RAPPORT Forsknings- og utviklingsarbeid, prosjekt nr

Transkript

1 Lemminkäinen Norge AS Teknisk avdeling Postboks 93, 1477 Fjellhamar Telefon Telefax Rapport nr. : TEK 064 Dato: Utarbeidet av : Anne Stine Woldene og Roar Telle Oppdragsgiver: Jostein Aksnes, Statens Vegvesen Kopi til : RAPPORT Forsknings- og utviklingsarbeid, prosjekt nr Tillegg til hovedrapport Støysvake dekker Rapporten beskriver testing av en referansemasse, Da 11 PmB, til forsøk med porøse støysvake vegdekker. Lemminkäinen har rapportert FoU-arbeid med støysvake porøse dekker i rapport TEK 059. Referansemassen viser noe svakere resultat i Cantabrotesten enn de beste massetypene i hovedundersøkelsen. I wheel track test viser referansemassen godt resultat sammenliknet med forsøksmassene.

2 Innholdsfortegnelse 1 Innledning 1 2 Resept 1 3 Forsøk og resultater Indirekte strekkstyrke Bestandighet Wheel Track Konklusjon 9 5 Vedlegg Resept Prøvedata, indirekte strekktest Prøvedata, Cantabrotest

3 1. Innledning Lemminkäinen Norge AS har inngått en avtale med Statens vegvesen om forsknings- og utviklingsarbeid, støysvake vegdekker, primært porøse dekker. FoU-arbeidet med porøse støysvake dekker er rapportert i TEK 059. I tillegg ønsket Statens Vegvesen en felles referansemasse for alle deltakere i prosjektet, Kolo Veidekke, NCC og Lemminkäinen. I denne rapporten er testing av referansemassen beskrevet. Alle tester er utført på samme måte som vi utførte testene i hovedrapporten, og ikke nødvendigvis på samme måte som de andre aktørene. 2. Resept Referansemassen er en Da 11 PmB utarbeidet av NCC med bindemiddel SP 60. Steinmaterialer til referansemassen er levert av NCC og bindemidlet er levert av Shell. Resepten finnes i vedlegg 5.1 1

4 3. Forsøk og resultater Følgende tester er blitt utført på referansemassen. Testing av indirekte strekkstyrke Bestandighetstest - Cantabro Wheel Track 3.1 Indirekte strekk 6 paralleller av resepten er laget og kompaktert i Marshallstamper med 75/75 slag. 3 av prøvene ble deretter lagret tørt mens 3 prøver ble kondisjonert med fryse-/tinesykler. Alle prøvene ble så testet i en indirekte strekktest i henhold til metode Indirekte strekkstyrke i Håndbok 014. Resultatene fra testen er vist i figur 3.1. I tabell 3.1 og figur 3.2 er disse sammenlignet med resultatene fra hovedtilbudet. (Rapport TEK059) Vi ser at referansemassen ikke skiller seg spesielt ut fra de andre forsøksmassene. Resultatene viser også at strekkstyrken til referansemassen ikke har blitt svekket for prøvene som har vært utsatt for fryse-/tinesykler før testing. Fullstendige prøvedata for referansemassen finnes i vedlegg Indirekte strekkstyrke Indirekte strekkstyrke (kpa) Da 11 Tørr lagring Fryse/tine Figur 3.1. Indirekte strekkstyrke. 2

5 Tabell 3.1. Indirekte strekkstyrke. Verdiene er snitt av tre prøver. Prøve Bindemiddel + Indirekte strekkstyrke (kpa) Forholdstilsetningsstoffer Tørr lagring Fryse/tine tall W1 Lemflex A ,13 W2 Lemflex A ,09 W3 Lemflex A+ & Sasolink ,36 W4 Shell PmB A ,31 W5 Lemflex A & sement ,12 W6 Lemflex A & Sasocell ,09 W7 Nynäs P ,10 Da 11 70/ ,15 Da 11 SP , Indirekte strekkstyrke Indirekte strekkstyrke (kpa) W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 Da 11 Da 11 Lemflex A Lemflex A+ Lemflex A+ & Sasolink Shell PmB A Lemflex A & sement Lemflex A & Sasocell Nynäs P /100 SP60 Tørr lagring Fryse/tine Figur 3.2. Forhold mellom den indirekte strekkstyrken til prøvene som har blitt lagret tørt og prøvene som har vært gjennom fryse/tine sykler. 3

6 3.2 Bestandighet For å sikre god bestandighet er massen testet i Cantabrotest. 6 prøver av resepten er tillaget ved 40 rotasjoner i gyrator. 3 av prøvene ble deretter lagret tørt, mens 3 prøver ble kondisjonert med fryse-/tinesykler. Alle prøvene ble så kjørt 300 omdreininger i en Los Angeles trommel, og vekttapet til prøvene ble beregnet. Cantabrotesten er utført i henhold til metode NS-EN Bituminøse masser. Prøvingsmetoder for varmblandet asfalt. Del 17: Massetap fra prøvelegemer av drensasfalt. Resultatene fra testen er vist i figur 3.3. I tabell 3.2 og figur 3.4 er disse sammenlignet med resultatene fra hovedtilbudet. (Rapport TEK059) Vi ser at referansemassen gir bedre resultater enn Da 11 med ordinært bindemiddel, men ikke like god bestandighet som massene med Lemflex og Nynäs. På samme måte som de andre massetypene viser resultatene fra referansemassen at bestandigheten er noe dårligere for prøvene som har vært gjennom fryse- /tinesykler enn de som er lagret tørt før testing. Fullstendige prøvedata for referansemassen finnes i vedlegg ,0 Cantabro Da 11 med Shell SP 60 25,0 24,5 20,0 Vekttap (%) 15,0 14,7 10,0 5,0 0,0 Tørr lagring Figur 3.3. Vekttap etter Cantabrotest. Fryse/tine 4

7 Tabell 3.2. Vekttap i % etter Cantabrotest, samt forholdet mellom vekttapene ved tørr lagring og fryse/tine. Prøve Bindemiddel + Vekttap (%) Forholds- Tørr tilsetningsstoffer Fryse/tine tall lagring W1 Lemflex A 3,9 6,4 0,61 W2 Lemflex A+ 2,8 6,4 0,44 W3 Lemflex A+ & Sasolink 3,4 5,4 0,63 W4 Shell PmB A 19,5 31,0 0,63 W5 Lemflex A & sement 3,2 7,3 0,44 W6 Lemflex A & Sasocell 6,4 9,4 0,67 W7 Nynäs P ,9 2,6 1,14 Da 11 70/100 43,5 75,6 0,58 Da 11 SP60 14,7 24,5 0,60 90,0 Cantabro 80,0 70,0 60,0 Vekttap (%) 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 Da 11 Da 11 Lemflex A Lemflex A+ Lemflex A+ & Sasolink Shell PmB A Lemflex A & sement Lemflex A & Sasocell Nynäs P /100 SP60 Tørr lagring Fryse/tine Figur 3.4. Vekttap etter Cantabrotest. Sammenligning med forsøksmassene fra hovedtilbudet. (Rapport TEK059) 5

8 3.3 Wheel Track Massen er testet med hensyn til deformasjonsmotstand ved en Wheel Track test. Testen har blitt utført hos ATI. Rektangulære asfaltprøver med dimensjon 4cm x 29cm x 35cm benyttes, og et rullende hjul med en gitt belastning beveger seg frem og tilbake på asfaltprøvene. Forsøket foregår ved en temperatur på 50 grader. Dette for å simulere den påkjenning som dekket blir utsatt for på varme sommerdager. Prøven tempereres i vannbad under forsøket, og testen er derfor både en deformasjonstest og en vannfølsomhetstest. Forsøket stoppes ved passeringer eller når deformasjonen har nådd 20 mm. To parallelle prøveplater er testet samtidig. Resultatene fra testen er vist i figur 3.5. I tabell 3.3 og figur 3.6 er disse sammenlignet med resultatene fra hovedtilbudet. (Rapport TEK059) Vi ser at referansemassen viser tegn til meget gode deformasjonsegenskaper og kommer best ut av alle massene. 0 Wheel Track Test Referansemasse Da 11 NCC Snitt av to prøver 2 Deformasjon (mm) Passeringer Figur 3.5. Deformasjon som funksjon av antall passeringer ved kjøring av Wheel Track test 6

9 Tabell 3.3. Deformasjon etter 9000, og passeringer i Wheel Track test for de ulike massetypene. Prøve Bindemiddel + tilsetningsstoffer 9000 passeringer Deformasjon (mm) passeringer passeringer W1 Lemflex A 6,7 - - W2 Lemflex A+ 1,8 2,0 2,3 W3 Lemflex A+ & Sasolink 2,3 2,7 3,2 W4 Shell PmB A 5,9 10,5 19,4 W5 Lemflex A & sement 4,2 7,4 15,3 W6 Lemflex A & Sasocell 2,1 2,3 2,6 W7 Nynäs P ,3 2,7 3,1 Da 11 70/100 17,7 - - Da 11 SP60 1,3 1,5 1,7 7

10 0 Wheel Track Test 5 Deformasjon (mm) Passeringer W1: Lemflex A W2: Lemflex A+ W3: Lemflex A+ & Sasolink W4: Shell PmB A W5: Lemflex A & sement W6: Lemflex A & Sasocell W7: Nynäs P Da11: 70/100 Da11: SP60 Figur 3.6. Deformasjon som funksjon av antall passeringer ved kjøring av Wheel Track test. Sammenligning med forsøksmassene fra hovedtilbudet. (Rapport TEK059) 8

11 4. Konklusjon Testing av indirekte strekkstyrke viser at referansemassen ikke skiller seg spesielt ut fra de andre forsøksmassene. Massen viser ingen tegn til svekket strekkstyrke for prøvene som har vært utsatt for fryse-/tinesykler før testing. Cantabrotesten viser at referansemassen gir bedre resultater enn Da 11 med ordinært bindemiddel, men ikke like god bestandighet som massene med Lemflex og Nynäs. På samme måte som de andre massetypene viser resultatene fra referansemassen at bestandigheten er noe dårligere for prøvene som har vært gjennom fryse-/tinesykler enn de som er lagret tørt før testing. Wheel Tracktesten viser at referansemassen har veldig gode deformasjonsegenskaper. Sammenlignet med de andre forsøksmassene kommer denne best ut. 9

12 5. Vedlegg 5.1 Resept Da 11 PmB med SP 60 10

13 Arbeidsresept for bituminøse vegdekker og bærelag Reseptnr. 1 Blandeverk Lierskogen Dekketype Da 11 Resept dato Entreprenørnr Entreprenørnavn Ncc Roads As Tilsiktet Toleranse Kompakteringstype Bindemiddel (%) 5,20 0,40 2 * 75 Hulrom (%) 19,5 4,0 Densitet (g/cm³) 0,000 Forbruk (kg/m²) 0 Hulrom (%) 0,00 Massetemp prod. ( C) Stabilitet (N) 0 Dekkets densitet (g/cm³) 2,056 Flyt (mm) 0,0 Maks. vanninnhold (%) 0,0 Stab:Flyt (N/mm) 0 Bindemiddeltype PmB 60 Ind. strekkst. (kpa) 0 µm mm ,2 Tils 5,0 6,0 6,0 7,0 10,0 15,0 23,0 42,0 84,0 Tol. 2,0 3,0 4,0 4,0 4,0 6,0 6,0 6,0 6, Passert (%) Maskevidde Reseptkurve Grensekurve min Grensekurve max Tilslag Forekomst Dens. FI s kl LA Abr Mølle Sort Andel Pukk Lierskogen 2,790 25,00 0, ,00 7, ,0 Pukk Lierskogen 2,790 30,00 0, ,00 7, ,0 Pukk Lierskogen 2,790 0,00 0, ,00 0, ,0 Filler Bitufill 2,710 0,00 0, ,00 0,0 Filler 2,0 Tilsetningsstoff Fiber Mengde (% av bindem.) 5,8 Vedheftningsmiddel Wetfix BE Mengde (% av bindem.) 0,3 Arbeidsresepten godkjent: Entreprenør Sted:, Den: Dato: Underskrift: Underskrift: LABSYS web :43

14 5.2 Indirekte strekkstyrke Massetype: Reseptnr: Da 11 med Shell SP60 Lagret tørt før testing Prøve nr Høyde Vekt i luft Romdensitet Teoretisk densitet Hulrom mm gram g/cm3 g/cm3 % A 58,3 1004,1 2,125 2,593 18,0 B 56,3 993,6 2,178 2,593 16,0 D 57,8 998,7 2,132 2,593 17,8 Snitt 17,3 Prøve nr Bruddlast Strekkstyrke E-modul Lastfordelings- N kpa Mpa koeffisient A ,88 B ,86 D ,88 Snitt ,87 Kondisjonert med fryse-tine sykler før testing Prøve nr Høyde Vekt i luft Romdensitet Teoretisk densitet Hulrom mm gram g/cm3 g/cm3 % 1 57,0 996,7 2,158 2,593 16,8 3 57,3 998,2 2,150 2,593 17,1 4 58,1 1005,6 2,136 2,593 17,6 Snitt 17,2 Prøve nr Bruddlast Strekkstyrke E-modul Lastfordelings- N kpa Mpa koeffisient , , ,94 Snitt ,97 Snitt av alle 6 prøver Romdensitet Teoretisk densitet Hulrom 2,147 2,593 17,2 12

15 5.3 Cantabrotest Tørre prøver Prøve nr. Vekt før (g) Vekt etter (g) Høyde (mm) Romdensitet (g/cm 3 ) Vekttap (g) Vekttap (%) Hulrom (%) Teoretisk densitet (g/cm 3 ) ,0 855,8 65,0 1, ,2 14,7 24,2 2, ,8 848,0 66,0 1, ,8 15,4 25,4 2, ,7 858,6 65,5 1, ,1 14,1 25,0 2,593 snitt 1, ,7 14,7 24,9 Fryse/tine Prøve nr. Tørrvekt (g) Vekt før (g) Vekt etter (g) Høyde (mm) Romdensitet (g/cm 3 ) Vekttap (g) Vekttap (%) Hulrom (%) Teoretisk densitet (g/cm 3 ) 5 999,0 1009,2 754,8 64,9 1, ,4 25,2 24,4 2, ,1 1009,0 733,8 64,6 1, ,2 27,3 24,1 2, ,2 1009,2 796,0 65,0 1, ,2 21,1 24,5 2,593 snitt 1, ,6 24,5 24,3 13