EO'l L'ZBGl 99?HN NOIlNBS 17 :VNDYULSAOUd l 59NIN1XIU 8l3 3UN 931A DNIdOXNB 3SlV1dlYW 3 :NY'I -O'OV ro'ol -O'OE' 0'0t - >O'OZ' >O'Ol O'OZ *O'OC

I db W ochtrafilrihåth 0082 'vs-:g: LUF- 68 93 :.'á du. ;9 8. >.r La L.,JJ m mig 2.5.» ägg) cyl-;1 GB *0 61 'U BWUWW Jmeplgw LL 5UN NOIlXBS 9 3VX3YHLSAOUd l?dninlxiu 8l3?HN DYA DNIdOXNB 3SlV1dlYW 3 NY L EO'll'ZGGl (UJ) WU L 1 l I I A I 1 1 1 Å A L L L L 1 I 9'0 91W 58A ua i'o'ov»008»003 r-o'oz" PO'OV' -0'08' -O'Ol' 00 -O'Ol ' (mun

30.0* 20.04-20.0' 4;» T fl!- (Wi/WW E482 GmLLBY TVÃEWEoHL Kb -t W ska» 6 qu 2 U VTI. ml 'IL K.\/DEEw K LÄN: C MÄTPLATS: ENKOPlNG VÄG NR: E18 RIKTNING: 1 PROVSTRÄCKA: 6 SEKTION NR: 77 Mätdatum Mätning nr 1992-11-04-7 v 1 1 W Y V 1 T f ' Y 1 1 1 6.7 0.6 1.1 1.7 22 2.8 4 vn Väg MTG (mm) _ 40.0' 10.0* 40.0-1 -30.0" 40.04