Artikel Stabilitet hos asfaltbeläggningar

Publicerad

Infrastruktur
Stenmaterialets sammansättning på permanenta deformationer hos bitumenbundna lager.
Projektet har undersökt inverkan av stenmaterials sammansättning på permanenta deformationer hos bitumenbundna lager. I den teoretiska delen har existerande modeller studerats och vidareutvecklats till en mer generaliserad modell (gradation-based framework) i syfte att karaktärisera asfaltbeläggningar baserat på stenmaterialets sammansättning.
Projektet har undersökt inverkan av stenmaterials sammansättning på permanenta deformationer hos bitumenbundna lager. I den teoretiska delen har existerande modeller studerats och vidareutvecklats till en mer generaliserad modell (gradation-based framework) i syfte att karaktärisera asfaltbeläggningar baserat på stenmaterialets sammansättning.
Permanenta deformationer är ett vanligast problemen för asfaltsvägar. Det innebär att trafikrelaterad belastning trycker ihop eller omfördelar asfalten så att spårbildning uppstår vid ytan.

Deformationer minskar trafiksäkerheten och medför kostnader för beläggningsunderhåll. De kan även öka risken för andra problem som till exempel potthål. Resistens mot permanenta deformationer påverkas mest av bitumentyp och halt, stenmaterialets sammansättning och beläggningens hålrumshalt.

Stenmaterialet utgör huvudkomponenten i asfaltmassor och omfattar normalt mer än 90 procent av vikten. Stenmaterialets struktur i blandningen beror på kornstorleksfördelningen samt form och textur hos partiklarna. Att manipulera egenskaperna hos stenmaterialet, främst fördelningen, anses vanligtvis vara det mest ekonomiska och fördelaktiga sättet att förändra och förbättra asfaltbeläggningars funktion.

Det här projektet har undersökt inverkan av stenmaterialets sammansättning på permanenta deformationer hos bitumenbundna lager. I den teoretiska delen har existerande modeller studerats och vidareutvecklats till en mer generaliserad modell (gradation-based framework) i syfte att karaktärisera asfaltbeläggningar baserat på stenmaterialets sammansättning.

Den primära strukturen uppvisar viss korrelation med permanenta deformationer, dock inte statistiskt signifikant. Istället, visar de empiriska resultaten i denna studie en signifikant linjär korrelation mellan resistens mot permanenta deformationer och den totala grova fraktionen av kornkurvan, oberoende av flisighetsindex.

Resultat från den första provningsserien visar att hela stenmaterialets fördelning, särskilt den grova fraktionen, har ett signifikant inflytande på permanent deformationer mätt med wheel tracking test.

Asfaltmassorna testades även med så kallad dynamisk kryp test, där resultaten identifierade bra och dåliga massor, dock utan tydligt samband med kornstorleksfördelningen. I den andra serien beaktades inverkan av partikelform genom att variera flisighetsindex på fem, i övrigt identiska, asfaltmassor. 

Resultat från wheel tracking test visade inget inflytande från iv flisighetsindex på resistensen mot permanenta deformationer. Dessutom har de flisiga partiklarna inte gått sönder under blandning och packning mer än de ickeflisiga partiklarna.

Parametrarna från modellen har sedan använts för att prediktera provade asfaltbeläggningars funktion. I gradation-based framework identifieras två strukturer: den primära strukturen, som ger lastbärande kapacitet, och den sekundära strukturen, som bidrar med stabilitet och hållbarhet.

Den experimentella delen har huvudsakligen fokuserat på att prova antagandena i den teoretiska modellen med avseende på kornstorleksfördelning och form. Två serier har testats, en med varierande kornstorleksfördelning och en med varierande flisighetsindex. Alla bitumenparametrar och stenmaterialets ursprung har hållits konstanta i respektive serie.
Slutrapport
Kontakt