Polymermodifierade slitlagerbeläggningar på Arlanda Ramp Rudolf

Polymermodifierade slitlagerbeläggningar  på Arlanda  Ramp  Rudolf

VTI notat 73-1999

Polymermodifierade slitlagerbeläggningar på

Arlanda Ramp Rudolf

En jämförande laboratorieundersökning

Författare

FoU-enhet

Projektnummer

Projektnamn

Uppdragsgivare

Distribution

Ylva Edwards, Safwat Said,

Peet Höbeda och Leif Viman

Väg- och banteknik

70139

Bindemedeisspecifikation för

Arlanda Bana 3 med fältförsök

Ramp Rudolf

Luftfartsverket

Fri

Väg- och forskningsinstitutet t

-

Förord

Ett antal polymermodifierade slitlagerbeläggningar av typ ABT 16 har ingått i ett provläggningsförsök på Arlandas Ramp Rudolf. Beläggningarna har undersökts och utvärderats vid VTI i avsikt att få kunskap och underlag för en framtida bättre kravspecifikation för flygfältsbeläggningar, däribland Arlandas Bana 3.

Provningarna har utförts på uppdrag av Luftfartsverket BANA 3 och ingår i projekt ”Bindemedelsspecifikation och Arbetsbeskrivning för Flygfältsbelägg­ ningar”. Projektet är ett samarbetsprojekt mellan Luftfartsverket, VTI, Nynäs,

Shell, Elf, Skanska och Akzo Nobel. Projektägare i projektet är Nils-Erik Nyqvist och projektledare vid Luftfartsverket Johann Rollén. Följande personer ingår i projektgrupp och arbetsgrupp:

Projektgrupp

Arbetsgrupp

Leverantörer/ entreprenörer

Nils-Erik Nyqvist

Ylva Edwards

Johann Rollén

Johann Rollén

Jan Lassi

Jan Adén

Rolf Lindström

Carl Robertus

Bo Sillén

Thorleif 0degaard

Mats Norell

LFV Teknik

VTI

LFV Teknik

LFV Teknik

LFV Teknik

Skanska

Skanska

Shell Bitumen

Nynäs

Elf Nordic Oil

Akzo Nobel

Provningar

Laboratorieprovningarna vid VTI har utförts av Andreas Waldemarsson,

Hassan Hakim, Joakim Wahlström, Helene Wallgren, Karl-Axel Thörnström,

Ghanim Kajhem, Robert Karlsson, Fredrik Nilsson och Jane Salomonsson. I projekt- och fältarbetet har också Lars Eriksson medverkat.

Linköping november 1999,

Ylva Edwards

Leif Viman

Safwat Said

Peet Höbeda

VTI

VTI

VTI

VTI

Ylva Edwards

VTI notat 73-1999

VTI notât 73-1999

Innehållsförteckning

Sida

1 Inledning

5

2 Allmänt om stabilitet och styvhet hos asfaltbeläggningar

2.1 Stabilitet

2.2 Styvhet/Flexibilitet

2.3 Bindemedlets roll

3 Bindemedel för flygfältsbeläggningar

3.1 Bindemedelsspecifikation för Gardermoen

3.2 Förslag till kravspecifikation för bindemedel till Arlandas Bana 3 10

9

9

6

6

6

6

4 Provläggning på Ramp Rudolf

4.1 Tillverkning av asfaltmassa och provtagning

4.2 Resultat vid provläggningen

10

11

11

5

5.1

Material

Bindemedel

5.2 Vidhäftningsmedel

5.3 Stenmaterial

5.4 Asfaltmassa

6 Metoder

6.1 Bindemedel

6.2 Asfaltmassa

7 Provning och provningsresultat

7.1 Bindemedel

7.2 Asfaltmassa

8 Diskussion av resultat samt slutsatser

8.1 Inverkan på upphandling och genomförande av beläggningsarbetena på Arlanda Bana 3

8.2 Kompletterande undersökningar från branschen

8.3 Mikroskopi på tunnslip från rampen

20

20

23

29

13

13

13

13

14

15

15

16

9 Fortsatt arbete

9.1 Bindemedlets förhårdning

9.2 Vidhäftningsförsök

9.3 Uppföljning på Ramp Rudolf

Referenser

Bilagor

Bilaga 1 Kravspecifikation Arlanda Bana 3. Bindemedel

Bilaga 2 Kravspecifikation Arlanda Ramp Rudolf

Bilaga 3 Datablad och information från bindemedelstillverkare

Bilaga 4 Kompletterande undersökningar från branschen

Bilaga 5 Provningsmetoder. Wheel-tracking

Bilaga 6 Mikroskopi på tunnslip

Bilaga 7 Resultat för asfaltmassa

31

31

32

33

33

33

33

34

VTI notât 73-1999

VTI notat 73-1999

1 Inledning

Asfaltbeläggningsarbeten på flygfält, under Luftfartsverkets ansvar, utförs enligt

”Arbetsbeskrivning för Flygfältsarbeten. Bitumenbundna lager”. Arbetsbeskriv­ ningen behöver i vissa delar revideras. I första hand gäller detta förfarande och krav vid proportionering och kvalitetskontroll av asfaltmassan.

För flygfältsbeläggningar gäller speciella omständigheter såsom t.ex. påverkan från ban- och flygplansavisningsmedel samt flygbränslespill. En accelererande nedbrytning av beläggningen påverkar flygsäkerheten. Stenar som lossnar kan orsaka skador på flygplansmotorer. Ökad nedbrytning av beläggningen ger också kortare livslängd med ökad kapitalkostnad som följd. Speciella krav kan därför behöva ställas på flygfältsbeläggningar och bindemedlet i dessa beläggningar.

Ett provläggningsförsök har utförts i anslutning till ordinarie beläggningsarbete på Arlandas Ramp Rudolf. Avsikten har varit att prova och utvärdera ett antal slitlagertyper med olika polymermodifierade bindemedel för att få underlag till en framtida kravspecifikation vad gäller flygfältsbeläggningar. Avsikten har inte varit att bedöma eller rangordna de olika ingående bindemedelsprodukterna.

Projektet har i viss mån också utgjort underlag för bindemedelsspecifikationen till

Arlandas Bana 3.

Erhållna resultat för prov från provbeläggningarna jämförs i studien med motsvarande resultat för laboratorietillverkat prov. Bindemedelsanalyser för orginalbindemedel och återvunnet bindemedel ingår. Provningar som ingår för asfaltmassan är dynamisk kryptest, pulserande pressdragprovning, wheel-tracking försök och vidhäftningsundersökningar.

VTI notat 73-1999 5

2 Allmänt om stabilitet och styvhet hos asfalt­ beläggningar

2.1 Stabilitet

Plastiska deformationer för vägar har beaktats alltmer under senare år på grund av

ökad trafikvolym och höjning av den högsta tillåtna belastningen. Tendensen till högre ringtryck har påskyndat denna typ av spårbildning på väg.

För civila flygfält däremot har plastiska deformationer på banor med rullande trafik hitintills förekommit endast i undantagsfall. Problemet har i förekommande fall uppstått på uppställningsplatser (statiska laster). Det vanligast förekommande ringtrycket är ca 1,3 MPa. På större trafikflygplan kan dock trycket variera mellan

0,7-1,5 MPa. Med ökande flygtrafik i framtiden förväntas emellertid plastiska deformationer kunna bli ett problem också på flygplatsbanor. Högre ringtryck är däremot inte aktuellt för civila flygplatser.

Vid små deformationer under en belastning uppför sig beläggningen som linjärt elastisk och återhämtar sin deformation efter avlastning. Vid stora deformationer, däremot, blir en del av deformationen kvar även efter avlastning. Bindemedels- egenskaperna påverkar i hög grad deformationsåterhämtningen hos en asfalt­ beläggning.

Med deformationsstabilitet hos asfaltbeläggningar menas deformations- motståndet hos beläggningen under trafikbelastning vid hög temperatur.

Belastningsberoende deformationer i hjulspår under sommarperioder är kännetecknande för låg stabilitet hos asfaltöverbyggnader. Massans samman­ sättning, stenmaterialets egenskaper och typen av bindemedel har stor inverkan på stabiliteten hos beläggningar. Användning av hårda bindemedel, vissa tillsatser samt t.ex. SBS- eller EV A-modifierade bitumen ökar beläggningsstabiliteten.

2.2 Styvhet/Flexibilitet

En beläggning med låg styvhetsmodul är normalt flexibel och tål stora deformationer jämfört med en styv beläggning. Detta innebär att en flexibel beläggning också har bättre motstånd mot sprickor än en styv beläggning. En beläggning med låg styvhet har också låg lastfördelningsförmåga och utsätter därmed underliggande lager för större påkänningar än en beläggning med hög styvhetsmodul gör.

Styvhetsmodulen definieras i allmänhet som förhållandet mellan spänning och töjning vid belastning av en asfaltbeläggning. Vid bestämning av styvhetsmodul utsätts ett prov för små påkänningar. Detta innebär att det är bindemedlet som i hög grad påverkar beläggningens styvhet eller flexibilitetsegenskaper. Genom användning av polymermodifierat bitumen kan beläggningens styvhet/flexibilitet påverkas. Normalt minskar beläggningens temperaturkänslighet vid användning av polymermodifierat bitumen.

2.3 Bindemedlets roll

Orsakerna till permanent deformation i en asfaltbeläggning varierar således. För högtrafikerade beläggningar med tung trafik kan permanenta deformationer ofta härledas till krypning i det övre asfaltlagret vid hög temperatur under inverkan av trafikens belastning. Asfaltmassan packas och omfördelas i beläggningslagret, och

6

VTI notat 73-1999

som en följd av försämrad kohesion och vidhäftning i massan kan material så småningom även lossna i de uppkomna spåren. Spårbildningen uppstår antingen i ett tidigt stadium (t.ex. om bindemedlet inte ”satt sig” innan beläggningen tas i bruk) eller som en gradvis utveckling under en följd av år.

Permanent deformation på icke högtrafikerade beläggningar relateras ofta till tillfällig hög belastning som överstigit bärighetskapaciteten för de asfaltlager som ligger under slitlagret. Problemet relateras då till lagrets styvhet eller tjocklek.

[Eurobitume 99 Workshop]

Både bindemedlet och stenskelettet i asfaltmassan bidrar till den totala permanenta deformationen. Deformationen kan gå tillbaka och benämns då elastisk (om tidsoberoende) eller viskoelastisk (tidsberoende). En deformation som inte går tillbaka benämns i motsvarande fall plastisk respektive viskoplastisk.

Spårbildning är permanent och orsakas således av viskösa eller viskoplastiska deformationer. Därtill kan påverkan som har med växelverkan mellan bindemedel och stenmaterial uppstå. Fysikalisk växelverkan och/eller kemiska reaktioner mellan bindemedel och stenmaterial kan bidra till permanenta deformationer som då beror av asfaltmassans sammansättning. Exempel på detta är selektiv absorption av bindemedelskomponenter, adsorption av vissa bindemedels- komponenter (som en film på stenmaterialpartiklar) samt syra/bas reaktioner.

[Eurobitume 99 Workshop]

Parametrar som bestämmer väg- eller flygfältsuppbyggnadens funktion är spänningsnivåerna i de olika beläggningslagren (styvhetsmodulen och tjockleken på varje lager), parametrar som påverkar brottnivån för beläggningslagren

(materialens styrka) samt variationsgraden för dessa parametrar i konstruktionen.

[Eurobitume 99 Workshop]

Eftersom bitumen är viskoelastiskt, beror både styvhetsmodulen för asfaltmassan och bitumenet på belastningstiden (eller belastningsfrekvens) samt på temperaturen.

Permanent deformation beror således på bindemedlets ”flytegenskaper” och asfaltmassans plasticitet. Permanent bindemedelsdeformation är en helt och hållet viskositetsberoende deformation. Det finns emellertid olika meningar om hur denna deformation skall mätas; mätning under kort tid relaterat till trafik- hastigheter eller mätning under längre tid, kryptest.

För konventionellt bitumen anses wheel-trackingresultat korrelera väl med konventionella bindemedelsegenskaper som penetration och mjukpunkt.

[Eurobitume 99 Workshop]

2.3.1 Modifierat bindemedel

Konventionellt bitumen har under de flesta trafik- och klimatförhållanden tillräckligt goda egenskaper, men i en del sammanhang har gränsen för dess förmåga nåtts. Det är t.ex. inte längre möjligt att undvika spårbildning vid tung spårbunden trafik, även med mycket hårda bindemedel och stenrik asfalt­ beläggning. (Med hårt bindemedel ökar därtill risken för lågtemperatursprickor.)

Kohesion och vidhäftningsegenskaper kan vara otillräckliga med konventionellt bitumen, kemikalieresistens kan behövas o.s.v.

Val av modifiering eller tillsats för ett bindemedel är förstås hårt knutet till användningsområde och appliceringsteknik.

Med modifierat bindemedel uppnås generellt sett bättre motstånd mot spårbildning samt förbättrad flexibilitet vid låga temperaturer.

V U notât 73-1999 7

För t.ex. flygfältsbeläggningar kan förmågan att motstå inverkan av flygplan- och banavisningsmedel avsevärt förbättras med ett modifierat bindemedel.

Följande definitioner gäller [Modified bitumen workshop 1998]:

Modifierade bindemedel är bindemedel som modifierats genom tillsats av någon kemikalie som modifierar bindemedlets struktur och/eller fysikaliska och mekaniska egenskaper. Det modifierade bindemedlet tillverkas separat eller i anslutning till utläggningsarbetet. Bindemedlet kan karaktäriseras separat. Exempel på modifierat bindemedel är elastomer- och plastomer- modifierat bitumen.

• För bindemedel med additiv tillsätts additivet under tillverkningen av en massa eller i samband med utläggning. Bindemedel med additiv kan vanligtvis inte karaktäriseras separat, utan massan provas. Exempel på additiv är syntetiska additiv (polyolefinpolymerer), återvunnen plast, gummigranulat, fibrer och naturasfalt.

• Specialbitumen är bitumen som tillverkas vid speciell tillverkningsprocess i raffinaderiet. Exempel på specialbitumen är hårdbitumen, multigrades och syntetiska bindemedel.

Den mest använda typen av modifierande tillsatser är polymerer. I huvudsak handlar det om tillsats av termoplastiska polymerer. Termoplastiska polymerer delas in i två grupper; elastomerer och plastomerer. Man skiljer på modifiering som bara är en blandningsprocess och modifiering som också involverar en kemisk reaktion såsom vulkanisering under tillverkningen. Även Latex och gummiinblandning ingår under rubriken modifierat bindemedel.

För elastomermodifierat bitumen är det mest ren blandning, men också cross- linking förekommer.

Det mest vanliga i vägbeläggningssammanhang är s.k. styren-butadien copolymerer såsom random copolymerer SBR, diblock- (SB) eller triblock (SBS) copolymerer. Triblock copolymerer kan vara linjära eller radiala. Även styren- isopren-styren, EPDM m.fl. förekommer.

För styren-butadien copolymerer är det butadienblocken som sväller i maltenfasen. De flesta elastomerbitumen har två faser. Stabiliteten beror på hur fin strukturen är.

2.3.1.1 Cross-linked elastomerbitumen

När bitumen modifieras med SB sker svällning, ungefär som för SBS, men de reologiska egenskaperna blir annorlunda eftersom det inte bildas motsvarande nätverk som med SBS. För att få produkten tillräckligt elastisk ändå, krävs en kemisk cross-linking process som skapar kovalenta bindningar mellan de linjära makromolekylerna. Först sker dispergering och sedan tillkommer tillsats av vanligtvis en svavelbaserad cross-linking agent. Detta kan utföras för de flesta styrenbaserade copolymerer, och också för triblock-copolymerer (d.v.s. SBS).

En cross-linked polymerbitumen får en väldigt fin struktur och fluorescerar fullständigt i ett fluorescensmikroskop. Fluorescensmikroskopi blir därför inte meningsfullt att använda. Elektronmikroskopi för karaktärisering kan användas istället. Cross-linking processen ger bindemedlet mycket goda kohesions- och stabilitetsegenskaper. Processen är emellertid inte reversibel, så problem med gelning kan uppstå om inte halten polymer och kemisk cross-linking agent är mycket väl kontrollerade.

8 VTI notat 73-1999

2.3.1.2 Plastomerer

Aktuella plastomerer i vägsammanhang är EVA (copolymerer av etylen och vinylacetat), EMA (copolymrer av etylen och metylakrylat) samt EBA (copolymerer av etylen och butylakrylat).

3 Bindemedel för flygfältsbeläggningar

Bindemedlet har som nämnts avgörande betydelse för asfaltbeläggningens funktion. Det är därför viktigt att bindemedlets egenskaper definieras så att fenomen som sprick- och spårbildning av olika slag i beläggningen kan kontrolleras liksom inverkan av åldrings-, vidhäftnings- och fuktkänslighets- parametrar. Följande krav bör ställas på aktuella flygfältsbeläggningar:

• beständighet mot termisk sprickbildning vid låga temperaturer

• beständighet mot trafikbelastning vid normala och högre temperaturer

(stabilitet hos asfaltbeläggningen)

• beständighet mot utmattning och lastrelaterade lågtemperatursprickor

• beständighet mot stenlossning (goda vidhäftningsegenskaper)

• åldringsbeständighet

• kemikaliebeständighet (beständighet mot främst avisningsmedel av typerna acetat, formiat och glykol)

• friktion och textur

• beläggningen skall vara återvinningsbar

Val av bindemedel bör göras mot bakgrund av de klimatförhållanden som kan förväntas råda på flygplatsen. Den högsta respektive lägsta förväntade temperaturen i beläggningen styr valet av bindemedel.

Ett bindemedel av typ B 180 kan, enligt SHRP-koncept, användas för asfaltbeläggningar med högsta förväntade temperatur på 52°C (20 mm ner i beläggningen) samt lägsta förväntade temperatur på -28°C i beläggningens ovan yta. En B 180 blir således klassificerad som PG 52-28 enligt Superpave och

B85 på motsvarande sätt en PG 58-22 [Andersen 1998],

Med ett polymermodifierat bitumen kan bättre beständighet vid höga temperaturer, och motsvarande minst lika goda lågtemperaturegenskaper erhållas som för det ingående basbitumenet. Med ett polymermodifierat bitumen kan också beläggningens vidhäftningsegenskaper och kemikaliebeständighet förbättras. Ett stort antal olika polymerer finns på marknaden för modifiering av bitumen. Mest vanligt är som nämnts modifiering med elastomerer (avsnitt 2.3.1)

3.1 Bindemedelsspecifikation för Gardermoen

I anbudsdokumentet för asfaltbeläggningen på Oslos nya flygplats Gardermoen ingick en bindemedelsspecifikation med krav på bitumenet i enlighet med

Superpave:s bindemedelsspecifikation. En PG 64-34 begärdes. Därutöver skulle det omodifierade ingångsbitumenet uppfylla PG 52-34.

Bindemedelsspecifikationen enligt Superpave var då ny och förhållandevis oprövad, men det norska Luftfartsverket anammade ändå specifikationen, med några modifieringar. Den s.k. Direct Tension Test ersattes med en duktilitetstest

VTI notat 73-1999 9

vid 10°C efter RTFOT. Produktionskontroll utfördes i enlighet med specifika­ tionen för varje 500 ton polymerbindemedel.

I anslutning till arbetet med Gardermoen har ett stort samarbetsprojekt ”Ny asfaltteknologi” bedrivits vid SINTEF. I projektet har bindemedelsteknologin och specifikationen i SHRP testats och utvärderats för norska förhållanden [Andersen

1998],

3.2 Förslag till kravspecifikation för bindemedel till

Arlandas Bana 3

Ett förslag till bindemedelsspecifikation för polymerbindemedel till Arlanda

Bana 3 togs fram vid VTI på anmodan från Luftfartsverket redan innan studien av provbeläggningarna på Ramp Rudolf hade avslutats.

Bindemedlet skall enligt kravspecifikationen vara modifierat med SBS (styren- butadien-styren) och uppfylla kraven enligt SHRP Superpave-specifikationen för en PG 64-28 samt en del tilläggskrav med avseende på t.ex. elastisk återgång, lagringsstabilitet och beständighet mot banavisningsmedel. Erfarenheter och resultat från bl.a. följande projekt ligger till grund för förslaget:

• Projekt Högakustenbron [Edwards och Westergren, 1999]

• Bindemedelsspecifikation för Gardermoen

• Projekt Avisning av banor och flygplan [Edwards, Rollén m.fl., 1999]

• Projekt Ramp Rudolf

Förslaget till kravspecifikation för Arlandas Bana 3 framgår av Bilaga 1.

4 Provläggning på Ramp Rudolf

Ett förslag beträffande provbeläggningar, provningsprogram och krav­ specifikation för Ramp Rudolf togs inledningsvis fram. Utdrag ur förslaget framgår av bilaga 2.

Provläggningen utfördes 18-20 augusti 1998. Tre provsträckor och en referenssträcka om vardera cirka 150 meter slitlager lades ut i ett drag. För varje beläggningstyp lades tre lass ut. Slitlagrets tjocklek var cirka 60 mm.

Temperaturen uppmättes i läggaren med jämna mellanrum, och varierade mellan 142 och 175°C. Den totala utläggningstiden låg mellan 25 och 35 minuter för varje beläggningstyp.

Läggaren var en D em agD F130C (bandburen) med högpackande skrid

EB 60/5 TV. Vältar med beteckningen Dynapac CS 141 samt CC 21 High Comp med vibrator användes.

Klistring mot bindlagret utfördes med bitumenemulsion, och klistring mellan provbeläggningar med B 180.

Vädret var i huvudsak mulet och blåsigt under provläggningarna. Inget regn föll (undantaget lite duggregn strax före utläggningen av referensmassan), och lufttemperaturen låg kring 15°C.

10

VTI notat 73-1999

Figur 1

Provläggning pâ Ramp Rudolf

4.1 Tillverkning av asfaltmassa och provtagning

Asfaltmassorna tillverkades vid Vällstaverken med cirka 20 minuters transportväg till Ramp Rudolf.

4.1.1 Provtagning vid verket

Prov på bindemedel och asfaltmassa, för laboratorieprovning vid VTI, togs ut i anslutning till tillverkningen.

4.1.2 Provtagning på rampen

Provtagning av borrkärnor och provplattor utfördes cirka en månad efter utläggningsarbetet (15-16 september).

4.2 Resultat vid provläggningen

Tillverkning och utläggning utfördes i Skanskas regi och fungerade i stort mycket bra. Inga större problem vad gäller logistik eller organisatoriskt arbete kring fältförsöket uppstod. Samtliga bitumentillverkare var representerade och gavs möjlighet att övervaka både blandnings- och utläggningsprocedurer.

Slutresultatet såg bra ut för samtliga sträckor. Den enda uttalade

”anmärkningen” rörde skarven mellan Elfs och Shells provsträckor, se figur 2, där längsgående dragsprickor uppstått i samband med vältningen. Anledningen till detta ansågs vara att den första vältöverfarten inte utförts på skarven, med

överlapp till den angränsande kalla provsträckan, utan kommit cirka 5 cm in på den varma sidan varvid längsgående bestående sprickbildning uppstått.

Nedan beskrivs mycket kortfattat förfarande och resultat för respektive provsträcka i kronologisk ordning.

VTI notât 73-1999

11

Figur 2 Längs gående dragspricka

mellan Elfs och Shells provsträckor

Provsträcka Elf

Läggningen försenades 3-4 timmar beroende på tempereringen av bindemedlet i verket samt tekniskt fel på läggaren. Beslut togs av Elfs representant vid verket att sänka vald bindemedelshalt med 0,3 %-enheter.

Antalet vältöverfarter (undantaget efterpackningen) uppskattades till cirka 15 stycken. Massan uppfattades som den mest fjädrande vid vält- ningsarbetet och minst ”feta bitu- menfläckar” uppstod på ovanytan.

Temperaturen på massan i läggaren varierade enligt utförda mätningar mellan 160 och 172°C.

Provsträcka Shell

Antalet vältöverfarter (undantaget efterpackningen) uppskattades till mellan 18 och 24 stycken. I samband med vältningen uppstod längsgående dragsprickor i stor omfattning mot

Elfs beläggning. Fetare partier noterades lokalt på beläggningen.

Temperaturen på massan i läggaren varierade enligt utförda mätningar mellan 149 och 175°C.

Provsträcka Nynäs

Antalet vältöverfarter (undantaget efterpackningen) uppskattades till cirka 15 stycken. Fetare partier noterades lokalt på beläggningen.

Temperaturen på massan i läggaren varierade enligt utförda mätningar mellan 154 och 167°C.

Referenssträcka B 85

Referenssträckan lades ut dagen efter de polymermodifierade belägg­ ningarna under ungefär samma klimat och utläggningsförhållanden.

Temperaturen på massan i läggaren varierade enligt utförda mätningar mellan 142 och 171°C.

12

VTI notat 73-1999

5 Material

Fyra provbeläggningar ingår i studien. Den ordinarie beläggningen, referens­ beläggningen (ABT 16/B 85), utfördes med vidhäftningsmedel Wetfix I. De respektive polymermodifierade beläggningarna utfördes utan tillsats av vidhäft- ningsbefrämjande medel.

5.1 Bindemedel

Tre polymermodifierade bindemedel och det ordinarie bitumenet (B 85 från

Nynäs) ingår i studien.

De modifierade bindemedlen skulle enligt uppställda krav inför provläggningsprojektet uppfylla PG 58-28 enligt Superpave-specifikationen.

Bindemedlet skulle dessutom uppfylla vissa krav med avseende på elastisk

återgång vid 10°C, (50-90%) samt uppvisa beständighet mot banavisningsmedel enligt angiven metod. Lagringsstabilitet (förändring i mjukpunkt och elastisk

återgång efter 72 timmar vid 180°C) skulle vidare anges, liksom typ och halt av polymerbitumen. Kravspecifikationen framgår av Bilaga 2.

De modifierade bindemedlen som ingår i provläggningen är enligt datablad från tillverkaren följande:

• Styrelf 26/2D, ett polymermodifierat bitumen PG 64-28 från Elf (ett s.k. cross-linked elastomerbitumen,

• T 85-98, ett polymermodifierat bitumen PG 64-28 från Nynäs,

• Mexphalte FuelSafe, ett polymermodifierat flygbränslebeständigt bitumen

PG 64-28 från Shell.

Ytterligare uppgifter enligt datablad och information från tillverkaren framgår av Bilaga 3.

5.2 Vidhäftningsmedel

Vidhäftningsmedel Wetfix I från Akzo Nobel ingår i den konventionella referens­ beläggningen samt i den laboratorieundersökning av vidhäftningstal för de respektive massorna som utfördes inom projektet. Inblandning 0,25%, beräknat på bindemedelsmängden, användes i referensmassan och i nämnda laboratorieförsök.

5.3 Stenmaterial

Stenmaterial från Långåsen Arlanda (ett krossat naturgrus rikt på porfyr) ingår i massabeläggningarna. Materialet är uppkrossat för bärlager ABT 22 och slitlager med maximal stenstorlek 16 mm. De fraktioner som ingår i slitlagerbelägg- ningarna på Ramp Rudolf uppfyller enligt tidigare utförda provningar med god marginal följande krav enligt Luftfartsverkets Arbetsbeskrivning för Flygfälts- arbeten, Bitumenbundna lager:

• Flisighetstal (FAS metod 209)

• Kulkvarnsvärde (FAS metod 259)

<1,40

<9

• Sprödhetstal (FAS metod 210) <50

• Krossytegrad lägst/högst (FAS metod 243) 60/10

VTI notât 73-1999 13

5.4 Asfaltmassa

Aktuella recept togs fram av Skanska med hjälp av Marshallutvärdering.

Receptkurvan framgår av Figur 3.

Baserat på resultat från Marshallutvärderingen valdes bindemedelshalten

5,4 vikt-% för massorna med polymerbindemedel från Nynäs respektive Shell.

För massan med bindemedel från Elf valdes 5,9 vikt-% och för referensmassan

5,3 vikt-%.

Vid massatillverkningen medverkade som nämnts representanter för de respektive bitumenproducenterna. Bindemedelshalten för bindemedlet från Elf justerades härvid på begäran till 5,6 vikt-%.

Figur 3

Komstorleksfördelning förslitlagerbeläggningarna på Ramp Rudolf

14 VTI notât 73-1999

6 Metoder

Provning har utförts på bindemedel, beläggningsprov från rampen samt på laboratorietillverkade prov. En laboratoriestudie rörande vidhäftningsegenskaper ingår dessutom.

6.1 Bindemedel

6.1.1 Konventionell bitumenanalys

De standardmetoder som har använts är penetration (FAS metod 337) och mjukpunkt (FAS metod 338). Elastisk återgång (prEN 13398) har bestämts vid 10 eller 25°C, samt lagringsstabilitet (prEN 13399) med efterföljande bestämning av mjukpunkt och elastisk återgång.

Återvinning har utförts enligt FAS metod 419-98 (med metylenklorid).

Manuell omrörning har ingått i större omfattning än ”normalt”. Det har varit svårt att få ut förväntad mängd polymerbindemedel. Dubbla återvinningsomgångar har utförts.

6.1.2 BBR-analys

Lågtemperaturflexibilitet har bestämts vid kryptest i BBR (Bending Beam

Rheometer). Vid provningen bestäms bindemedlets styvhet och m-värde vid låg temperatur och krypbelastning. En liten provbalk gjuts upp och belastas för att simulera hur spänningar byggs upp vid fallande temperatur i en beläggning.

En 100 grams last appliceras mot balken under totalt 240 sekunder. Balkens deflektion registreras under denna period och avsätts mot tiden. Styvheten vid krypbelastning efter 60 sekunder beräknas.

Den andra parametern som bestäms vid provningen, m-värdet, uttrycker styvhetsförändringen som en funktion av tiden. Värdet utgör lutningen för denna kurva.

Styvhet och m-värde har bestämts vid ett antal temperaturer, och T

300

MPa har beräknats (d.v.s. den temperatur vid vilken styvheten är 300 MPa).

(BBR-analys utförs enligt Superpave-specifikationen på material som åldrats.

Provningen har i detta projekt ingått som jämförande lågtemperaturprovning för ursprungligt och återvunnet bindemedel.)

6.1.3 Beständighet mot avismngsmedel

Lagring av bitumenprov i avisnings- medel har utförs enligt VTI/LFV

Metod 1-98 vid specificerad tempe­ ratur och tid. Mjukpunktsbestämning har sedan utförts och jämförts med ursprunglig mjukpunkt för bitumenprov som inte lagrats i avisningsmedel. Lagring i kalium­ acetat respektive urea, 3 veckor vid

20°C samt 1 vecka vid 40°C, har ingått.

Metoden ingår i Luftfartsverkets tekniska kravspecifikation för avis- ningsmedels inverkan på asfalt­ betong.

Figur 4 Beständighet mot avisningsmedel

VTI notat 73-1999 15

Egenskaper hos bindemedlet som har avgörande betydelse för provningsresultatet enligt denna metod är typ av bindemedel samt bindemedlets mjukpunkt och densitet. Avisningsmedlets inverkan på ett bindemedel beror i sin tur på dess koncentration, densitet, pH-värde och ytspänningsnedsättande egenskaper. [Edwards, Rollén, m.fl., 1999].

6.1.4 GPC-analys

Vid GPC-analys (Gel Permeation Chromatography) karaktäriseras ett material med avseende på molekylvikt och molekylviktsfördelning. Molekylvikts- fördelning kan studeras för olika typer av bitumen och polymerbitumen.

Polymerhalten kan bestämmas för SBS-modifierad bitumen och åldring studeras.

Vid analysen injiceras provlösning i ett flöde av lösningsmedel som passerar genom en kolonn fylld med en porös massa. Då provet passerar genom kolonnen kommer stora molekyler att passera först och mindre molekyler senare.

Detektering sker med hjälp av RI- eller UV-detektor. Vid en körning beräknas medelvärdena number-average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), z-average molecular weight (Mz), (z+l)-average molecular weight

(Mz+0, pikvärdet och polydispercity (Mw/Mn).

Varje molekylviktsmedelvärde påverkas av förändringar inom olika delar i kromatogrammet. Mn påverkas t.ex. mycket av ändringar i den lågmolekylära regionen medan för Mz detta inte är fallet. På motsvarande sätt påverkas Mz mest av förändringar i den högmolekylära regionen, medan Mn inte påverkas nämnvärt där. Egenskaper som flexibilitet, styvhet, sprödhet och draghållfasthet anses generellt kunna ”kopplas” till Mz, Mn och Mw. Molekylviktsfördelningens bredd benämns polydispersitet (D) och definieras vanligtvis som Mw/Mn.

Proven har lösts i tetrahydrofuran (THF).

6.2 Asfaltmassa

6.2.1 Bestämning av deformationsresistens med dynamisk kryptest

(FAS Metod 468-97)

Kryptest är en test för bestämning av deformationsmotstånd hos asfaltbelägg­ ningar under en belastning.

Ett cylinderformat prov utsätts för en enaxiell periodiskt återkommande belastning. Provkroppen har ett visst sidostöd genom större provdiameter än vad som belastas. Belastningen består av 1 sekunds belastning (100 kPa) och

1 sekunds vila. Provningen utförs vid 40°C och 3 600 pulser. Deformations- förloppet i belastningens riktning mäts som en funktion av antal belastningar. Den bestående deformationen efter provningen anges som permanent deformation.

Kryphastighet och dynamisk krypmodul beräknas.

Den permanenta deformationen, som är karaktäristisk för en massabeläggning, kan korreleras till stabilitetsegenskaper i fält.

Borrkärnor (t|) 150 mm) från beläggningen på Ramp Rudolf har undersökts. För varje produkt har 6 provkroppar ingått.

Laboratorietillverkade provkroppar, av massa som tagits ut i samband med utläggningsarbetet på Ramp Rudolf, har undersöks på motsvarande sätt.

Gyratorisk packning har använts vid tillverkningen av provkroppar på laboratoriet. (Gyratorisk packningsutrustning från ICT har använts. Packning har utförts med 3,6 bars tryck, vinkel 1° (1,7%) och gyrationshastighet 30 rpm).

VTI notat 73-1999 16

Figur 5 Dynamisk kryptest

6.2.2 Bestämning av styvhetsmodulen genom pulserande

pressdragprovning (FAS Metod 454-98)

Styvhetsmodul är en materialparameter som beskriver flexibilitet och lastfördel- ningsförmåga hos asfaltbeläggningar. Parametern behövs vid analytisk dimensionering av bitumenbundna överbyggnader. Beläggningar med olika styvheter leder till olika tjocklekar hos beläggningslagren. Styvhetsmodulen används med fördel vid analytisk proportionering av beläggningsmassor eftersom den är mycket känslig för variationer i sammansättningen. Även om styvhets­ modulen inte kan kopplas direkt till någon skadetyp, så är den mycket användbar vid bedömning av olika processers inverkan på massabeläggningar (tillverkning, packning, åldring m.m.) Ofta används pressdragprovning vid bestämning av styvhetsmodul hos asfaltbeläggningar.

Ett cylinderformat prov utsätts på mantelytan för en upprepande vertikal belastning. Den horisontala deformationen hos provet mäts. Därefter beräknas styvhetsmodulen.

Borrkärnor (<J) 150 mm) från beläggningen på Ramp Rudolf har undersökts. För varje produkt har 6 provkroppar ingått.

Laboratorietillverkade provkroppar, av massa som tagits ut i samband med utläggningsarbetet på Ramp Rudolf har undersöks på motsvarande sätt. Gyratorisk packning har använts vid tillverkningen på laboratoriet (som i avsnitt 6.2.1).

VTI notat 73-1999

17

Figur 6 Pulserande pressdragprovning

6.2.3 Wheel-tracking försök WTT (modifierad PANK-4205, Finsk

metod)

Spårbildningstest används för bestämning av deformationsmotstånd hos massa­ beläggningar under belastning. En asfaltplatta utsätts för en belastning genom ett rullande luftfyllt gummihjul. Spårutvecklingen som funktion av antal överfarter registreras (som för kryptestmetoden). WTT anses simulera verkligheten på ett bra sätt.

Provning har utförts enligt rubricerad finsk metod med mindre modifieringar avseende temperatur (40°C istället för 30°C enligt den finska metoden) och sidolägesförflyttning. (Bilaga 5)

Provplattor från beläggningen på Ramp Rudolf (500 mm x 700 mm x 60 mm) har undersökts. För varje produkt har 3 provplattor ingått.

Laboratorietillverkade provplattor av massa som tagits ut i samband med tillverkningen i asfaltverket har undersöks på motsvarande sätt. Två plattor per produkt har ingått. Provplattor har tillverkats med hjälp av en gångbanevält av typ

Dynapac CG11. Provplattorna har packats i form till en tjocklek av cirka 60 mm och hålrum motsvarande beläggningen på Ramp Rudolf.

18 VTI notat 73-1999

Figur 7 Wheel-tracking

6.2.4 Vidhäftningsförsök (FAS Metod 446-98)

Vidhäftningstal har bestäms enligt rubricerad metod, men med undantaget att vattenlagring utförts under 7 dygn (istället för 68 timmar. Hålrummet har dessutom varit förhöjt (se nedan).

Vid provningen vattenmättas hälften av provkropparna vid undertryck och förvaras sedan i vattenbad vid 40°C. Resterande provkroppar förvaras torrt i rumstemperatur under motsvarande lagringstid. Efter temperering vid provningstemperaturen 10°C bestäms draghållfastheten medelst pulserande pressdragprovning och vidhäftningstalet beräknas som kvoten mellan erhållet medelvärde för våta och torra provkroppar.

Provning har i det aktuella fallet utförts endast för laboratorietillverkade prov­ kroppar. För varje produkt har 10 prov undersökts.

Standardkurvan för produkten har använts, men packningen har anpassats så att ett hålrum på 7±1 vol-% erhållits vid den gyratoriska packningen av provkroppar, så att vatten kan tränga in i provkroppen.

Asfaltmassa har tagits ut i anslutning till tillverkning och utläggning på Ramp

Rudolf.

6.2.5 Hålrumshalt, Bindemedelshalt och Kornstorleksbestämning

Hålrumshalt (FAS Metod 425-98, 427-98 och 413-97), har bestämts för borrprov från rampen samt för laboratorietillverkade prov. Bindemedelshalt (FAS Metod

404-98) och kornstorleksfördelning (FAS Metod 221-98) har bestämts för asfaltmassa från verket.

VTI notat 73-1999

19

7 Provning och provningsresultat

Prov från rampen har tagits upp i form av borrprov (för kryptest, pulserande pressdragprovning samt bestämning av hålrumshalt, bindemedelshalt och kornstorleksbestämning). Provplattor har tagits ut för wheel-tracking försök.

Motsvarande prov har tillverkats i laboratoriet med hjälp av gyratorisk packning eller vält (provplattorna till wheel-tracking). Samma hålrumshalt som för beläggningen har eftersträvats.

Erhållna resultat för beläggningsprov har jämförts med motsvarande resultat för laboratorietillverkat prov.

7.1 Bindemedel

Provning har utförts på ursprungligt bindemedel samt på återvunnet bindemedel från asfaltmassa. Penetration, mjukpunkt, BBR-analys, elastisk återgång, lagrings- stabilitet och GPC-analys har ingått. Vissa försök att bestämma polymerhalt med hjälp av IR har även utförts. Erhållna resultat redovisas i Tabell 1.

7.1.1 Ursprungligt bindemedel

Erhållna värden för penetration ligger för polymerbitumenprodukterna mellan 98 och 134 mm/10, och mjukpunkten mellan 51 och 64°C. Den elastiska återgången uppgår som mest till 82% och T

3 ooMPa ligger mellan -2 4 och -31°C.

För Shells produkt har elastisk återgång provats vid 25°C, eftersom provningen inte kunde genomföras vid 10°C som planerat (provet gick av). För Nynäs’ och

Elfs produkter ligger den elastiska återgången (vid 10°C) på 55 respektive 82%.

Vad gäller lagringsstabilitet (efter 72 timmar vid 180°C) visar sig Nynäs’ produkt minst lagringsstabil.

Beständighet mot avisningsmedel kaliumacetat och urea har undersökts.

Produkterna från Nynäs och Elf påverkas inte under de respektive lagringsförsöken, och inte i något fall har mjukpunktsförändringen överstigit 5°C.

Shells produkt däremot ”upplöses” efter mindre än ett dygn vid 40°C i kaliumacetet men inte under lagring vid 20°C. Ingen av polymerbitumen­ produkterna har påverkats vid lagring i urea.

7.1.2 Återvunnet bindemedel

Mjukpunkten har, till följd av tillverkningsprocess och återvinning, förändrats med upp till 16°C. (För bindemedlet från Shell har mjukpunkten ökat med

6 enheter och för bindemedlet från Nynäs har mjukpunkten sjunkit med 16°C).

Penetrationen har sjunkit med 40 enheter för Shells respektive Elfs produkt, medan för Nynäs’ produkt ingen förändring av penetrationen registrerats.

Den elastiska återgången har förändrats marginellt för Elfs produkt och något mer för övriga två produkter. Lågtemperaturflexibiliteten vid BBR-analys är för samtliga tre återvunna bindemedel densamma eller nästan densamma som för ursprunglig produkt.

Erhållna resultat skall tolkas med försiktighet, speciellt för polymer- bindemedlen från Nynäs och Shell. Anledningen är osäkerhet vad gäller åter- vinningsprocessens inverkan på bindemedlet och svårigheter med att få ut allt material i processen.

20 VTI notat 73-1999

samtliga tre återvunna bindemedel densamma eller nästan densamma som för ursprunglig produkt.

Erhållna resultat skall tolkas med försiktighet, speciellt för polymer- bindemedlen från Nynäs och Shell. Anledningen är osäkerhet vad gäller åter- vinningsprocessens inverkan på bindemedlet och svårigheter med att få ut allt material i processen.

Tabell 1

Produkt

VTI nr

R£suhatfär ursprungligt och åtem m nel bindemedel

Mjukpunkt

(°C)

Penetration vid 25°C

(0,1 mm)

Elastisk

återgång

(%)

BBR, T30oMPa

(°C)

Lagringsstabilitet

A

Orgin.

Återv.

Orgin.

Återv.

Orgin.

Återv.

Orgin.

Återv.

mjukp. elast.

återg.

Nynäs

98-660

63,5 47,5 98 99 55

(10°C)

43

(10°C)

-24 -25 21

29

(10°C)

Shell

98-661

51 57 126 86 44

(25°C)

50

(25°C)

-31 -31 5 6

(25°C)

Elf

98-662

62,5 59 134 94 82

(10°C)

81

(10°C)

-29 -29

0,5 2

(10°C)

B85 ref

98-663

46 50 91 65 -19

7.1.3 GPC-analys

GPC-analys har genomförts för samtliga polymerbitumenprov före och efter

återvinning. Resultaten framgår av tabell 2 med tillhörande diagram.

Avsikten med utförda GPC-analyser har varit att få ett fingeravtryck för respektive produkt före och efter återvinning för jämförelse med motsvarande förändringar av egenskaper som mjukpunkt, pentration och elastisk återgång.

Resultaten kan utgöra underlag för fortsatt utvecklingsarbete om polymer- modifierat bindemedel i asfaltbeläggningar vad gäller kvalitetsuppföljningar i samband med leveranser, långtidslagring och provtagning av produkter och asfaltmassa. (Så har även skett för Styrelf 26/2D som kom att upphandlas för

Arlanda Bana 3.)

VTI notat 73-1999 21

TabeU 2

Produkt

VTI nr

Nynäs orgin.

98-660-1

Nynäs återv.

98-660-2

Shell orgin.

98-661-1

Shell återv.

98-661-2

Elf orgin.

98-662-1

Elf återv.

98-662-2

GPC-cmalys för ursprungligt och.återvunnet

Mz+1 Mz Mw MP

10269 10137

10203

18223 18438

18335

20277 19287

19782

22819 23521

23170

22155 21916

22035

23637 23781

23709

5310 5378

5344

9081 9213

9147

8349 8048

8198

11112 11613

11362

10017 9972

9994

12547 12758

12652

1794 1821

1807

2476 2490

2483

2172 2131

2151

2727 2805

2766

2353 2382

2367

2952 3000

2976

758 758

758

754 746

750

908 884

896

898 898

898

822 826

824

813 830

821

Mn

740 741

740

787 784

785

812 795

803

843 854

848

834 849

841

884 889

886

D

(Mw/Mn)

2,43 2,46

2,44

3,15 3,17

3,16

2,68 2,68

2,68

3,24 3,28

3,26

2,82 2,81

2,81

3,34 3.37

3,35

22

VTI notat 73-1999

7.2 Asfaltmassa

Uppgifter om de respektive proven framgår av tabell 3. Redovisade värden är medelvärden som erhållits vid bestämningar i laboratoriet på borrkärnor och laboratorietillverkade prov.

Vad gäller hålrum är överensstämmelsen mellan borrkärnor och laboratorie­ tillverkade provkroppar för kryptest och styvhetsmodul mycket god. Vid samma jämförelse för wheel-tracking, mellan provplattor från rampen och laboratorie­ tillverkade plattor, ligger värdena i sist nämnda fall ungefär dubbelt så högt.

Tabell 3

Prov

Uppgifter

Skryrr idens.

om prov

Hå Irum

(g/c

:m3)

Borr­ Labprov tillv.

(vc

>l-%)

Borr­ Labprov tillv.

Bindem edelshalt vikt-%

Bit.fyllt

hålrum

Borr­

u

'*)

prov

Labtillv.

Kryp/Styvhetsm od.

Nynäs

Shell

Elf

Ref

2,432 2,433

2,435 2,438

2,433 2,419

2,451

2,462

1,5

1,8

1,9

1,1

1,7

1,6

2,0

0,9

W heeltracking

Nynäs

Shell

Elf

Ref

Anm.

2,434

2,445

2,435

2,450

2,404

2,403

2,412

2,416

1,4

1,5

1,8

1,2

2,9

3,1

2,3

2,8

För beräkning av bitumenfyllt hålrum har densiteten 1,020

5,3

5,5

5,5

4,9

89,4

87,9

87,3

91,5

88,1

89,1

86,7

92,9

5,3

5,5

5,5

4,9

90,0

89,8

87,9

90,7

81,3

80,9

84,9

80,7

för samtliga bitumensorter använts.

7.2.1 Kryptest

Erhållna resultat vid kryptest redovisas för borrprov respektive laboratorie- tillverkat prov i Figur 8 och Figur 9.

Borrprov från rampen

Erhållna värden för provets töjning ligger mellan cirka 13 000 och 22 0 0 0ps.

Lägst töjning har registrerats för beläggningen med polymerbitumen från Elf och störst töjning för referensbeläggningen.

VTI notat 73-1999

23

Figur 8

Kryptest fö r borrprov från provbeläggningar på Ramp Rudolf

Laboratorietillverkat prov

Kryptestresultaten för laboratorietillverkade provkroppar ligger mellan cirka

3 000 och 7 000 jne. Lägst töjning har registrerats för massan med polymer- bitumen från Shell (nästan lika lågt för massan med bindemedel från Nynäs) och störst töjning för massan med bindemedel från Elf.

Figur 9

Kryptest fö r laboratorietillverkat prov

24

VTI notât 73-1999

Kommentar

Generellt är således förmågan att motstå plastisk deformation betydligt bättre för de laboratorietillverkade proven än för proven som tagits från beläggningen på

Ramp Rudolf. Rangordningen är emellertid inte densamma.

Skillnaden i kryptöjning mellan prov från beläggning och laboratorietillverkat prov ligger mellan 7 000 och 17 000 enheter. Störst är skillnaden för referens­ massan (som är minst stabil på rampen) och minst för asfaltmassan med bindemedel från Elf (som är mest stabil på rampen). Den bestående deformationen hos referensmassan är cirka fyra gånger så stor för prov från rampen som för laboratorietillverkat prov. För Elf-massan är deformationen cirka dubbelt så stor för prov från rampen som för laboratorietillverkat prov. Referensbitumenet torde ha hårdnat mest och det polymermodifierade bindemedlet från Elf minst till följd av de två extra uppvärmningarna i laboratoriet.

En annan parameter som kan ha bidragit till att de laboratorietillverkade provkropparna blivit mer stabila än borrproven är packningsförfarandet i laboratoriet. Gyratorisk packning utförs med mothåll från cylinderväggar vilket blir starkare än motsvarande mothåll från stenskelettet då massan vältas i fält.

7.2.2 Styvhetsmodul

Erhållna resultat vid bestämning av styvhetsmodul vid de tre aktuella tempera­ turerna redovisas för borrprov respektive laboratorietillverkat prov i Figur 10 och

Figur 11.

Borrprov från rampen

Styvhetsmodulen vid 5°C ligger mellan cirka 5 000 och 12 000 MPa. Vid 10°C ligger erhållna värden mellan cirka 3 000 och 8 000 MPa och vid 20°C mellan cirka 800 och 3 000 MPa.

Lägst styvhetsmoduler har registrerats för de två beläggningarna med polymer- bindemedel från Elf respektive Shell. Högst styvhetsmoduler har registrerats för referensbeläggningen.

Figur 10

Styvhetsmoduler fö r borrprov från provbeläggningar på Ramp Rudolf

VTInotat 73-1999 25

Laboratorietillverkat prov

Styvhetsmodulen ligger vid samtliga temperaturer i stort dubbelt så högt som för motsvarande prov från rampen. Rangordningen är densamma som för borr­ kärnorna.

Figur 11 Styvhetsmoduler fö r laboratorietillverkat prov

Kommentar

Rangordningen är densamma för laboratorietillverkat prov som för prov från beläggningen, men erhållna värden har i stort fördubblats. Styvhetsmodulen har vid samtliga provningstemperaturer ökat mest för massan med referensbitumen och minst för massan med polymermodifierat bindemedel från Elf. Den inbördes skillnaden mellan resultat för beläggningsprov jämfört med laboratorietillverkat prov ökar med avtagande temperatur.

7.2.3 ”Wheel-tracking” försök

Erhållna resultat vid ”wheel-tracking” försök redovisas i Figur 12 för provplattor från rampen och i Figur 13 för laboratorietillverkade provplattor.

Provplattor från rampen

Vid provning på plattor från rampen ligger erhållen deformation efter 14 000

överfarter mellan cirka 7 och dryga 22 mm. Referensbeläggningen uppvisar störst deformation och beläggningen med polymerbitumen från Elf minst deformation.

26

VTI notat 73-1999

Figur 12 Wheel-tracking försök fö r provplattor från Ramp Rudolf

Laboratorietillverkade provplattor

För laboratorietillverkade provplattor ligger motsvarande deformation mellan cirka 6 och 12 mm. Referensbeläggningen uppvisar störst deformation och beläggningen med bindemedel från Nynäs minst.

Figur 13

Wheel-tracking försök fö r laboratorietillverkade provplattor

Kommentar

Rangordningen är inte densamma för laboratorietillverkade provplattor som för provplattor från rampen. För samtliga laboratorietillverkade beläggningar, utom

Elf-massan, är deformationen drygt hälften så stor som för beläggningen från rampen. För den laboratorietillverkade Elf-beläggningen är emellertid defor­ mationen något större (2 mm) än för den motsvarande beläggningen från rampen.

(Tilläggas skall att de laboratorietillverkade provplattorna har drygt dubbelt så högt hålrum som provplattorna från rampen, med undantag för Elfs provplattor där skillnaden i hålrumshalt inte är lika stor. Detta framgår av tabell 3).

VTI notât 73-1999 27

Rangordningen är inte heller densamma som för motsvarande krypförsök.

Anledningen till detta torde ånyo ha med uppvärmningen i laboratoriet att göra.

Asfaltmassan i de laboratorietillverkade provplattorna har uppvärmts två gånger

(inte en gång som provplattorna från rampen och inte heller tre gånger som provkropparna till krypförsök och styvhetsmodulbestämning). Elf-massan har

även i dessa jämförelser förändrats minst under uppvärmningen och referens­ massan har förändrats mest (från cirka 22 till 12 mm spårdjup).

7.2.3 Vidhäftningsförsök

Endast laboratorietillverkade provkroppar (med 7% hålrum) av asfaltmassorna från provläggningen har ingått i försöket. Referensmassan har således tillsats av vidhäftningsmedel, Wetfix I, men inte de polymermodifierade massorna.

Erhållna vidhäftningstal ligger högt (mellan 94 och 108%), vilket framgår av

Figur 14.

Utförda lagringar i vatten har således inte påverkat beläggningarnas draghållfasthet i nämnvärd utsträckning. För två av massorna har draghållfast­ heten t.o.m. blivit högre efter lagring. Metodens lämplighet kan starkt ifrågasättas.

En annan metod för bestämning av vidhäftningen mellan sten och bindemedel

är Rullflaskmetoden (enligt FAS 455). Vid motsvarande försök enligt denna metod (ej inom detta projekt) har resultatbilden inte blivit densamma som vid provning enligt ovan nämnda vidhäftningsförsök. Vid rullflaskförsök har tillsats av vidhäftningsmedel haft avgörande betydelse, speciellt för referensbitumenet.

Figur 14 Resultat vid vidhäftningsförsök

28

VTI notat 73-1999

8 Diskussion av resultat samt slutsatser

Projektet har genomförts för att få underlag till en framtida kravspecifikation för flygfältsbeläggningar och skall inte ses som en jämförelse mellan de olika ingående bindemedelsprodukterna.

Av erhållna resultat för beläggningsprov från rampen konstateras att beläggningen med Styrelf 26/2D från Elf uppvisar bäst beständighet mot permanent deformation (vid 40°C). Motsvarande resultat vid wheel-tracking försök (med provplattor från rampen) korrelerar väl med kryptestresultaten.

De polymermodifierade beläggningarna har erhållit lägre styvhetsmoduler vid aktuella temperaturer än referensbeläggningen men uppvisar betydligt mindre temperaturkänslighet vid dessa provningar. Speciellt gäller detta för de polymer­ modifierade beläggningarna från Elf och Shell.

Vid provning på laboratorietillverkade prov ligger kryptestresultaten avsevärt lägre och styvhetsmodulen har i stort fördubblats jämfört med prov från rampen.

Spårdjupet vid wheel-tracking försök är ungefär hälften så stort som för provplattor från rampen, utom för asfaltmassan med Styrelf 26/2D som uppvisar ungefär samma spårdjup för båda alternativen.

Anledningen till skillnad i resultat mellan prov från beläggning och laboratorietillverkat prov torde till största delen bero på den förändring bindemedlet genomgått vid den/de extra uppvärmningarna i laboratoriet.

Skillnaden speglar bindemedlets åldringsegenskaper i samband med uppvärmning till hög temperatur. En enstaka jämförelse har utförts för asfaltmassan med Styrelf

26/2D. Ursprungligt polymerbindemedel samt återvunnet bindemedel från asfaltmassa (en uppvärmning) har jämförts med återvunnet polymerbindemedel från laboratorietillverkat prov för kryptest och dynamisk pressdragprovning (tre uppvärmningar). Erhållet diagram visas i Figur 15.

En kompletterande provning m.a.p. elastisk återgång utfördes (vid 10°C) för det återvunna bindemedlet som uppvärmts tre gånger i hanteringen. Provet gick av vid den inledande utdragningen (efter cirka 17 cm) varför inget resultat kunde erhållas. Provets duktilitet hade således reducerats, jämfört med ursprungligt bindemedelsprov och återvunnet bindemedelsprov ur asfaltmassa som utsatts för en uppvärmning (jämför tabell 1).

Figur 15 GPC-diagram fö r Styrelf 26/2D; originalt och återvunnet (efter en respektive tre uppvärmningar).

VTI notat 73-1999 29

Vid en kompletterande undersökning av beläggningstyp ABT 22 med B 180,

B 85 respektive Styrelf 26/2D konstateras att beläggningstyp ABT 22 med Styrelf

26/2D har ungefär samma styvhetsmoduler som motsvarande ABT 22/B 180, men lägre styvhetsmoduler än ABT 22/B 85. Vid kryptest uppvisar samma polymer- modifierade massa bättre resistens mot permanent deformation än båda de motsvarande massorna med konventionellt bitumen. (Hakim 1999). Undersök­ ningen har utförts inför beläggningsarbetena på Arlanda Bana 3.

Slutsatser

• De aktuella beläggningarna, med och utan polymermodifierat bitumen, har undersökts med hjälp av ett flertal provningsmetoder i laboratoriet.

Laboratorietillverkade prov och uttagna prov från beläggningar har ingått.

Skillnaden i rangordning och resultat mellan laboratorietillverkade prov och prov från beläggningarna varierar beroende på beläggningstyp. För liknande undersökningar bör därför endast prov från beläggningar (slutprodukten) ligga till grund för jämförelser och kvalitetskontroll.

• Aktuella polymerbindemedel uppfyller enligt tillverkarens uppgift gällande krav för PG 64-28. Inom projektet har bindemedelsprovning utförts m.a.p. konventionell bitumenanalys (mjukpunkt, penetration, elastisk återgång och lagringsstabilitet). Dessutom har lågtemperaturflexibilitet med BBR, bestän­ dighet mot avisningsmedel samt kemisk karaktärisering med GPC ingått.

Återvinning av bindemedel har genomförts.

Styrelf 26/2D uppvisar störst elastisk återgång, bäst lagringsstabilitet och bäst beständighet mot banavisningsmedel. Återvinning med diklormetan fungerar tillfredsställande för Styrelf 26/2D, men är tveksamt för övriga två polymer­ bindemedel. Mexphalt FuelSafe är inte beständigt mot banavisningsmedel i form av kaliumacetat. T85-98 är minst lagringsstabilt.

Kvalitetsuppföljning med GPC kan förväntas fungera bra för Styrelf 26/2D och föreslås som kompletterande provning för denna produkt på Arlanda

Bana 3.

• Erhållna resultat från dynamisk kryptest och spårbildningstest (WTT) har resulterat i samma rangordning med avseende på stabiliteten hos undersökta beläggningar. Detta innebär att kryptest, som är enklare och billigare än WTT, eventuellt kan användas för kvalitetskontroll av liknande beläggningar, t.ex. vid Arlandas Bana 3. Då antalet polymermodifierade beläggningstyper i denna studie är mycket begränsat bör emellertid fler jämförande studier genomföras innan någon generell slutsats av detta slag kan dras.

• För undersökta beläggningar konstateras att asfaltbeläggningen med Styrelf

26/2D bäst uppfyller uppsatta funktionskrav, utom när det gäller styvhets- modul. Beläggningarna (från rampen) med Styrelf respektive Mexphalt

FuelSafe uppvisar lägre styvhetsmoduler vid undersökta temperaturer än de

övriga två beläggningarna. Detta innebär att dessa beläggningar har lägre lastfördelningsförmåga och underliggande beläggningslager kan komma att

30 VTI notat 73-1999

utsättas för större påkänningar. Flexibla beläggningar är lämpliga för slitlager, men bör användas med försiktighet i bind- och bärlager. Konsekvensen av låg styvhetsmodul bedöms genom analytisk dimensionering av konstruktionen

(ingår inte i projektet).

För Arlanda Bana 3 används samma stenmaterial som för Ramp Rudolf, men med skillnaden att fraktionen >8 mm är helkrossat material, vilket torde öka beläggningens stabilitet.

• Vidhäftningsförsök har utförts för laboratorietillverkade provkroppar (med 7% hålrum) av asfaltmassorna från provläggningen. Referensmassan har haft tillsats av vidhäftningsmedel, Wetfix I, men inte de polymermodifierade massorna. Erhållna vidhäftningstal ligger högt och utförda lagringar i vatten har inte nämnvärt påverkat beläggningarnas draghållfasthet. Metodens lämplighet ifrågasätts starkt. Ny förbättrad metodik bör utvecklas.

8.1 Inverkan på upphandling och genomförande av

beläggningsarbetena på Arlanda Bana 3

Provläggningen på Ramp Rudolf, med jämförande laboratorieundersökningar, har resulterat i ett antal åtgärder och krav för Arlandas Bana 3. Exempel på dessa är:

• Polymermodifierat bindemedel enligt kravspecifikation motsvarande den för

Ramp Rudolf har upphandlats (PG 64-28 enligt SHRP med tilläggskrav för bl.a. elastisk återgång, lagringsbeständighet, beständighet mot avisningsmedel och kemisk karaktärisering). Redovisning av vidhäftningsegenskaper i kombination med aktuellt stenmaterial (från Långåsen Arlanda) ingår.

Kvalitetsuppföljning med bl.a. kemisk karaktärisering av bindemedlet utförs samt kontroll av bindemedelsegenskaper på återvunnet bindemedel från asfaltmassa.

• Endast helkrossat stenmaterial >8 mm används till rull- och taxibanornas slitlager (för förbättrad stabilitet hos beläggningen).

• Kontroll av asfaltmassans egenskaper sker på prov från beläggningen.

8.2 Kompletterande undersökningar från branschen

Under projektets gång genomfördes en del undersökningar också vid respektive branschlaboratorier. Några av undersökningarna från Skanska redovisas i

Bilaga 4.

Skanska

Wheel-tracking försök har utförts för samtliga aktuella beläggningar från provläggningsförsöket. Provningen har utförts vid 50°C på prov som tagits ut från beläggningen på rampen. Utrustning och metodik beskrivs i bilaga 5.

Rangordningen är inte densamma som för motsvarande provning med VTIs utrustning.

VTI notat 73-1999 31

Styvhetsmodul vid 10°C har bestämts för asfaltmassan med Styrelf 26/2D.

Provningen har utförts på gyratoriskt packade provkroppar med olika packningsgrad. Motsvarande kryptest och wheel-tracking har också ingått.

Skanskas resultat kommer enligt uppgift att redovisas och kommenteras i en

SBUF-rapport.

Shell

Provning har utförts med avseende på bindemedelsegenskaper, krypstabilitet,

slitstyrka (enligt Californian abrasion test) samt termisk sprickbildning vid låg

temperatur (temperatursänkning ner till -50°C). Resultaten redovisas inte i detta notat.

8.3 Mikroskopi på tunnslip från rampen

Borrkärnor från de polymermodifierade provbeläggningarna har undersökts i mikroskop. Prov som tagits upp för kryptest har, efter utförd provning vid VTI, tillsänts Vejtekniskt Institut (VI), Danmark för framställning av tunnslip till karaktärisering av strukturen hos det polymermodifierade bindemedlet.

Tunnslipen har studerats i mikroskop vid infallande UV-ljus, då polymerfasen får en starkt gul färg. En borrkärna från varje beläggning har ingått. Mikroskopibilder redovisas i bilaga 6.

Polymeren i Styrelf 26/2D bedöms vara inhomogent dispergerad i bitumenfasen, men primärt fluorescerar bindemedelsfasen fullständigt utan någon synlig polymerfas (jfr. avsnitt 2.3.1.1).

Polymeren i T 85-98 uppfattas som klumpar med varierande form i en kontinuerlig bitumenfas.

Polymeren i Mexphalte FuelSafe kan inte urskiljas speciellt utan bindemedels­ fasen fluorescerar i huvudsak fullständigt.

Eftersom provkropparna sågats inför kryptestet var det inte möjligt att se om polymerfasen separerat i beläggningens ovan yta eller ej.

Figur 16 Mikroskopibild av tunnslip från borrkärna med Styrelf 26/2D (Vibeke

Wegan Vejtekniskt Institut i Roskilde)

32 VTI notat 73-1999

9 Fortsatt arbete

9.1 Bindemedlets förhårdning

Bindemedlets oxidativa åldring och förhårdning under en, två respektive tre uppvärmningar, i samband med tillverkning i verket och uppvärmningar i laboratoriet, bör klarläggas för att på ett bättre sätt kunna förklara skillnader i resultat mellan prov från rampen och laboratorietillverkat prov.

9.2 Vidhäftningsförsök

Avsikten med vidhäftningsförsöket var vid projektets start att prova de olika massorna med och utan tillsats av Wetfix I, släckt kalk samt kombinationen av dessa vidhäftningsbefrämjande medel. Då vidhäftningstalet för samtliga polymer- modifierade massor visade sig ligga mycket högt redan utan vidhäftningsmedel avbröts försöken.

Vid motsvarande provningar, enligt Luftfartsverkets kravspecifikation för upphandling av polymerbitumen till Arlanda flygplats Bana 3, ligger resultaten också högt (med anpassad kornkurva och bindemedelshalt 4,5 vikt-%). Vid VTI erhållna resultat för två aktuella polymerbitumenprodukter, som provats med och utan Wetfix I, ligger mellan 86 och 107%.

Fortsatta undersökningar med en modifierad metodik som ger ett klarare utslag föreslås.

9.3 Uppföljning på Ramp Rudolf

Provläggningarna på Ramp Rudolf bör med tiden följas upp med avseende på förändringar i egenskaper hos asfaltmassa och bindemedel. Uppföljningen kan kopplas till en motsvarande uppföljning av den polymermodifierade slitlager- beläggningen på Arlandas Bana 3 med samma polymerbindemedel Styrelf 26/2D som på Ramp Rudolf.

VTI notat 73-1999

33

Referenser

Andersen E.: Ny asfaltteknologi. Resultater fra bindemiddelunders0kelser.

SINTEF rapport STF22 A98451. 1998.

Andersen E.: Ny asfaltteknologi. Tilpassing av Superpave bindemiddel-

teknologien til norske forhold. SINTEF rapport STF22 A98452. 1998.

Eurobitume Workshop 99 Briefing, i Luxembourg 3-6 maj 1999.

Module 2-Stiffness.

Use of modified bituminous binders, special bitumens and bitumens with

additives in pavement application (Draft). International workshop MODIFIED

BITUMENS, Roma 17-19 June 1998.

Hakim H.: Laboratorieundersökning av beläggningstyp ABT med B 180, B 85

respektive Styrelf 26/2D. VTI utlåtande 676. 1999.

Edwards Y. och Westergren P.: Polymermodifierat isolerings- och beläggnings-

system för Högakustenbron. VTI rapport 430. 1999.

Edwards Y., Rollén J. m.fl.: Beständighetsproblem på nordiska flygfält -

Inverkan av banavisningsmedel på asfaltbetong. VTI notat 24. 1999.

34

VTI notat 73-1999

Bilaga 1

Sida 1 (2)

Bindemedelsspecifikation till Arlanda Bana 3

Enligt Luftfartsverkets anbudsförfrågan avses två typer av bituminöst bindemedel för tillverkning av massabeläggning till Arlanda BANA 3; standardbindemedel och polymermodifierat bindemedel.

Standardbindemedel B85 och B180 (11 200 ton)

För standardbindemedel B85 och B 180 gäller egenskaper och krav enligt VÄG 94

kap 6, tabell 6.8-2. Syratal samt resultat från kemisk karaktärisering med GPC

(Gel Permeation Chromatography) och Iatroscan-analys redovisas dessutom.

Bindemedlets vidhäftningsegenskaper mot aktuellt stenmaterial redovisas vid

rullflaskförsök (enligt FAS metod 455-98) med och utan vidhäftningsmedel

(Wetfix 10.25 vikt-%).

Polymermodifierat bindemedel

Bindemedlet skall vara modifierat med SBS (styren-butadien-styren) och uppfylla kraven enligt SHRP Superpave-specifikationen för en PG 64-28 enligt tabell nedan.

Test

7.7

1 7

: .

Viscosity at 135°C

D S R 10

G Vsinöat 64° C s ‘

Test method

ASTM D4402

AASHTO TP5

Original

SUPERPAVE Specification

Max 3 Pa.s

Min 1.0 kPa

Mass loss

DSR 10 s 1

G*/sinSat 64° C

AASHTO TP5

After RTFOT (AASHTO T240)

Max 1.0 %

Min 2.2 kPa

D S R l O s 1

G*- sinSat 16°C

BBR at -1 8 °C

Stiffness S m-value

AASHTO TP5

AASHTO TP1

ASHTÖPP1)

Max 5000 kPa

Max 300 MPa

Min 0.3000

Följande uppgifter samt använd provningsmetod anges dessutom av bitumentillverkaren:

• Densitet vid 25°C (ASTM D-70, IP 59 B eller motsvarande)

• Mjukpunkt (K & R) (ASTM D-36, FAS Metod 338 eller motsvarande)

• Penetration vid 25°C (ASTM D-5, FAS Metod 337 eller motsvarande)

Utöver gällande krav för PG 64-28 enligt SHRP tillkommer följande krav:

• Elastisk återgång

vid 10°C

70-90 (% abs.)

Provningen utförs enligt prEN (WI 134) ”Determination of ductility (elastic recovery)”. Vid provningen dras provet ut till 200 mm, varefter det direkt klipps av på mitten och får relaxera. Den elastiska återgången anges efter 30 minuters relaxation.

VTI notat 73-1999

Bilaga 1

Sida 2(2)

• Lagringsstabilitet

efter 72 tim vid 180°C

A mjukpunkt

A elastisk återgång max 5°C max 5% (abs.)

Provningen utförs enligt prEN (W I135) ”Determination of storage stability”.

• Beständighet mot banavisningsmedel

KAc (Safeway) 50%

Urea 50% efter lagring 1 vecka (7 dygn ± 30 min) vid 40°C respektive 3 veckor

(21 dygn ± 30 min) vid 20°C

A mjukpunkt ± 5°C

Lagringen utförs enligt metodik beskriven i VTI/LFV Metod 1998-08

”Bituminösa bindemedel - Lagring i avisningsmedel”.

Polymertyp och polymerhalt anges av bitumentillverkaren samt lämplig metodik för bestämning av polymerhalten, i den aktuella bindemedelsprodukten, med hjälp av IR spektrofotometri.

Bindemedlets vidhäftningsegenskaper mot aktuellt stenmaterial redovisas, med och utan Wetfix, enligt följande:

• Provningsresultat enligt rullflaskmetoden FAS Metod 455-98

• Vidhäftningstal enligt FAS Metod 446-98, med modifiering enligt förslag i projekt Ramp Rudolf. Vattenlagringen sker under 7 dygn och provningen utförs på laboratorietillverkade provkroppar som tillverkats vid gyratorisk packning. En standardkurva för produkten används, men packningen anpassas så att ett hålrum på 7±1 vol-% erhålls

För kvalitetskontroll med bestämning av bindemedelshalt och kornkurva hos den aktuella asfaltmassan, samt för eventuell återvinning av bindemedlet med bitumenanalys och jämförelse med motsvarande ursprungligt bindemedel, krävs också följande uppgifter från bitumentillverkaren:

• Lämplig extraktionsmetodik för bestämning av bindemedelshalt och kornkurva. Vilket/vilka lösningsmedel kan användas?

• Lämplig metodik för återvinning av bindemedlet för bindemedelsanalys och jämförelse med ursprungligt bindemedel. Vilket/vilka lösningsmedel kan användas?

• Lämpligt förfarande vid GPC-analys av bindemedlet. Vilket/vilka lösnings­ medel kan användas?

Slutligen uppger tillverkaren:

• Lämplig lagringstemperatur för bindemedlet

• Maximal uppvärmningstemperatur och -tid för bindemedlet

• Lämplig utläggningstemperatur för asfaltmassan med detta bindemedel

• Kvalitetsdokumentation för bindemedelstillverkningen

VTI notat 73-1999

Bilaga 2

Sida 1 (3)

Ramp Rudolf - Förslag till Provbeläggningar och Provningsprogram

Förslag till Provningsprogram (utdrag)

Bestämning av deformationsresistens med Dynamisk kryptest (FAS Metod 468-97)

Borrkärnor från beläggningen (<|) 150 mm) tas upp. För varje produkt behövs 6 prov.

Laboratorietillverkade provkroppar, av massa som tas ut i samband med utläggningsarbetet på

Ramp Rudolf, undersöks på motsvarande sätt. Gyratorisk packning används vid tillverkningen på laboratoriet. (Gyratorisk packningsutrustning från ICT; tryck vid tillverkning 3,6 bar; packningsvinkel 1° (1,7%); varvtal 30 rpm).

Följande funktionsegenskaper bör eftersträvas vid utläggning av asfaltbeläggningar på Ramp

Rudolf:

Dynamisk kryptest (FAS Metod 468)

- Borrkärnor från beläggningen <12 000 |i£

- Laboratorietillverkade provkroppar <6 000 |i£

Bestämning av styvhetsmodulen genom pulserande pressdragprovning (FAS

Metod 454-98)

Borrkärnor från beläggningen ((|) 150 mm) tas upp. För varje produkt behövs 6 prov.

Laboratorietillverkade provkroppar, av massa som tas ut i samband med utläggningsarbetet på

Ramp Rudolf, undersöks på motsvarande sätt. Gyratorisk packning används vid tillverkningen på laboratoriet.

Följande funktionsegenskaper bör eftersträvas vid utläggning av asfaltbeläggningar på Ramp

Rudolf:

Styvhetsmodul (FAS Metod 454) vid 5°C

10°C

20°C

Borrkärnor från beläggningen Laboratorietillverkade provkroppar

<15 000M Pa anges senare

8 000-12 000 MPa

>5 000 MPa anges senare anges senare

Wheel-tracking försök

Provplattor från beläggningen (500 mm x 700 mm) tas upp. För varje produkt behövs 3 provplattor.

Laboratorietillverkade provplattor, av massa som tas ut i samband med utläggningsarbetet på

Ramp Rudolf, undersöks på motsvarande sätt.

Följande funktionsegenskaper bör eftersträvas vid utläggning av asfaltbeläggningar på Ramp

Rudolf:

WTT (PANK-4205, Finsk metod)

Provplattor från beläggningen vid 40°C <6 mm

Laboratorietillverkade provplattor anges senare

Kommentar

Ovanstående mekaniska egenskaper hos beläggningar jämförs med motsvarande egenskaper hos en referensbeläggning, varefter en ingenjörsmässig bedömning utförs. Anledningen är följande:

VTI notat 73-1999

Bilaga 2

Sida 2(3)

• dynamisk kryptest är inte lämplig för undersökning av vissa polymer modifierade bindemedel.

• det finns mycket begränsad erfarenhet med WTT.

• gränsvärde på styvhetsmodul är osäkra eftersom modulen påverkas kraftigt vid stabilitetshöjning hos beläggningar. Om skillnaden är stor, i jämförelse med förutsätta moduler vid dimensionering, bör dimensioneringen utvärderas eller kraven sänkas.

Uttag av prov från beläggningar utförs tidigast 24 timmar efter utläggning. Provning utförs tidigast 1 vecka efter utläggning.

Vidhäftningsförsök (FAS Metod 446-98)

Vidhäftningstal bestäms enligt rubricerad metod, men med undantaget att vattenlagring sker under 7 dygn (istället för 68 timmar) i enlighet med Vägverkets Tekniska Beskrivning Väg

1998. Vidhäftningstal et skall enligt detta dokument vara bättre än 75%. För flygfältsbeläggningar kan dock bättre än 85% rekommenderas. (Enligt Fortifikationsverkets är motsvarande krav mer än 85% efter 3 dygn.)

Provning utförs i det aktuella fallet endast för laboratorietillverkade provkroppar. För varje produkt undersöks 10 prov.

Standardkurvan för produkten används, men packningen anpassas så att ett hålrum på

7±1 vol-% erhålles vid den gyratoriska packningen av provkroppar.

För flygfältsbeläggningar kan ett modifierat vidhäftningstal behövas, med användning av halkbekämpningsmedel i lösning. Detta kräver dock ytterligare FoU-insats.

Laboratorieprovning

En speciell vidhäftningsstudie utförs med stenmaterial, bindemedel och vidhäftningsbefrämjande medel enligt provläggningarna på Ramp Rudolf samt med ett antal ytterligare kombinationer. Följande ytterligare kombinationer planeras ingå:

B 85 utan vidhäftningsbefrämjande medel

B 85 med släckt kalk

B 85 med släckt kalk och Wetfix I

Nynäs Polymerbitumen med Wetfix I

Nynäs Polymerbitumen med släckt kalk

Nynäs Polymerbitumen med släckt kalk och Wetfix I

Shell Polymerbitumen med Wetfix I

Shell Polymerbitumen med släckt kalk

Shell Polymerbitumen med släckt kalk och Wetfix I

Elf Polymerbitumen med Wetfix I

Elf Polymerbitumen med släckt kalk

Elf Polymerbitumen med släckt kalk och Wetfix I

Asfaltmassa tas ut för dessa provningar (och planerade eventuella ytterligare studier) i anslutning till tillverkning och utläggning på Bana Rudolf. 300 kg massa tas ut för varje produktkombination (dvs. totalt 16 kombinationer). Massan packas i kartonger eller hinkar om vardera 10 kg och tillsänds VTI efter avstämning och överenskommelse.

VTI notat 73-1999

Bilaga 2

Sida 3(3)

Hålrumshalt (FAS Metod 425-98,427-98 och 413-97)

Inga extra prov tas ut för detta.

Bindemedelshalt (FAS Metod 404-98) och kornstorleksbestämning (FAS Metod 221-98)

Inga extra prov tas ut för detta.

Kravspecifikation för bindemedel - Ramp Rudolf

PG 58-28 enligt SHRP med följande tillägg:

Elastisk återgång (%)

60 min vid 10°C

50-90

Lagringsstabilitet efter 72 tim vid 180°C

A mjukpunkt

A elastisk återgång anges anges

Polymertyp och halt anges

Beständighet mot

KAc (Safeway) 50%

Urea 50% efter lagring 1 vecka (7 dygn ± 30 min) vid 40°C respektive 3 veckor (21 dygn ± 30 min) vid

20°C.

A mjukpunkt ± 5°C

Återvinning av bindemedlet med bitumenanalys

10 kg / produkt tas ut i anslutning till utläggningsarbetet.

Följande analyser utförs för ursprungligt och återvunnet polymermodifierat bindemedel:

• Mjukpunkt (EN 1427) °C

• Elastisk återgång (prEN ) efter 60 minuter vid 10°C %

• BBR-analys, IVjoMPa (enligt SHRP) °C

• Penetration (EN 1426) vid 25°C dmm

• GPC-analys

Erhållna resultat för återvunnet bindemedel jämförs med motsvarande för ursprungligt bindemedel.

Anmärkning

Provning enligt SHRP bindemedelsspecifikation utförs i bindemedelstillverkarens regi.

Textur

Provningen utförs i Luftfartverkets regi.

Friktion

Mätningarna utförs i Luftfartsverkets regi.

VTI notat 73-1999

VTI notat 73-1999

Bilaga 3

Bilaga 3

M Y N A S

^ SHRP TEST R EPO R T

PG 64 - 28

Date

Material

Tests on Unagcd Material

Specific Gravity @ 25 *C

Brookfield 135’C (Pa.s)

Flash Point PM (°C)

G*/sinfi @64 *C (kPa) 10 rad/s

@70 *C (kPa)

Tests on RTFOT residue

% Loss Weight

GVsinfi @ 64 °C (kPa) 10 rad/s

@ 70 -C (kPa)

Tests on FAV (after RTFOT) Run @ 90 °C) Residue

G*. sinfi @ 16 °C (kPa) 10 rad/s

@ 12 *C (kPa)

Bending Beam

Creep Stiffness S, 60sec. @ -18°C (MPa)

Slope m, 60sec. @ -18 °C (MPa)

Creep Stififiicss S, 60sec. @ -24'C (MPa)

Slope m, 60sec. @ -24*C(MPa)

3,0

1.5

3510

5799

174

0,379

404

0,307

Result

PG

6 4 -2 8

Specification

1,2

0,6

3.0 max

230 min

1.0 min

1.0 max

2.2 min

5000 max

300 max

0.300 min

VTI notat 73-1999

OHLIN INSTRUMENTS

Parameter Datei :

Meß-System :

Messung vom :

i S26-2D1

c:\bltumen\polyme~ 1 \s26-2d 1. pvw

C P 4 * / 4 0 mm

M onday, A u g u s t 03, 1 9 9 8 1 4 :2 5:34

P aram eter Beschreibung: Konst. Scherrate von 0.2 /s

Proben-Referenz : Keine

Tem peratur-B ereich : 19 .6 #C.. 180.0*C

CVO : VISKOSITÄTSMESSUNG

uitumen\polym©~1 \s26- 2 d 1 .dvw

Seite 1 von 2

Bilaga 3

+49 4052 088300 PN:46 13 141436 S E IT E :002'002 30-OKT-98 14:07 UON:EBO BTD

Product Information

Name:

Type of binder:

Styrelf 26/2 D

Elastomer modified bitumen ,,PG 58-28“

Field of application: The product is used for application, in asphalt hot mix for airports in nordic ciimates.

Products pecification:

Test procedure condition

Original Bitumen

Specific gravity 25/4

Softening point (R+B)

Penetration at 25°C

Flashpoint coc

Viscosity at 135°C

Dynamic Shear Rheometer

(GVsinS > 1,00 kPa)

Resistance against de-icing chemicals

(Urea,Potassium formate, Potassium acetate)

Softening point difference after 7 days

immersed in 50% solutions in water at

40°C (R&B)

Dimension min.

Range max

Test

ASTM t/m*

°C mm/10

ÔC

Pas

°C

Dif. °C

65

1,01

90

250

1,03

D-70

70 D-36

130

3

D- 5

D-92

D-4402

58

4

AASHTO

TP5

D-36

Storage Stability (72h,180*C)

Softening point (R&B)

Elastrecovery at 10"C

After Rolling Thin Film Oven Test

Ductility at 100C

Loss on heating

Dynamic Shear Rheometer

(G7sin5 >

2,2 kPa)

Dif. °C

% cm

Wt.%

°C

60

60

58

4

90

0,5

D-36

(by ducfil'rty test)

D-113

D-2872

AASHTO

TP5

Arlanda

Sample

30.07.98

1.02

67

108

306

1.5

80

80

1

65

0,01

70

1

After Pressure Ageing Vessel

Dynamic Shear Rheometer

(G* x sin5 < 5 MPa)

•c

19 AASHTO

TP5

13

Bending Beam Rheometer

Stiffness = 300 Mpa

° C

-18

-26 m-value = 0.3

Application temperatures in asphalt's

Storage temperature

PC

°C

•c

-18

180

180

AASHTO

TP1

AASHTO

TP1

-26

VTI notât 73-1999

Mexphalte FuelSafe

O Shell

Bitumen

S u m m a ry

Mexphalte FuelSafe is the most recent development in modified bitumen from Shell. This polymer m odification affects the rheological behaviour of the bitumen in such a w a y that the overall performance at both high temperature and low temperatures is improved. In addition to the improvement in rheological behaviour, Mexphalte FuelSafe has better resistance against dam age caused by fuel spillage than conventional penetration grade bitumen.

This unique com bination of properties makes this bitumen especially suitable for airport applications.

Mexphalte FuelSafe has been extensively tested in Shell Research Laboratory in Amsterdam, the Netherlands. Field trials were successfully carried out at airports in Sweden: the m ilitary airfield at Hovby and at Stockholm's main a irp o rt Arlanda.

Bitum en P ro p e rtie s

In the Table conventional characterisa­ tions and Superpave test results are given for three grades of

Mexphalte

FuelSafe.

These different grades, with penetration at 2 5°C equal to 125,

150 and 2 0 0 respectively, cover a range of Superpave Performance grades not covered by normal pene­ tration grade bitumen. See for exam­

C

a

£ a>

ex.

3

P a)

Q.

E ple the figure.

For 'extreme' low temperatures, below minus 40°C , the 2 0 0 pen

Mexphalte FuelSafe

can be applied.

For 'interm ediate' low temperature conditions the 150 pen

Mexphalte

FuelSafe,

which was used in the field trials in Sweden, is suitable. This per­

X

0 5

formance grade corresponds to the grade dem anded at the new Oslo airport,

G arderm oen, in N orw ay.

For most 'norm al' low temperatures conditions the 125 pen

Mexphalte Fuelsafe gives adequate protection against thermal cracking of the pavement combined with good rutting resistance at high temperatures

This low temperature grade corresponds to the low temperature perform ance of most conventional 180 penetration grade bitumen.

Mexphalte FuelSafe

is a storage stable bitumen. N o segregation of polymers and bitumen occurs at normal storage, handling

Mexphalte FuelSafe and asphalt mixing temperatures. This feature enables asphalt mix production as though normal bitumen was used.

A sp h a lt M ix p ro p e rtie s

In the laboratory and from the field trials pave­ ment samples have been subjected to a series of relevant tests to assess:

(1 ) Resistance to deformation

(2) Resistance to abrasion and fuel spillage

(3) Low temperature flexibility

(4) Low temperature fracture properties

B85

D ynam ic C reep Test on p a v e m e n t sam ples

Axial strain

(%)

■ Strain Rate um/m /load

----

1

Mexphalte FuelSafe

Resistance to deformation has been assessed using the unconfined dynamic creep test at 4 0 °C currently at use at Shell Research and

Technology Centre,

Amsterdam. The asphalt mix in this case was an stone mastic asphalt mix.

Com pared with a 85 pene­ tration grade bitumen the resistance to deformation is significantly better when

Mexphalte FuelSafe

is used.

Resistance to jet-fuel and abrasion is measured in two steps. First of all the amount of material dissolved from an asphalt sample is measu­ red in a jet-fuel immersion test. Secondly the effect of immersion in jet-fuel is asses­ sed in the C alifornian

Abrasion Test. This test mea­ sures the amount of material abraded by the action of steel balls on the surface of an asphalt core.

C a lifo rn ia n A b ra s io n Test on p a v e m e n t sam p les b e fo re a n d

a fte r Je tfu e l Im m ersion fo r 2 4 hours

Results on pavement samples are give in the figures. It is noteworthy that the amount of material abraded from asphalt samples made with

Mexphalte

FuelSafe

after exposure to jet fuel for 2 4 hours is approxi­ mately the same as the amount of material abraded from unexposed fresh samples made with conventional 85 penetration grade bitumen.

50 -

£ i_

U)

c c o

30 -

10

-

B85 Mexphalte FuelSafe

H ig h a n d Low T em p eratu re results on la b o ra to ry a sp h a lt m ix sam ples

Creep Strain at 40°C, mm/m A simultaneous comparison between both high and low temperature properties of the asphalt mix is given in the figure. Here the creep strain of asphalt samples measured at high temperature is plotted versus the resilient modulus at low temperature. Both tests w ere performed accor­ ding the Swedish methods

(FAS 4 6 8 and 454). Using

Mexphalfe FuelSafe

both the creep strain and resilient modulus are lower when com pared with B85. This means better resistance to deformation and better flexi­ bility at the same time.

Resilient Modules at 10°C, GPa

R e stra in e d C oolin g Tests, TSRCT

A

Mexphalfe FuelSafe

*

A

-50 -40 -30

B85

-20 -10

Temperature, °C

10 +

z

8 +^1 a.

6 A

_a u

4 4- b

2

-

• ■

B85

1 st Trial

2nd Trial

10

20

The low temperature fracture properties were compared in the Thermal Stress

Restrained Cooling Test

(TSRCT). In this test asphalt mix specimens are cooled slowly down but kept at fixed length. Due to this restraint thermal stress builds up to the point where it exceeds the strength of the asphalt mix. Typically a result is given in the figure.

M ore than 10°C difference is found in critical fracture temperature in the favour of

Mexphalfe FuelSafe.

M ore importantly the stress build up at intermediate low tempera­ ture, e.g. minus 25 °C, is less than half of asphalt mixes with a B85 grade bitumen leaving much more room for mechanical loading of aircraft before the pavement fails.

P ro p e rtie s o f g ra d e s o f M e x p h a lte Fu elS afe

Test Test Method 125 pen

150 pen

200 pen

Flash Point PMcc

Penetration at 25°C

Softening Point

ASTM D93 A

ASTM D5

Fresh Binder

> 240 °C

125 dmm

56°C

276°C

153 dmm

53°C

240°C

197 dmm

49.5°C

Modified

ASTDM D36

Dynamic Viscosity at 100°C at 120°C at 150°C at 180°C

Dyn. Viscosity at 135°C

2.10 Pa.s

0.50 Pa.s

0.16 Pa.s

1.0 Pa.s

1.50 Pa.s

0.37 Pa.s

0.12 Pa.s

3.66 Pa.s

0.643 Pa.s

0. 56 Pa.s

Dynamic Shear 10 s

G*/sin8 at 52°C

G*/sin8 at58°C

G*/sin8 at 64°C

G*/sin8 at 70°C

AASHTO TP5

>1.1

2.021 kPa

1.132 kPa

0.643 kPa

2.282 kPa

1.328 kPa

Mass Loss

Rolling Thin Film Oven Residue (AASHTO T240)

AASHTO T240

<0.6% <0.6%

0.5%

Dynamic Shear 10 s'

G*/sin8 at 52 °C

G*/sin8 at 58°C

G*/sinS at 64°C

G*/sin8 at 70°C

AASHTO TP5

> 2.2 kPa

3.588 kPa

2.086 kPa

4.166 kPa

2.514 kPa

Pressure Ageing Vessel Residue ageing at 90°C (AASHTO PP1)

Dynamic Shear 10 s '

G*.sin8 at 10°C

G*.sin8 at 13°C

G*.sinS at 1 ó°C

AASHTO TP5 max 5000 kPa

2466 kPa

1766 kPa

1794 kPa

SUPERPAVE specification

Min 170°C max 3 Pa.s

min 1.0 kPa max 1,0%m/m min 2.20 kPa max 5000 kPa

Creep Stiffness, 60 s at -18°C at -24°C at-30°C

S m

S m

S m

AASHTO TP1

< 300 MPa-

> 0.300

152 MPa

0.330

320 MPa

0.296

278 MPa

0.321

Superpave Performance Grade

PG 64-28 PG 64-34

PG 58-40

max 300 MPa min 0.300

AB Svenska Shell

Avd: CSB

S-167 80 Bromma, Sverige

Phone: +46 8 55548000 www.shell.se

A/S Dansk Shell

Bitumen, Department

Shellhuset

Kampmannsgade 2

DK-1780 Köpenhamn V,

Danmark

Phone: +45-33372000 www.shell.dk

A/S Norske Shell

Bitumen, Department

Postboks 1154, Sentrum

N -0107 Oslo 1, Norge

Phone: +47-22665000 www.shell.no

O Y Shell AB

Bitumen, Department

PL 16

Neilikkatie 17

SF-01300 Vantaa, Finland

Phone: +358-204431

® Shell

Bitumen

W heel-Track: APA utsågade balkar: +5Q°C. 700 kPa. 45 kg

T estytor på Ramp Rudolf med fvra olika bitum enkvalitefir

A T C Farsta 9 8 1 1 2 3

<

M

¡ 3

O

S

U)

Styvhetsm odul +10°C, A B T16S/Elf polymerbitum en. Ramp Rudolf.

Gvratoriskt tillverkade provkroppar.

7000

6000

”to" 5000 o.

3 4000

■a

o

E

%

£

<D

3000 w 2000

* a « ï

1000

0

Hålrumshalt 4,9 vol-%

XCvvXvX'i>!>ä%v

Hålrumshalt 1,0 vol-% Hålrumshalt 0,5 vol-% Hålrumshalt 0 vol-%

c

H o p

*

U> vo vo vO

12000

10000

c

'(0

-4->

w

o

8000

E 6000

D)

C

^ 4000

:0

H-

2000

Dynamisk Krypstabi litet A BT16S/Elf polvmerbitum en. Ramp

Rudolf. Gyratoriska provkroppar.

Hålrumshalt 4,9 vol-% Hålrumshalt 1,0 vol-% Hålrumshalt 0,5 vol-%

Hålrumshalt 0 vol-%

W heel-Track +50°C: ABT16S/Elf polvm erbitum en. Ramp Rudolf.

Gyrotillverkade provkroppar.

j Hålrumshalt 4,9 vol-% ■- Hålrumshalt 1,0 vol-% Hålrumshalt 0 vol-%

0 500 1000 1500 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Antal överfarter

VTI notat 73-1999

Bilaga 5

Sida 1 (14)

Bilaga 5

iqppi 5KAN5KA

Sam m anfattande beskrivning av A PA -W heeltrack

Bakgrund

APA, Asphalt Pavement Analyser,är en utrustning framtagen för att undersöka funktionella egenskaper hos asfaltsmassor. Det finns två typer av testkömingar. Den ena testen mäter det spårdjup som bildas på provkroppen efter ett visst antal överfarter. Den andra testen är en utmattningstest där hjulet far passera över provkroppen tills den går till brott. Antingen kan borrkämor från färdig väg testas eller så kan provkroppar, gyratoriskt packade på laboratorium användas. I APA’n kan en mängd olika parametrar såsom temperatur, belastning och ringtryck ställas in och justeras vilket gör att asfalten kan jämföras och testas under olika förhållanden beroende på vad som ska mätas. Testen kan även utföras med provkroppama i vatten.

Utrustningen är mycket populär i USA och används flitigt. Ett flertal undersökningar har gjorts i

USA som visar en god korrelation med de spårdjup som fas i APA’n och de spårdjup som fås vid fullskaliga fältförsök. Korrelation med dynamisk krypstabilitet uppdateras kontinuerligt bl a genom jämförande provningar på befintliga vägbeläggningar i samband med skadeinventeringar. Bilaga 1.

Beskrivning av tillvägagångssätt

Provbalkar 125x300mm eller cirkulära provkroppar med en diameter av 150 mm, båda med höjden

75 mm, kan testas i APA wheeltrack.. Provkroppama spänns in i speciella formar gjorda av ett värmetåligt plastmaterial med en E-modul liknande asfalt. Formarna placeras sedan i APA’n och spänns fast. Formarna rymmer två cirkulära provkroppar och vid varje köming kan 3 formar placeras bredvid varandra. Således kan 6 cirkulära provkroppar alt. 3 balkar testas under samma köming. Temperaturen ställs normalt på 50°C och provkroppama tempereras i APA’s testkammare

4 timmar innan körningen påbörjas.

Vid standardtesten används en hjulbelastningen motsvarande 45 kg men laster på upp till 113 kg kan påföras. Ett rack med 3 gummislangar läggs över provkroppama och kopplas till tryckluft.

Slangarna pumpas sedan upp till ett ringtryck av 700 kPa (lOOpsi). När provkroppama är färdigtempererade efter 4 timmar startas testet. Hjulen (av stål med spår som passar slangdiametem) sänks ned över gummislangarna och lasten 45 kg förs via slangen ned på provkroppen. APA’n gör

8000 överfarter på ungefår 2,5 timmar. Signaler från de tre lägesgivama, en per provform, skickas till en dator. Spårdjupet bestäms och en graf över spårdjupsutvecklingen plottas kontinuerligt upp på skärmen Efter 8060 överfarter stannar APA’n och värden på spårdjupet redovisas för var tusende

överfart. De 60 extra överfarterna används till inställning och avläsning av APA’n. Spårdjupen kontrolleras också manuellt med en mätklocka efter köming.

Sammanfattning

Vid standardtest för spårdjupsmätning med APA, Asphalt Pavement Analyzer, mäts spårdjupet efter

8000 överfarter. Sex cirkulära provkroppar med en diameter av 150 mm kan testas samtidigt. Lasten

är 45 kg och ringtrycket i slangarna som ligger an mot provkroppama är 700 kPa. Temperaturen inne i skåpet är 50°C och provkroppama tempereras i minst 4 timmar innan testen påböijas.

Bifogat finns: 1) Korrelation mellan APA Wheeltrack och Dynamisk kryptest test (NAT)

2) Produktblad på Asphalt Pavement Analyzer. 3) Handhavandeinstruktion på engelska från tillverkaren. 4) Metodbeskrivning på engelska från Georgia Department of Transportation: ”GDT-

115 Method of test for determining mtting susceptibility using the loaded wheel tester”.

Lars Jansson 1999-11-09

Skanska Sverige AB

Vägtekniskt Centrum Nord, Farsta

ggrrelatipn between APA (Rutting at +50°C. 700 kPa. 45 knl and

W -utredningar 98-99 1999-11-15

ASPHALT PAVEMENT ANALYZER

SPECIFICATIONS

DIMENSIONS

Width:

Length:

Height:

Weight:

REQUIREMENTS

Electrical:

Compressed Air:

CAPACITY

Water:

Samples:

88.90 cm (35 in)

177.80 cm (70 in)

203.20 cm (80 in)

1357.47 kg (3000 lbs.)

208 or 240 VAC, 60 HZ, 60 Amp.

3 SCFM @ 827 K pa(120 psi)

8 Cubic Feet, 60 Gal.

3 Beam Specimens or

6 Cylindrical Specimens

COMPONENTS

Wheel Tracking / Loading System

Pneumatic cylinders (by use of beveled aluminum wheels) apply a repetitive load through high pressure hoses to generate contact pressure. The system is capable of 200 psi contact pressure.

Sample Holding A ssem bly

Holds the High Density Polyethylene sample molds under the Loading

System. Tray slides in and out for easy loading.

Temperature Control System

Testing chamber temperature is microprocessor controlled and has a angeof 5° to 71 °C , (41° to 160°F).

W ater Submersion System

Places samples completely under water during testing. Tank is automatically raised and lowered as needed.

iut Depth M easurem ent D evice

A micrometer is used to take deformation measurements (Manual APA).

Automated Data Aquisition Software is used to take deformation and

Fatigue measurements (Automated APA).

Operating Controls

All controls for operation are mounted on the front of the unit. The panel can be opened for access to wiring. A computer is used to operate the Automated APA.

Pre Conditioning Shelves

Used to bring samples to desired temperature. Room for 3 Beam

Samples or 6 cylindrical samples.

Payement Technology, Inc APA Rut Test (Orfwmioa» « sea« cour»

PAVEMENT

TECHNOLOGY,

INC

. an

A sre c COMPANY

Pavement Technology, Inc. «P.O. Box 1184 ‘ Covington, GA 30015 • 11157 City Pond Road • Covington, GA 30014 * 770-388-0909 Fax:770-388-0149

Beam S a m p le s

Rutting Test

BEAM AND CYLINDRICAL SAMPLES AFTER TESTING:

C y lin d ric a l S am ples

M oisture Sensitivity Test

Dry Tested Controlled No Conditioning Vacuum Saturation Vacuum Saturated and Freeze/Thaw

EVALUATION OF FATIGUE CRACKING:

Fatigue resistance o f a sp h a lt concrete can be determ ined by subjecting the beam sample to a repeated wheel load o f controllable m ag n itu d e and contact pressure in a lo w tem perature environm ent. Triplicate beam samples can be tested under d ry o r subm erged -in -w a ter environm ents. Fatigue cracking and the fatigue life o f each test sam ple is independently determ ined.

Restraining

Bracket

Hose

Restraining

Bracket

/ I

Support

Rubber Pad C r a d Sensor

\

Support

Fatigue Test Diagram

UNIQUE FEATURES FOR FATIGUE TESTING:

® Dead w e ig h t o f the beam samples is offset. Eliminates long term creep o f the sample due to its ow n w eight.

• Load each sample inde p e n d e n tly up to 1 1 3 kg (2 5 0 lb.).

• Evaluate effects o f high tire pressure w ith contact pressures up to 8 2 7 kpa (1 20 psi). O p tio n a l up to 2 0 0 psi.

• A djust and m aintain test tem peratures from 5 °C to 3 0 °C (41 °F - 86 °F).

APfl SPECIFICATIONS

SPECIFICATIONS:

W idth:

Length:

8 8 .9 cm

177.8 cm

Height:

W eight:

2 0 3 .2 cm

1 3 6 0 Kg

(35 in.)

(70 in.)

(80 in.)

(3 0 0 0 lb '

P o w e r R eq u irem en ts:

A ir R eq u irem en ts:

W ate r Tank C a p a city :

20 8 or 220 VAC, 60HZ, 50 Amp.

3 SCFM @ 8 2 7 kpa (12 0 psi)

8 CuFt, 60 G allon Full (water needed for wet testing only)

ALSO INCLUDED:

The APA is equipped with casters and adjustable leveling pads to aid in moving and setup. It comes complete with three sample molds for 1 50 mm gyratory samples, three rectangular molds for beams, three rectangular fatigue molds, depth micrometer, loadcell with display, spare set of hose and two copies of User's Manual.

PAVEMENT TECHNOLOGY, INC. • P.O. BOX 80730 • 2058 SIGMAN ROAD • CONYERS, GA 30208

PHONE: 770-388-0909 • FAX: 770-388-0149

ASPHALT PAVEMENT ANALYZER

W e A sp h a lt Pavement A n a ly z e r (APA) is a m ulti-functiona l Loaded W heel Tester (LWT) that has been success­ fully used fo r evalu a tin g perm anent d e form ation (rutting), fatigue cracking, and moisture susceptibility of both hot and cold a sphalt mixes.

The APA can test three samples - rectangular o r c y lin d rica l - simultaneously in wet o r d ry conditions. The APA can be utilize d to determ ine the perform ance characteristics o f la b o ra to ry design mix, plant m anufactured mix, and m ix in-p la ce m aterials.

UNliJOE FEATURES FOR PERMANENT DEFORMATION TESTING:

® S em i-autom atically controlled to start-stop at pre-set num ber o f cycles.

® Test three 1 25 mm w ide by 3 0 0 mm long by 75 mm thick beams (5 x 1 2 x 3 inches), or three pairs of g y ra to ry com pacted samples o f 75 mm high (3 inches), o r com bination s of beam samples and g y ra to ry samples can be tested simultaneously, o r test one 4 5 0 mm w ide by 3 0 0 mm long slab (18 x 12 inches). Also ro a d w a y cores m ay be tested.

® Test tem perature can be adjusted and m aintained from

30 C to 6 0 C (86 °F - 140 T ).

® Load each sample independently up to 113 kg, (2 5 0 lb.).

® Evaluate effects o f high tire pressure with contact pres­ sures up to 8 2 7 kpa, (1 20 psi). O p tio n a l up to 20 0 psi ava ila b le .

® M easure rut-depth with an easy to use electronic dial indicator, ca p a b le o f interfacing with a microprocessor.

An o p tio n a l autom ated rut-depth measurement system is ava ila b le .

-•§ C om plete testing o f three beam samples o r six cylindrical samples to 8 0 0 0 cycles in 3 hours. Test three mix designs in one d a y w ith a preset counter.

PERMANENT DEFORMATION TESTING (RUTTING):

Rutting o f asphalt mixes is assessed by placing rectangula r o r c y lin d rica l samples under repetitive w heel loads an d m easuring the am ount o f perm anent d e form ation under the wheel path. The APA features co n tro l­ lable wheel load and contact pressure that are representative o f actual field conditions.

Triplicate beam samples, o r six cylin d rica l

(g yra to ry o r ro a d w a y cores) samples in three specially designed sam ple molds can be tested under co n tro lla b le high tem perature and under d ry o r subm erged -in -w a ter e n vi­ ronment.

Loading Assembly

CHAPTER 2

OPERATING THE ASPHALT PAVEMENT ANALYZER

2.1 Rutting Test (Dry)

Follow the steps described jn this section to perform the rut testing in dry condition.

Before the following steps are taken, it is assumed that the chamber temperature has been brought to the test temperature. See Section 1.5 (F) for controlling the chamber temperature. A rutting test procedure that is used by the Georgia Department o f Transportation GDT-115

"METHOD OF TEST FOR DETERMINING RUTTING SUSCEPTIBILITY USING THE

LOADED WHEEL TESTER." is presented in Section 4.1.

(A) For testing 150 mm cylindrical samples. Use the following steps to secure the cylindrical samples in the sample molds.

(A l) Open the front doors, unlock the toggle clamps, and pull out the sample tray. Before performing this step, make sure the water tray is at the recessed position, see Section 1.5 (G) for operating the water tray.

(A2) Loosen and remove the bolts and the restraining brackets at the front ends of three plastic sample molds that have been secured on the sample tray

(Figure

plastic sample molds from the sample tray and place them on a firm counter top for installing asphalt samples in the sample mold.

(A3) Loosen the tie rods and separate the split sample mold (Figure

(A4) Insert cylindrical samples, two per each cylinder sample mold, close the split mold, and tighten the tie rods.

(A5) Transfer the sample molds to the sample tray, one at a time, and make sure to fit the recess area o f the sample mold to the rear end restraining bracket

(Figure 1.3). Do the same for all three sample molds. The three samples molds should be butted together side by side, with the rear end o f each mold restrained from lateral movement by the restraining brackets. Units with automatic clamp require only placing molds on tray and closing front door to activate clamp.

(A6) Measure and record the initial dial gauge readings for each sample, see step (D) below for using the rutting measurement guide and the dial gauge.

(A7) Push the sample tray in. lock the toggle clamps, and close the front door.

Go to step (C).

(B) For testing beam samples. The procedures are the same as described in (A).

2-1

(C) Perform rutting test. It is assumed that the chamber temperature has been brought to the preset test temperature, and the test samples have been conditioned under the test temperature for 4 to 20 hours, see Section 2.4 (A) for sample temperature conditioning.

( C l ) After closing the front door, allow the test samples to be in temperature for

10 minutes before starting the rutting test. The “STROKE ON DELAY” timer can be used to set the delay start time.

(C2) Set the PRESET counter to the number o f repetitions for the test to be run.

Reset the TOTALIZING counters to zero, turn the cylinder operation mode control switches to AUTO, and check the pressure gauge readings to correspond to the test wheel load. Do this for all three cylinders.

(C3) Press the green rectangular STROKE TEST START button to start the rut testing. This will start the automatic rut testing sequence. After completing the preset number o f repetitions, the machine automatically stops the reciprocating motion and retracts the wheels. Check and verify that each o f the TOTALIZING counters register the preset number o f cycles.

(C4) Open the front doors, release the toggle clamps, and pull out the sample tray.

(C5) Measure rut-depth. and record the results on the data sheet.

(D) Measure Rut-depth Values. Place the rutting measurement guide on top o f the sample mold and insert the digital dial indicator stem into the slot with the supporting base resting firmly on the groove and slide the indicator along the groove to obtain a maximum reading (Figure 2.1). This maximum reading represents the deepest depression of the asphalt sample at this particular position.

(DI) For testing the 150 mm cylinder samples: Take two rut-depth measurement readings for each sample using two slots on each side.

Record the readings on the data sheet. A blank data sheet is provided in

Section 4.1.

(D2) For testing the beam samples: Take indicator readings at all five slots.

Record the readings on the data sheet.

4.1 Procedure and Specification for Perform ing Rut Testing

This procedure and specification is following the specification “GDT-115 METHOD

OF TEST FOR DETERMINING RUTTING SUSCEPTIBILITY USING THE LOADED

WHEEL TESTER” developed by the Georgia Department of Transportation, and has been used in the Georgia Loaded Wheel Tester Round Robin Evaluation Program.

1. SCOPE:

1.1 This method describes the testing procedure for determining rutting susceptibility of bituminous mixtures under dry or submerged in water condition using the Asphalt Pavement

Analyzer.

1.2 The specimens to be tested for rutting susceptibility can be rectangular beam specimens, or 150 mm diameter cylinder specimens fabricated in the laboratory or cored from the

Held.

2. APPARATUS

2.1 Test system:

The Asphalt Pavement Analyzer

2.2 Miscellaneous Apparatus:

Rut Testing beam specimen molds.

Rut testing cylinder specimen molds

2.3 Rut-depth measurement device

Dial indicator, 0.001 in. Precision.

3. TEST SPECIMENS:

3.1 Beam specimens: The beam specimens can be either fabricated in the laboratory or sawed from an asphalt concrete core obtained from the field. For the laboratory made specimens, they shall be compacted by the rolling compaction method, the kneading compaction method, or the vibratory compaction method. Specimens shall be 125 ± 0.5 mm in width, 300 mm ± 0.5 mm in length and 75 mm ± 0.5 mm in height.

3.2 Cylinder specimens: The cylinder specimens can be either fabricated in the laboratory or cored from an asphalt pavement in the field. For the laboratory made specimens, they shall be compacted by the gyratory compaction method, or the vibratory compaction method. Specimens shall be 150 mm ± 0.5 mm in diameter and 75 mm ± 0.5 mm in height.

3.3 Measurement of specific gravity of test specimens, by the AASHTO T 166 Bulk

Specific Gravity of Compacted Bituminous Mixtures.

4-2

4. TEST PROCEDURE, M ETHOD A (test at dry-condition)

4.1 Preconditioning: For specimens fabricated in the laboratory, they shall be left at room temperature (approximately 25 °C) for a minimum of 4 hours to allow the specimen to cool before starting the conditioning procedure. For the field specimens, the specimens shall be left at room temperature (approximately 25 °C) for a minimum o f 4 hours.

4.2 After the room temperature preconditioning, specimens shall be placed in testing chamber for a minimum of 4 hours but not more than 20 hours at the specified test temperature.

The specimens can be conditioned in the preconditioning shelf in the testing chamber, or placed in the specimen mold and secured on the specimen tray.

4.3 Place test specimens into the specimen mold and secure the specimen on the specimen tray with restraining brackets.

4.4. l ake the initial readings, at 2 locations, 1 in. apart near the center, for each cylinder specimen; at all five positions for each beam specimen.

4.5. Push sample tray in and lock the toggle clamps. Close the front doors.

4.6. Set PRESET counter to 8000 cycles. Check or adjust pressure gauge reading to 700 kPa (100 psi) for pressure in the hoses. Check or adjust pressure gauge readings corresponding to wheel load magnitude of 45 kg (100 LB) for all three air cylinders. Verify the chamber temperature is at the specified test temperature 40 ± 1 °C.

NOTE: PRESET counter can be set to any intermediate number, if rutting data at this intermediate cycles is desired.

4.7. Press the STROKE TEST START button to start the rut testing. A complete 8000 cy cles test w ill take approximately 3 hours. At end of test cycles the machine will automatically slop and loading wheels retract.

4.8. Open chamber doors, unlock and pull out the sample tray. Take rut-depth measurements at the same locations as in step 4.4 above.

4-3

VTI

Safwat Said 1999-11-03

Spårbildningstest (Wheeltrackingtest)

VTI:s metod är baserad på den finska metoden, PANK-4205 ”Asphalt Pavement Deformation in a Wheel Tracking Device” daterad 1996-01-12 (bifogas).

Provning vid VTI har utförts enligt benämnad metod med följande modifieringar: provningen utförs vid 40°C samt belastningen sker med sidolägesförflyttning. 7 positioner

(hjulspår) belastas med en normal fördelad antal passager per position.

P A N K R Y

ALKUPERÀISKAPPALt

■■% m m h a

O

A |\| K

M

I V

PAVEMENT SECTOR

CONSULTATIVE COMMITTEE

PAN K-4205

ASPHALT PAVEMENT

DEFORMATION IN A WHEEL

TRACKING DEVICE

Approved on:

Replaces method no:

Jan 12, 1996 t ie

435

1. PURPOSE OF TH E TEST

This test method is used to establish a pavement sample’s susceptibility to deformation.

2. DEFINITIONS

In this test method, wheel tracking means the measured indentation caused by a specified wheel load.

3. AREA OF APPLICATION

This method is best suited for studying pavement samples made from hot masses but, by using reduced loading and lower testing temperatures, it can also be used to study the deformation resistance of softer pavement masses .

4. TEST SAMPLE PREPARATION

The slab to be used as the test sample in the wheel tracking test can be made of mass (PANK-4004) produced either in a laboratory or in an asphalt station.

The amount of mass required for the slab is approximately 50 kg. In a laboratory, the mass is poured into a mould from the laboratory mixer.

The slab moulds are made from approximately 20 mm thick plywood.

The base board of the mould measures 500 x 700 mm square. The side and end wall boards must be high enough to accommodate a 60 mm thick layer of compacted mass. A 20 mm deep and 200 mm wide cut is made along the upper edge of the end wall across the line of travel of the wheel. The mass is compacted into the mould with the laboratory rocking or field roller, applying the compaction force appropriate for the type of mass used.

The test slab can also be cut from ready pavement. It is then fixed and secured into the mould with cement mortar.

PANK ry / Laboratoriotoimikunta

PANK-4205 ASPHALT PAVEMENT DEFORMATION IN A WHEEL TRACKING DEVICE

2/4

5. TEST METHOD

5.1 The Principle

The slab which is compacted into the mould is subjected to the desired number of passes of the wheel at the chosen test temperature.

Development of the tracking which forms as a result of the passes is monitored at three profile points across the slab.

5.2 Equipment and apparatus

The wheel tracking device (Figure 1) consists of a frame, and a wheel which can be moved and loaded hydraulically, plus measuring equipment, fitted into a thermally insulated cabinet. The equipment also includes, as separate units, a hydraulic equipment control unit, a temperature control unit and a measurement control unit, as well as a

PC for processing the test results.

Figure 1. Drawing of a typical wheel tracking device (dimensions., etc.)

The tyre to be used in the device is a smooth-surfaced vehicle tyre size

600 R 9. Depending on the loading to be used, the tyre pressure is adjusted to between 6 to 10 bar. The loading of the wheel can be adjusted (with a hydraulic pump) to between 7 and 25 kN, and the travel speed (the speed and slowing down are controlled with the hydraulic equipment control unit). The length of the wheel’s movement, from one sample support to the other, is 1000 mm. The measuring unit comprises three laser diode-based distance measurement sensors, a frame to which the sensors are attached, and a motor for moving the sensor frame.

5.3 Testing procedure

The pavement slab is placed between the slab supports and secured firmly in place with screws. The slab is allowed to acclimatise overnight to the desired test temperature, selected with the temperature control unit from the available range of between +5 and +60 °C.

PANK ry / Laboratoriotoimikunta

PANK-4205 ASPHALT PAVEMENT DEFORMATION IN A WHEEL TRACKING DEVICE 3/4

The test is started by switching on the loading and measurement control programme. The control unit is used to select the number of passes for the test and the pass points at which the measurements are to be taken.

Test parameters for a standard test:

Loading

Tyre pressure

Temperature

Test duration

10 kN

6 bar

0 °C

14,000 passes

Once the test has been started, the device ensures that the wheel is in the starting position by making one run (i.e. two passes) to the other end of its movement path. The wheel will then stop, and the measuring equipment will carry out a zero measurement. Inclusive of the sensors’ return to their original position, one measurement takes 5 minutes.

While measurements are taken, the cabinet lights must be switched off, and its window covered, as excess light can interfere with the optic measurement process.

Once the sensors have returned to their original position, the passes can continue and stops and measuring will take place automatically according to the chosen measuring list. During the test, the profile points of the previous measurement and the counter for the number of passes are constantly displayed on the control unit’s screen.

The duration of the test is approximately 6 hours. Therefore, a mass test with two parallel tests will take two days.

5.4 Presentation of test results

The results obtained from the test are processed on software which produces a spreadsheet graphics file, an error file of the errors found at the measurement points, as well as a results file containing lists all the measurement points. The error file listing can be used to detect and rectify individual errors.

The results can be used to present the development of the depth of the track (in mm or %) in the course of the test, or the changes in the pavement’s surface (of track and raised areas alike). The initial compaction which occurs at the beginning of the test can be separated from the overall test result by extending the straight deformation line of the graph (backwards, as far as axis y). Figure 2 shows a results graph by way of an example.

PANK ry / Laboratoriotoimikunta

PANK-4205 ASPHALT PAVEMENT DEFORMATION IN A W HEEL TRACKING DEVICE

4/4

Figure 2. Wheel tracking test printout.

PANK ry / Laboratoriotoimikunta

Bilaga 6

Sida 1 (4)

Mikroskopi af asfalt materiale med påfaldende UV-lys

Tyndslib; T8062

Figur 1: Polymerfasen kan ses som nistre i varierende taethed. Billedstprrdse

0,5 x 0,7 mm.

Figur 2: Polymerfasen kan ses koncentreret i stprre ansamlinger (P).

Billedst0rrelse 0,5 x 0,7 mm.

Figur 3: Polymerfasen kan ses koncentreret i st0rre ansamlinger (P).

Billedst0rrelse 0,5 x 0,7 mm.

VTI notat 73-1999

Figur 4: Bindemiddelmatrix uden synlig polymerfase samt sten med mange revner.

Billedst0rrelse 0,5 x 0,7 mm.

Bilaga 6

Sida 2 (4)

Mikroskopi af asfalt materiale med päfaldende UV-lys

Tyndslib; T8063

Figur 1: Polymeren kan ses som klumper i en kontinuert bitumen fase. Billedstprrelse

2,1 x 2,8 mm.

Figur 2: Polymeren kan ses som klumper i en kontinuert bitumen fase. Billedstprrelse

0,5 x 0,7 mm.

Figur 3: Polymeren kan ses som klumper i en kontinuert bitumen fase. Billedstprrelse

0,5 x 0,7 mm.

YTI notat 73-1999

Bilaga 4

Sida 3 (4)

Mikroskopi af asfalt materiale med påfaldende UV-lys

Tyndslib; T8064

V

Figur 1: Bindemiddelmatrix uden en klar synlig polymerfase. Billedstprrelse 0,5 x

0,7 mm.

Figur 2: Bindemiddelmatrix uden en klar synlig polymerfase. Billedstprrelse 0,5 x

0,7 mm.

VTI notât 73-1999

Bilaga 6

Sida 4 (4)

Mikroskopi af asfalt materiale med påfaldende UV-lys

Oversigt over tyndslib T8062 - T8064

Figur 1: Tyndslib T8062.

Figur 2: Tyndslib T8063

Figur 3: Tyndslib T8064.

VTI notât 73-1999

Bilaga 7

Sida 1 (6)

Massaprov:

Analys

Referens

Provn.temp.

1 2

Enskilda värden

3 4 5 6

Medel Enhet

Bindemedelshalt

Kornkurva 16

1

0,5

0,25

0,125

11,2

8

5,6

4

2

0,075

4,99

99

77,3

59,6

48,8

41,1

27,4

18,8

13,8

10,2

7,0

5,2

4,90

96,2

73,8

57,3

48,3

40,5

26,7

18,2

13,4

9,9

6,8

4,9

18,5

13,6

10,1

6,9

5,1

4,9

97,6

75,6

58,5

48,6

40,8

27,1

% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-%

Gyratoriskt packade prover:

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Vattenkänslighet torra våta

Q-tal

+40°

l o

+10°

5100 5000 3500 4600 4900

20338 18462 18288 20955 18910

14921 13231 13223 14676 13757

6089 5677 5654 6333 5867

(+20°)+10° 1913 2106 2285 2093 2135

(+40°)+10° 1940 1951 1866 2013 2176

Kompaktdensitet 2,485

4900

19391

13962

5924

2106

1989

94 g/cm3 pstrain

MPa

MPa

MPa kPa kPa

%

Plattor tillverkade på VTI:

Wheel-tracking (14 000 öf) +40°

11,2

12,2 11,7 mm

Bilaga 7

Sida 2 (6)

Massaprov:

Analys

Elf

Provn.temp.

1 2

Enskilda värden

3 4 5 6

Medel Enhet

Bindemedelshalt

Kornkurva 16

11,2

8

5,6

1

0,5

4

2

0,25

0,125

0,075

49,1

43,2

29

20

5,51

97,8

75,5

56,5

14,5

10,4

7,1

5,3

50,6

43,6

28,9

20

5,55

97,5

75,5

58,7

14,5

10,4

7,2

5,3

49,9

43,4

29,0

20,0

14,5

10,4

5,5

97,7

75,5

57,6

7,2

5,3

% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-%

Gyratoriskt packad© prover:

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Vattenkänslighet

+40°

+5°

+10°

20°

6400

8437

4985

1693 torra (+20°)+10° 1331 våta (+40°)+10° 1435

5400

8216

5192

1793

1357

1262

7000

8411

5138

1787

1257

1461

6900

8118

4964

1767

1276

1465

6500

8418

5165

1791

1219

1357

Q-tal

Kompaktdensitet 2,469

6440

8320

5089

1766

1288

1396

108 g/cm3 pst ra in

MPa

MPa

MPa kPa kPa

%

Plattor tillverkade på VTI:

Wheel-tracking (14 000 öf) +40° 9,8 9,4 9,6 mm

Bilaga 7

Sida 3 (6)

Massaprov:

Analys

Shell

Provn.temp.

1 2

Enskilda värden

3 4 5 6

Medel

Enhet

Bindemedelshalt

Korn kurva 16

11,2

8

5,6

4

2

1

0,5

0,25

0,125

0,075

5,44

99,1

75,4

20,1

14,7

10,4

6,6

4,7

59,1

48,9

42,9

28,4

5,50

98,2

29,3

20,4

14,8

10,6

6,8

75,5

60

50,2

44

4,8

Gyratoriskt packade prover:

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Vattenkänslighet torra våta

Q-tal

+40°

+5°

+10°

5000 3900 3200 2800 3600

8915 9274 9185 9746

8743

6346 6371 6673 6727 6073

2432 2569 2650 2633 2277

(+20°)+10° 1138 1119 1198 1120 1204

(+40°)+10° 1079 1145 1171 1133 1106

Kompaktdensitet

Plattor tillverkade på VTI:

Wheel-tracking (14 000 öf) +40° 6,9 6,9

28,9

20,3

14,8

10,5

6,7

4,8

5,5

98,7

75,5

59,6

49,6

43,5

% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-%

3700

9172,6

6438

2512,2

1156

1127

98

2,479 pstrain

MPa

MPa

MPa kPa kPa

% g/cm3

6,9 mm

Bilaga 7

Sida 4 (6)

Massaprov:

Analys

Nynäs

Provn.temp.

1 2

Enskilda värden

3 4 5

Bindemedelshalt

Kornkurva 16

11.2

8

5,6

4

0,5

0,25

0,125

2

1

0,075

5,37

99,2

73,2

62,6

53,7

45,5

29,8

20,6

15,1

11,1

7,4

5,4

28,9

20,2

14,9

10,9

7,4

5,5

5,3

98,1

71,5

59,9

50,9

43,6

Gyratoriskt packade prover:

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Vattenkänslighet torra våta

+40°

+5°

+10°

3700 4000 4900 4500 4100

14451 14212 14008 14148 14227

10309 10308 9972 10380 10226

4246

4412

4386

4441

4570

(+20°)+10° 1744 1724

(+40°)+10° 1674 1741

1838 1715 1691

1714 1693 1650

Q-tal

Kompaktdensitet

Plattor tillverkade på VTI:

Wheel-tracking (14 000 öf) +40° 5,8 6,6

6

Medel Enhet

29,4

20,4

15,0

11,0

7,4

5,5

5,3

98,7

72,4

61,3

52,3

44,6

% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-% pass-%

4240

14209

10239

4411

1743

1694

97

2,475 pstrain

MPa

MPa

MPa kPa kPa

% g/cm3

6,2 mm

Bilaga 7

Sida 5 (6)

Prover uttagna från beläggningen: Referens

Analys

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Kompaktdensitet

Skrymdensitet

Hålrumshalt

Wheel-trackina (13 000 öf)

Provn.temp.

+40°

+5°

+10°

+20°

+40°

Enskilda värdan madal Enhet

1 2 3 4 5

23 000 21 900 16 500 26 200 21 700 21 860 pstrain

11871 11427

12165

11582 13316 12072

7628 7315 8208 7552 8789 7898

MPa

MPa

3162 2840 MPa 2775 2726 2720 2817

2,480

2,477

2,484

2,449 2,445 2,456

1,2

1,3

24,5 23,1

1,1

17,7

2,480

2,450

1,2

21,2 g/cm3 g/cm3

% mm

Prover uttagna från beläggningen: Elf

Analys

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Kompaktdensitet

Skrymdensitet

Hålrumshalt

Wheel-tracking (14 000öf)

Provn.temp.

+40°

+5°

+10°

+20°

+40°

Enskilda värden medel Enhet

1 2 3 4 5

14 100 8 400 13 900 18 900 10 400 13 140 pstrain

4918 4663 4750 4076

5091

3021 2671 2734 2421 3033

4700

2776

819 734 764 687 894

780

2,479

MPa

MPa

MPa g/cm3 2,512 2,471 2,454

2,443 2,442

2,419

2,7

1,2 1,4

6,8 7,0 -

2,435

1,8

6,9 g/cm3

% mm

Hålrumshalten bestämd på prover tagna vid varje platta

Bilaga 7

Sida 6 (6)

Prover uttagna från beläggningen: Shell

Analys

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Kompaktdensitet

Skrymdensitet

Hålrumshalt

Wheel-tracking (14 000 öf)

Provn.temp.

+40°

+5°

+10°

+20°

+40°

Enskilda värden medel Enhet

1 2 3 4 5

20 700

15 200

16 500 23 100 12 100 17 520 pstrain

4685 5008 4541

2995

2974

2751

5259

3204

4425

2555

4784

2896

MPa

MPa

969 928 857

2,477 2,491 2,476

1023 778 911

2,481

MPa g/cm3

2,449 2,440 2,445

2,0 1,3

1,1

10,9 11,6 15,4

2,445

2,8

12,6 g/cm3

% mm

Prover uttagna från beläggningen: Nynäs

Analys

Dynamisk kryptest

Styvhetsmodul

Kompaktdensitet

Skrymdensitet

Hålrumshalt

Wheel-tracking (14 000 öf)

Provn.temp.

+40°

+5°

+10°

+20°

+40°

Enskilda värden medel Enhet

1 2 3 4 5

12 800 18 000 12 000 18 000 14 700 15 100 pstrain

7662 7591 7047 7983 7208 7498 MPa

4612 4709 4318 4925 4397 4592

1426 1494 1340

2,473 2,468 2,463

1541 1285 1417

2,468

MPa

MPa g/cm3

2,437

2,439 2,426

1,5 1,2 1,5

11,6 10,2 8,4

2,434

1,8

10,1 g/cm3

% mm

Hålrumshalten bestämd på prover tagna vid varje platta

Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Related manuals

Download PDF

advertisement