NorBit 2012 Grand Hotell Oslo

Transkript

1 NorBit 2012 Grand Hotell Oslo Hvordan dekkes bindemiddelkvalitet i etatsprogrammet Varige Veger Wenche Hovin Statens vegvesen Sentrallaboratoriet Trondheim

2 Kontakpersoner for spesialistfunksjonen ved Sentrallaboratoriet Trondheim

3 Hva gjør vi innen bindemidler på oppdrag for Varige Veger? Gjenvinning og testing av bindemidlene fra LTAprosjektet. Intern rapport for vegvesenet, med en oppsummering av 4 år med stikkprøvekontroll av pmb. Testing med rheologiske metoder i den hensikt å kunne innføre nye og bedre spesifikasjonene for pmb med tanke på plastiske deformasjoner.

4 Mykningspunkt med kule- og ringmetoden Softening Point by Ring and Ball (SP-R&B) Metoden har fungert tilfredsstillende nok til å rangere umodifisert bitumen etter bindemiddelets evne til å bidra til asfaltens motstand mot plastiske deformasjoner. MEN viser manglende evne til å rangere polymermodifiserte bindemidler. Mindre egnet jo mer modifisert bindemiddelet er

5 En illustrasjon på hvordan mykningspunktsanalysen kan forløpe for to ulike typer av polymermodifisert bitumen Forsøket har allerede gått i 4 minutter når filmen startes, temperaturen har stått standby på 30 C. Matrialet til høyre er uberørt, mens matrialet til venstre har seget en del allerede. T 30 C T 40 C T 50 C T 60 C T 70 C T 80 C Avspillingshastigheten er speedet opp med x 16

6 Mykningspunkt med kule- og ringmetoden Softening Point by Ring and Ball (SP-R&B) At metoden har dårlig korrelasjon til dekkets deformasjonsegenskaper er en side av saken. At metoden også har dårlig reproduserbarhet (først og fremst over 80 C) har ført til ytterligere utfordringer. Spesielt fordi mykningspunkt også benyttes som kriterium for bestemmelse av lagringsstabilitet og motstand mot oppherding (etter RTFOT).

7 Ideelt sett ønsker vi metoder som gir informasjon om bindemidlenes fundamentale mekaniske egenskapene. rheologiske målinger Intensjonen er ikke å utvikle nye metoder, men å undersøke eksisterende metoder som er på vei inn.

8 MCR 102 Smartpave fra Anton Paar

9 -vi skal se på to metoder- ASTM D7405:10a Standard Test Method for Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer CEN/TS 15324:2008 Bitumen og bituminøse bindemidler - Bestemmelse av likeviskøs temperatur basert på lav skjærviskositet ved bruk av et dynamisk skjærviskosimeter i lavfrekvent svingetilstand

10 Softening Point by Low Shear Viscosity (SP-LSV) Det hevdes at metoden har bedre korrelasjon til asfaltens motstand mot permanente deformasjoner (hjulspor) sammenlignet med kule- og ringmetoden og G*/sinδ, og egner seg for hele spekteret av bindemidler fra umodifiserte til høymodifiserte er raskere å utføre med lavere driftskostnader

11 SP-LSV Prinsipp for metoden Trinn 1. Ut fra en forhåndsbestemt grenseverdien for hvor stivt bindemiddelet må være for at asfalten ikke skal ødelegges av hjulspor som følge av plastiske deformasjoner, finner man en temperaturgrense for bindemiddelet, likeviskøstemperaturen (EVT1).

12 Trinn 2: Viskositeten er i realiteten noe høyere for et stillestående bindemiddel enn det vi klarer å måle i bevegelse. Finner et estimat for viskositeten til stillestående materiale ved å måle viskositet ved stadig saktere bevegelse av prøven. (Målingene utføres ved EVT1.)

13 Trinn 2: Ved «null» bevegelse, forskyves kurven oppover, mot høyere viskositet. Vi ser at likeviskositetstemperaturen i realiteten er litt høyere enn den vi fant ved måling. Slik finner vi den såkalte likeviskøs temperaturen, SP-LSV, også kalt DSR-mykningpsunktet.

14 Plan er å 1. Utføre MSCR og SP-LSV på det arkivet vi har av bindemidler etter 4 år med stikkprøvekontroll. 2. Sammenligne disse med analyseresultatene vi allerede har fra stikkprøvekontrollen. (penetrasjon, mykningspunkt, Fraass bruddpunkt, elastisk tilbakegang og kohesjonsenergi) 3. Sammenligne resultatene fra labforsøkene med spormålinger fra vei.

15 Flere utfordringen venter.. Vi mangler fortsatt gode krav til bindemidlene og til asfaltmasse/-dekke i lavtemperaturområdet. Hvordan reagerer ulike bindemidler på innblanding av ulike typer filler? Hvilken betydning har dette for korrelasjonen mellom testresultater for bindemidlene og asfaltens funksjonsevne.

16