Projekt 13107 – Avslutat Utveckling av alternativa beläggningskonstruktioner (Förstudie - Etapp 1b)

Modifierade bindemedel med förbättrade deformations- och utmattningsegenskaper erbjuder nya möjligheter i valet av beläggningskonstruktioner och lagertjocklekar. För att kunna nyttja dessa moderna material krävs nya erfarenheter i kombination med god materialkännedom eftersom nuvarande dimensioneringsverktyg är begränsade till traditionella material. Detta projekt syftade till att undersöka hur moderna material i alternativa konstruktioner står sig i jämförelse mot traditionella beläggningskonstruktioner.

Projektet är uppdelat i tre etapper (Etapp 1a-c) där den avrapporterade Etapp 1a syftade till att välja ut lämpliga material till de olika beläggningskonstruktionerna. I Etapp 1b har en 2 km lång provsträcka byggts för att utvärdera alternativa konstruktioners eventuella förmåga att reducera beläggningstjockleken. Fyra provsträckor där tjockleken reducerats med 5 cm jämförs mot en konventionell referenssektion. Provsträcka 1 består liksom referenssträckan av traditionella material för att undersöka effekten av tjockleksförändringen. Provsträcka 2 består av ett styvare bitumen i samtliga bundna lager för att utmana den traditionellt svenska konstruktionen med mjuka bitumen i bärlagret. Provsträcka 3 och 4 består genomgående av polymermodifierade bitumen som är designade för att stå emot större töjningar i jämförelse mot konventionella bitumen.

I denna rapport presenteras resultat från fältprovning av den färdiga provvägen med syfte att ge en detaljerad kunskap om sektionernas tillstånd inför en fortsatt långtidsuppföljning. Ett flertal laboratorieanalyser har även utförts för att jämföra de olika beläggningstypernas prestanda mot varandra. Resultaten från laboratorieprovningen av de ingående asfaltmassorna visar på förbättrade egenskaper i de högmodifierade massorna. Detta stämmer väl överens med bitumenprovningen som utförts i Etapp 1a, där bland annat en mycket god återhämtning från repeterande belastningar särskiljer det högmodifierade bindemedlet. Även det normalt modifierade bindemedlet uppvisar betydligt bättre återhämtning jämfört mot konventionella bitumen. De förbättrade egenskaperna i de högmodifierade asfaltmassorna framgår tydligast i provningen av utmattnings- och deformationsegenskaperna, men kan även indikeras genom den komplexa modulen.

Fallviktsmätningar som utförts både på de obundna och bundna lagren visar att styvheten i de obundna lagren är relativt lika för de olika testsektionerna. Referenssektionen och provsträcka 1 har dock en något högre undergrundsmodul jämfört med övriga sektioner. Fallviktmätningarna visade även på en tydlig effekt från tjockleksreduceringen där de tunnare konstruktionerna generellt (förutom den styvare provsträcka 2) utsätts för större töjningar i underkant av de bitumenbundna lagren. Analyserna av fallviktmätningarna tydliggjorde i detta sammanhang en viktig begränsning i att applicera empiriskt baserade analysmetoder på nya konstruktionstyper och material som kan klara av större töjningar än konventionella material.

Fält- och laboratoriemätningar av styvheten i de olika slitlagermassorna har gett en mycket god överensstämmelse. Detta visar på att framtida kvalitetskontroller kan baseras på styvhetsmätningar via oförstörande metoder som ytvågsseismik och modalanalys.

Övriga initiala fältmätningar tillsammans med laboratorieprovningen har gett en god utgångspunkt för vidare uppföljning av provvägen som avses bedrivas i Etapp 1c. Fortsatta vägytemätningar och fallviktsmätningar är mycket viktiga eftersom de på sikt kommer att ge en tydlig jämförelse i fält mellan de olika konstruktionstyperna. Detta krävs för att bygga upp en kunskap om nya material som i dagens läge saknas.

Slutredovisningen utgörs av rapporten "Reducerad beläggningstjocklek med alternativa bindemedel", Anders Gudmarsson, Peab (39 sidor med bilagor).