Session 30 Leif G Wiman

Transportforum 2009

10 års uppföljning avE6 Fastarp-Heberg,1996-2006

Leif G Wiman, VTI

Prov med olika överbyggnadstyper

Huvudsyfte:Begränsa spårbildningen

Överbyggnadstyper

-1000

-900

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

Tjoc

klek

[mm

]

Slitlager Bindlager Viacobind ViacobaseStålnät AG Armering BetongCG Bärlager F-lager

Referens FAS StålnätArme-

rad

GBÖ BÖCBÖOarme-

radCBÖ

19 observationssträckor

Spårbildning, Primal

Spårbildning & jämnhet, RST

Slitage, laserprofilometer

Provbelastning, fallvikt

Friktion, SAAB Friction Tester

Däck-vägbanebuller

Utgångsläge

» Överbyggnadskonstruktioner med relativt tjocka bundna lager

» En förhållandevis lång teknisk livslängd kunde förväntas

» Dimensionerande trafikmängd > 19 miljstandardaxlar (N100)

Verklig trafik och prognos

» Verklig trafik 10 år = 7 milj N100

» Prognos 20 år = 17 milj N100

» Antagen B-faktor = 1,3 N100/tungt fordon

Sammanfattande slutsatser

» Funktionsrelaterade stabilitetskrav på bitumenbundnabär- och bindlager (FAS-konceptet) ger betydande förbättringar när det gäller att begränsa spårbildning p.g.a. deformation.

» Konstruktioner med cementstabiliserade bärlager (CBÖ) visar begränsad spårbildning vid optimal tjocklek på överliggande bind- och slitlager.

» CBÖ-konstruktioner bör utvecklas för att bättre förhindra reflektionsprickor.

» Vid armering med stålnät i asfaltkonstruktioner är placeringen av näten i höjdled av stor betydelse.

Sammanfattande slutsatser(forts)

» Mer än hälften av spårbildningen hos asfaltöverbyggnaderna är deformation.

» En stor del av deformationerna uppkommer redan första året, (20-30%).

» Betongbeläggningarna visar god slitstyrka och därmed god förmåga mot spårbildning.

» Ingen stor skillnad mellan asfalt- och betongbeläggning när det gäller friktion och buller.

Exempel från uppföljningen

Jämförelser med bästa referenssträckan somuppvisade 10,4 mm spår efter 10 år (PRIMAL)

När kan samma spårdjup förväntas på övrigasträckor?

Exempel från uppföljningen

y = 1,93x0,64

R2 = 0,97

y = 1,76x0,62

R2 = 0,97

0

5

10

15

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21År

Spår

tillv

äxt,

mm 13 FAS

14 FASPrognos(13)Prognos(14)Potens (14 FAS)Potens (13 FAS)

Exempel från uppföljningen

CBÖ…………………..14-22 årFAS-konceptet………14-18 årReferens med porfyr..12 årStålnät i AG = referens 10 år

Spår uppdelat på deformation och slitage

2,3

4,43,3 3,6 3,9

5,2 5,05,9 6,2 6,4 6,9

7,63,3

2,23,4 3,4 3,2

2,4 2,9

3,02,8

3,2

4,23,7

0

2

4

6

8

10

12

8 CBÖ

13 FAS

8X C

BÖ9 C

BÖ14

FAS15

X Ref

porfy

r11

Nät

på A

G7 N

ät i A

G12

Refe

rens

6 Refe

rens

15 R

eferen

s10

Refe

rens

Spår

tillv

äxt (

mm

)

SlitageDeform.

Första året jämfört med efterföljande år

»Spår»Slitage»Deformation

Spårdjupstillväxt år 1 och medeltillväxt år 2-10

1,6 1,6 1,71,9 2,0 2,0

2,4

3,1 3,2

3,53,7

4,2

0,7

0,6 0,5

0,7 0,7 0,6

0,9 0,9 0,8 0,9 0,9

1,2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

8X C

BÖ13

FAS8 C

BÖ15

X Ref

porfy

r9 C

BÖ14

FAS11

Nät

på A

G7 N

ät i A

G12

Refe

rens

6 Refe

rens

10 R

eferen

s15

Refe

rens

Spår

tillv

äxt p

er å

r, m

m

Första åretPer år (år 2-10)

Slitage år 1 jämfört med medelslitage år 2-7

0,7

1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,21,3 1,4

0,2

0,4 0,3 0,4 0,3 0,4 0,4

0,2

0,4 0,3

0,4 0,5

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

13 FAS

14 FAS

12 R

eferen

s

8 CBÖ

7 Nät

i AG

6 Refe

rens

9 CBÖ

15X R

ef po

rfyr

8X C

BÖ11

Nät

på A

G10

Refe

rens

15 R

eferen

s

Slita

ge, m

m

Slitage första åretMedelslitage år 2-7

Deformation år 1 jämfört med medeldeformation år 2-7

0,50,7

0,8 0,9 0,9 1,01,2

2,02,2

2,4 2,4

2,8

0,5

0,3

0,7

0,6

0,4 0,5

0,6 0,6 0,7

0,9

0,7 0,7

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

8X C

BÖ8 C

BÖ

15X R

ef po

rfyr

13 FAS9 C

BÖ14

FAS11

Nät

på AG

7 Nät

i AG

12 R

eferen

s10

Refe

rens

6 Refe

rens

15 R

eferen

s

Def

orm

atio

n (m

m)

Deformation år 1Medeldeformation år 2-7

Spårdjup år 1 i procent av år 10

0

5

10

15

20

25

30

35

8X C

BÖ15

X Ref

porfy

r

9 CBÖ

13 FAS

14 FAS

8 CBÖ

7 Nät

i AG

10 R

eferen

s12

Refe

rens

6 Refe

rens

11 N

ät på

AG15

Refe

rens

%

Avslutningsvis

» Spårbildning på betongsträckorna pgaslitage

Spårtillväxt p.g.a. dubbslitage på betongsträckorna

y = 0,10x + 0,19

y = 0,27x + 0,16

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8År

Spår

tillv

äxt p

ga s

litag

e (m

m)

1 Btg 162 Btg 162X Btg 83 Btg 163X Btg porfyr4 Arm btg 165 Arm btg 8Linjär (3X Btg porfyr)Linjär (5 Arm btg 8)

Slitageprognos för ”sämsta” betongsträckan

Slitage = 0,27*År + 0,16mm

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25 30 35 40

År

Spår

tillv

äxt p

ga s

litag

e (m

m)

1 Btg 162 Btg 162X Btg 83 Btg 163X Btg porfyr4 Arm btg 165 Arm btg 8Prognos (5 Arm btg 8)Linjär (3X Btg porfyr)Linjär (5 Arm btg 8)

VTI-rapport 632

Prov med olika överbyggnadstyper

Uppföljning av observationssträckor på väg E6 Fastarp-Heberg

10-årsrapport, 1996-2006

Leif G WimanHåkan Carlsson

Leif VimanBengt-Åke Hultqvist

Tack för uppmärksamheten

Exempel (forts.)

En jämförelse mellan spårdjup uppmätt med PRIMAL respektive RST visar att spårdjup från RST är ca 70 % av spårdjupet mätt med PRIMAL.

Tidpunkt för åtgärd?

Förutsättningar:» RST-mätning» Kriterium 15 mm spårdjup

Livslängd 15 mm spår

» Stålnät i AG (105 mm under ytan)18 år» Bästa referens med kvartsit 19 år» Referens med porfyr 23 år» Bästa FAS-sträcka (13 FAS) 29 år» Bästa CBÖ-sträcka (8 CBÖ) 32 år

Spårbildning första året

» 20-30 % av spårbildningen efter 10 år kanhänföras till första året

Slitage

Asfaltsträckorna 0,2-0,5 mm/årBetongsträckorna 0,1-0,3 mm/år

För ”sämsta” betongsträckan betyder det mer än 35 år till första åtgärd (10 mm spår)

Friktion och buller

» Liten skillnad mellan asfalt och betong» Stenstorlek och stenkvalité avgör» Kvartsit och durasplit ger bättre friktion än

porfyr » Betong med 8 mm sten visar minst buller

Slitage och friktion

» Goda slitageegenskaper betyder sämre friktion och vice versa