FORFATTER(E) Bjørn Ove Lerfald OPPDRAGSGIVER(E) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER

TITTEL SINTEF RAPPORT SINTEF Byggforsk Veg- og jernbaneteknikk Postadresse: 7465 Trondheim Besøk: Høgskoleringen 7A Telefon: 73 59 46 10 Telefaks: 73 59 14 78 Foretaksregisteret: NO 948 007 029 MVA Miljøvennlige vegdekker, metodestudie støvproduksjon. Innledende litteraturundersøkelse. FORFATTER(E) Bjørn Ove Lerfald OPPDRAGSGIVER(E) Statens vegvesen. Vegdirektoratet, Tek-T RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. SBF IN A07001 Åpen Nils S. Uthus GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER Åpen 978-82-536-0935-5 530007 24 ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) I:\pro\530007 Miljøvennlige vegdekker - metodestudium, Trøger\RAPPORT1-litteraturmetodestudium-støv.doc Bjørn Ove Lerfald ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) 530007 2007-02-06 Inge Hoff, forskningsleder Dagfin Gryteselv SAMMENDRAG Statens vegvesen, Vegdirektoratet (Tek-T) har startet et prosjekt med tittelen Miljøvennlige vegdekker. Prosjektet er planlagt gjennomført i perioden 2004 2008. Når det gjelder luftkvalitet har Norge, og de andre nordiske land hvor det brukes piggdekk, et problem med for høye konsentrasjoner av svevestøv under tørre værforhold vinters tid. Det er kommet retningslinjer fra EU, mht svevestøv, som skal oppfylles innen 2005 og som ytterligere skjerpes fra 2010. Prosjektet Miljøvennlige vegdekker har følgende effektmål: - Færre støyplagede langs norske veger og gater - Bedre luftkvalitet i tettbygd strøk Det skal gjennomføres ringbaneforsøk ved VTI i Sverige hvor man ønsker å se på kornfordeling og kornform av støv som dannes ved slitasje fra trafikk. En testing av en dekketype i ringbane for oppsamling av støv er imidlertid kostbart og ressurskrevende. Det ønskes derfor å gjennomføre en metodestudie hvor Trøger skal benyttes i et forsøk på å produsere støv som gir tilsvarende kornfordeling og kornform som støvet fra ringbanen. På denne måten kan støv fra ulike dekketyper produseres langt enklere enn å kjøre ringbaneforsøk. Innledningsvis er det foretatt en kort litteraturstudie for å kartlegge tidligere erfaringer med bruk av Trøger. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Vegteknikk Highway Engineering GRUPPE 2 Asfalt Asphalt EGENVALGTE Slitasje Wear

2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Bakgrunn...3 2 Innledning...4 3 Testmetoder...5 3.1 Trøger...5 3.2 Prall [12]...5 3.3 Paving Mixture Wear (PWR-metoden) [3]...6 3.4 Ringbane...7 4 Faktorer som påvirker et asfaltdekkes slitasjeegenskaper...9 5 Erfaringer fra slitasjeundersøkelser...15 5.1 Undersøkelse av ulike massetyper...15 5.2 Sammenheng mellom laboratoriemetoder og felt...15 5.3 Sammenheng mellom slitasje og styrkeparametere...20 5.4 Utviklingsprosjekter...20 5.5 Produksjon av vegstøv i laboratoriet...23 6 Referanser...24

3 1 Bakgrunn Statens vegvesen, Vegdirektoratet (Tek-T) har startet et prosjekt med tittelen Miljøvennlige vegdekker. Prosjektet er planlagt gjennomført i perioden 2004 2008. Når det gjelder luftkvalitet har Norge, og de andre nordiske land hvor det brukes piggdekk, et problem med for høye konsentrasjoner av svevestøv under tørre værforhold vinters tid. Her er det kommet retningslinjer fra EU som skal oppfylles innen 2005 og som ytterligere skjerpes fra 2010. Prosjektet Miljøvennlige vegdekker har følgende effektmål: - Færre støyplagede langs norske veger og gater - Bedre luftkvalitet i tettbygd strøk

2 Innledning Det skal gjennomføres ringbaneforsøk ved VTI i Sverige hvor man ønsker å se på kornfordeling og kornform av støv som dannes ved slitasje fra trafikk. En testing av en dekketype i ringbane for oppsamling av støv er imidlertid kostbart og ressurskrevende. Det ønskes derfor å gjennomføre en metodestudie hvor Trøger skal benyttes i et forsøk på å produsere støv som gir tilsvarende kornfordeling og kornform som støvet fra ringbanen. På denne måten kan støv fra ulike dekketyper produseres langt enklere enn å kjøre ringbaneforsøk. Denne rapporten inneholder en kort litteraturundersøkelse som gir en enkel oversikt over testmetoder som kan benyttes til slitasjetesting av vegdekker. Videre gis det utdrag av resultater fra aktuelle slitasjeundersøkelser som er utført tidligere. 4

5 3 Testmetoder I det følgende gis det en kort beskrivelse av testmetoder som benyttes til testing av vegdekkers slitasjeegenskaper. 3.1 Trøger Trøger er et slagapparat som simulerer den slag og krafsende påvirkning piggene gir på vegdekkeoverflater. En prinsippskisse av apparaturen er vist i figur 1. Figur 1 Prinsippskisse av Trøgerapparaturen [7] Standard forsøksbetingelser er at forsøket utføres på våte prøver som er kondisjonert i vannbad ved ca 0 ºC. Prøvestykkene har en høyde på 30 mm og en diameter på ca 100 mm. 3.2 Prall [12] Metoden er utviklet for å bestemme slitasjeegenskapen hos asfaltbetong ved slitasje fra kuler som slår mot overflaten. Prøvene kan være produsert i laboratoriet eller tatt ut som borprøver fra felt. Prøvene er sylindriske med en diameter på 100 mm og tykkelse 30 mm. Testtemperaturen er +5 ºC. Etter temperering utstettes prøvene for slitasje i 15 minutter av 40 st. stålkuler. Det bortslitte volumet i cm 3 bestemmes og benevnes slitasjeverdien. En prinsippskisse av Prall er vist i figur 2.

6 Figur 2 Prinsippskisse av Prall-apparaturen [12] 3.3 Paving Mixture Wear (PWR-metoden) [3] Metoden er utviklet av VTT i Finland. Apparaturen er hovedsakelig utviklet for å vurdere slitasjeegenskapene til asfaltdekker, men kan også blant annet benyttes til å vurdere vegmerkingsmaterialer. Temperaturen kan varieres fra -20 ºC til romtemperatur, og testen kan utføres på tørre eller våte prøver. Prøvene har en diameter på 100 mm. Prøvene slites på sylindersiden av 3 piggdekk som vist prinsipielt i figur 3. Figur 4 viser eksempel på en prøve som er testet.

7 Figur 3 Prinsippskisse av PWR-metoden [3] Figur 4 Prøve testet i PWR [3] 3.4 Ringbane Det finnes flere ringbaneapparaturer. Et eksempel er VTI s provvägsmaskin, som vist i figur 5.

8 Figur 5 VTI s provvägsmaskin [3] I denne maskinen benyttes ordinære bildekk. Det lages prøveplater som legges ned i banen. Prøving kan skje vått eller tørt og temperaturen kan senkes ned til -20 ºC. Maskinens hastighet kan varieres og har en maksimal hastighet på ca 85 90 km/t. Slitasjen måles ved måling av prøveplatenes profil ved bruk av en laserprofilmåler som vist i figur 6. Figur 6 Laserprofilmåler [3]

9 4 Faktorer som påvirker et asfaltdekkes slitasjeegenskaper Flere faktorer vil påvirke asfaltdekkers slitasjeegenskaper. Blant disse er blant annet klimaforholdene, trafikken (hastighet og sammensetning), tverrprofilutformingen og materialegenskapene til asfaltdekket. I det etterfølgende er det gitt noen resultater fra undersøkelser av ulike parametere for selve asfaltmassen. Ved SINTEF er det sett på hvordan slitasjen i Trøger varierer med hulrom, bindemiddelinnhold og kompakteringsgrad [6]. Samtlige prøver som er testet er av type Ab 16t. Prøvene er delt i 4 hovedgrupper A, B, C og D hvor hver gruppe representerer et bestemt bindemiddelinnhold. Hver hovedgruppe er så delt i 4 undergrupper, hvor hver undergruppe representerer et bestemt hulromsområde. Oppdelingen er vist i tabell 1. Tabell 1 Oppdeling av prøver i grupper [6] I denne undersøkelsen er forsøkene utført på tørre prøver som er kondisjonert ved 5 ºC. Slitasjen øker med hulrommet som vist i figur 7.

10 Figur 7 Hulrommets betydning for slitasjen hovedgruppe A (bindemiddelinnh. 4,4 %) [6] Når det gjelder bindemiddelinnholdets betydning for slitasjen så has følgende konklusjon fra [6]; Når det gjelder bindemiddelinnholdets betydning er det for de fleste undergrupper liten eller ingen sammenheng mellom slitasje og bindemiddelinnhold. For gruppe 1 er det en viss sammenheng, men i denne gruppen haes en meget lav hulromprosent og variasjonene er meget små. Det er derfor naturlig at bindemiddelets innvirkning vil komme best til syne i denne gruppen. Hulrommets betydning for slitasjen ved varierende bindemiddelinnhold og kompakteringsgrad er vist i figur 8. Resultatet tyder på at uansett kompakteringsgrad has optimalt bindemiddelinnhold rundt 5,8 % for de aktuelle massetyper. Hulrommets innvirkning på slitasjen, ved konstant bindemiddelinnhold, går også klart fram av figur 8.

11 Figur 8 Hulrommets betydning for slitasjen ved varierende bindemiddelinnhold og kompakteringsgrad [6] Resultatene viser at ved tørrkjøring i Trøger oppnås minimum slitasje ved et bindemiddelinnhold på ca 5,8 % og avtagende slitasje med økende kompakteringsgrad

12 Bindemiddelet og dets egenskaper er av stor betydning for asfaltdekkets egenskaper. Det er utført undersøkelser som har sett på bindemiddelets betydning for slitasjeegenskapene. I en undersøkelse er det utført Trøgerforsøk på mørtelblandinger med polymermodifiserte bindemidler [8]. Forsøkene er utført på mørtelblandinger av typen Ab, Top, Splitt-mastiks og Støpeasfalt. Forsøkene er utført tørt ved -5 ºC og vått ved 0 ºC. Denne undersøkelsen viste at slitestyrken varierte med bindemiddeltype og polymermengde, som vist i figur 9. Figur 9 Effekt av økt polymermengde i bindemidlene (topeka-mørtel) [8] Andre konklusjoner fra denne undersøkelsen er: Ab-mørtlene er klart svakere enn topeka- og splittmastik-mørtlene, som igjen er noe svakere enn støpeasfalt-mørtlene Ved å øke polymerinnholdet i bindemidlet er det i de fleste tilfeller mulig å redusere slitasjen. Dette gjelder ikke for en økning av gummipulvermengden fra 12 til 20 %. Optimal polymermengde synes å ligge mellom 6 og 9 %. I [9] er det også sett på polymermodifiserte bindemidlers effekt på asfaltmassers slitestyrke. Det er vist noen resultater hvor temperaturforholdene og bindemiddeltype påvirker slitasjeegenskapene. I figur 10 er det vist resultater fra Nestes ringbane hvor masser fra Kerava forsøksveg er testet.

13 Figur 10 Masser fra Kerava forsøksveg undersøkt i Nestes ringbane [9] I [9] er det også vist til en undersøkelse som Lemminkäinen Oy har utført hvor trøgerslitasjen ved ulike mengde polymertilsetning er undersøkt, se figur 11.

14 Figur 11 Resultat fra trøgerforsøk på Ab 16 med 6 % bitumen (Lemminkäinen Oy) [9] I [9] gis følgende oppsummeringer: Polymermodifiserte bindemidler kan forbedre asfaltdekkenes slitestyrke med opptil 20-30 %. Øket bindemiddelinnhold kan redusere slitasjen. Ved bruk av polymermodifiserte bindemidler kan en nyttiggjøre seg denne effekten uten at deformasjonsegenskapene forringes. Slitasjen er avhengig av temperaturen. Ved lave temperaturer kan modifisering med polymer bidra til å redusere slitasjen vesentlig. Massetypen har betydning for hvilken effekt bruk av polymermodifisert bindemiddel har på slitasjeegenskapene. Pmb synes å ha minst effekt på massetypene splitt-mastiks og kontinuerlig graderte Ab-masser. Bruk av Pmb synes å ha god effekt på massetypen topeka.

15 5 Erfaringer fra slitasjeundersøkelser 5.1 Undersøkelse av ulike massetyper Forskjellige massetyper har ulike egenskaper. Slitasjeegenskapene for et utvalg av massetyper er undersøkt i [4]. I 1984 ble det lagt forsøksfelt på Store Ringvei ved Ullevål Stadion. Formålet med forsøksfeltene var å utprøve ulike massetypers motstand mot piggdekkslitasje. Det ble tatt ut boksprøver etter utlegging, borprøver, samt masseprøver fra asfaltverket. Testresultater er vist i tabell 2. Tabell 2 Testresultater for prøver fra Store Ringvei, 1984 [4] Følgende vurderinger ble gitt i [4]: Testing i laboratoriet gav lavest Trøgerverdi for Ab 16t med B60 og Ab 16t med Novophalt. Forskjellen i Trøgerverdier mellom disse to massetypene er ikke signifikant på tross av at hulrommet er høyere for Ab 16t med Novphalt. Drensasfalt med fiber og amin (felt 1), drensasfalt uten fiber og amin (felt 4) og Ab 16t med redusert filler (felt 5) hadde en betydelig høyere Trøgerverdi enn de to førstnevnte massetypene. Ved produksjon av Ab 16t med redusert filler (i 1984) ble det gjort en feil ved verket slik at fillermengden i asfalten var ca 2,3 % mot tilsiktet 6,6 %. Dette kan være årsaken til den høye trøgerverdien. Når det gjelder drensasfalten så kan høy Trøgerverdi bla skyldes høyt hulrom, en lav mørtelandel, eller separasjon under legging. 5.2 Sammenheng mellom laboratoriemetoder og felt Ved testing av materialer i laboratoriet er det meget viktig at de egenskapene som testes i laboratoriet kan sammenlignes med de forhold som opptrer i felt. Ved VTI er det utført en undersøkelse mellom felt og flere laboratorieundersøkelser [3]. Hovedmålsetningen i denne undersøkelsen har vært, etter noen modifiseringer, å vurdere Trøgermetoden og testing i ringbanen ved VTI (ProvVägsMaskinen, PVM). Undersøkelser har også blitt utført på den finske Paving Mixture Wear (PWR-metoden). Det er foretatt sammenligninger mellom slitasjen i laboratoriet og målt slitasje i felt. I felt er det lagt ut prøveplater av samme massetype som er testet i laboratoriet.

16 Dekketypene som er benyttet er ulike asfaltbetong-masser, samt spesielle firmaspesifikke typer som f.eks Stabinor og Viacotop. Resultatene viser at det er god sammenheng mellom testing i PVM og målt slitasje i felt. I figur 12 er det vist eksempel på korrelasjon mellom PVM og felt for massetypene HABT16 og HABS8-20. Y = - 0,381 + 3,125*X r = 0,958 PVM (mm) Slitasje i felt (mm) Figur 12 Korrelasjon mellom PVM og felt for massetypene HABT16 og HABS8-20. 305.000 runder i PVM, andre vinterens slitasje på vegen [3] Ved testing i Trøger ble det gjort noen endringer i forhold til standardisert prosedyre. Den største forskjellen er at prøvene ble testet i 2+8+8 perioder (sammenlagt 18 perioder). Testing i Trøger ble utført på borprøver fra prøveplater som samsvarte med plater i PVM og felt. Noen resultater fra Trøger er vist i figur 13. Figur 13 Resultater fra Trøger på prøver fra 1989-programmet [3]

17 Det er sett på sammenhengen mellom resultater fra Trøger og slitasje målt på vegen. Korrelasjonskoeffisienten, r, er beregnet som vist i tabell 3. Tabell 3 Korrelasjon, r, Trøger vegen [3] Følgende vurderinger av Trøgermetoden gis i [3]; Korrelasjon mellom Trøgerslitasjen og vegslitasjen er i allmenhet ganske dårlig. Den beste korrelasjonen has for HABT16, forsøk 1, r = 0,99. Ellers ligger korrelasjonen mellom 0,51 og 0,84. HABT12 gir en dårlig korrelasjon som trolig skyldes at antallet partikler (grove steinmaterial) som slites i Trøgerprøven er for lavt. Overensstemmelse med vegslitasjen kan trolig forbedres dersom metoden korrigeres. I [3] er det også utført en mindre undersøkelse ved bruk av Paving Mixture Wear (PWR). Resultatene korrelert mot målt vegslitasje er vist i figur 14. Y = 10,657 + 15,695*X r = 0,879 Vegslitasje (mm) Figur 14 Korrelasjon, r, PWR (cm 3 ) vegslitasje (mm), tredje vinteren [3]

18 Følgende kommentar er i [3] gitt til resultatene etter testing i PWR; Korrelasjonen med vegslitasjen er ganske bra, 0,87. Trøger hadde for tilsvarende resept en korrelasjon på 0,99 og 0,75. En stor bakdel med PWR-metoden er at prøvene som testes må ha en høyde på minst 50 mm. De fleste slitelagene er normalt 40 mm (90 kg/m2) og passer derfor ikke for prøving. Det går å lime sammen to prøvestykker men dette medfører trolig at resultatene blir usikre. Følgende konklusjoner gis i [3]: Erfaringene etter prøving PVM er svært gode med god korrelasjon mellom slitasje av prøveplater i felt og prøveplater i PVM. Resultatene fra Trøgermetoden er vanskelige å tolke og i enkelte tilfeller uventede. Korrelasjonen med vegslitasjen varierer mellom de ulike testseriene men er generelt ganske dårlig. Korrelasjonskoeffisienten varierer mellom 0,51 og 0,99 avhengig av testparametrene og massetypene. Forskjellen mellom bra og dårlig material er forholdsvis liten og avhenger trolig av at nålene i høyere grad enn piggene sliter mørtelen mellom stenene, spesielt HABT-masser med høgkvalitets sten større enn 4 mm risikerer misstolkninger jamført med erfaringer fra felt. Ved bruk av laboratorietester er det viktig at egenskapene som vurderes og verdiene som beregnes er like uavhengig av hvilket laboratorium som utfører undersøkelsen. I Sverige er det utført en ringanalyse som blant annet vurderer Prall-metoden [10]. Prøvene som er testet i Prall er borprøver fra dekketypen ABS16/B85 med to ulike pakningsgrader for å få prøver med hhv høyt (C) og lavt hulrominnhold (A). Figur 15 viser Prallslitasjen for alle laboratorier (ekstremverdier er ikke med). Figur 15 Prallslitasje med innlagt middelverdilinjer (Ringanalyse) [10] I [10] bemerkes at Prall-metoden er mindre egnet for masser med høyt hulrom, da flere prøver gikk i stykker under kjøring ved at steiner løsnet i kanten. Repeter- og reproduserbarhet for metoden er gitt i tabell 4.

19 Tabell 4 Repeter- og reproduserbarhet for Prall-metoden [10] Ved VTI er det utviklet en slitasjemodell for beregning av vegdekkers slitasjeegenskaper. Denne modellen består hovedsakelig av tre deler [11]: 1. en delmodell som beregner hvor stor slitasjen blir pr. kjøretøy med piggdekk. 2. en delmodell som beregner hvordan slitasjen fordeles over kjørefeltets bredde (slitasjeprofil). 3. en delmodell som beregner eksempelvis årskostnaden ut fra benyttede materialer og beregnet livslengde. Vinteren 2004/2005 ble det utført slitasjemålinger på et utvalg teststrekninger i Stockholmsregionen. Hensikten med undersøkelsen var blant annet å validere slitasjemodellen. I en revidert slitasjemodell skal f.eks Prallslitasje kunne benyttes som inndata i modellen. Tabell 5 viser de målte slitasjedata fra felt og slitasjedataene som er beregnet i slitasjemodellen. Tabell 5 Sammenligning av slitasjedata fra felt og verdier beregnet ved bruk av slitasjemodellen [11] Følgende vurderinger gis i [11]; De beregnede verdiene stemmer godt overens med de verdier som er målt på teststrekningene. De forskjeller som er registrert kan skyldes usikkerhet i dekkeog trafikkdata. Det er imidlertid en tendens til at middelslitasjen i felt er noe større enn beregningene i modellen.

20 5.3 Sammenheng mellom slitasje og styrkeparametere Det er forsøkt å finne sammenhenger mellom slitasjeegenskapene til et asfaltdekke og parametere til materialene som inngår i asfaltdekket. I [5] er det er funnet god sammenheng mellom slitasje i Trøger og en kombinasjon av styrkeparametere (abrasjon og sprøhet) som vist i figur 16. Figur16 Sammenheng mellom trøgerresultater og styrkeparametere (abrasjon og sprøhet) [5] 5.4 Utviklingsprosjekter Slitasje av asfaltdekker har vært en stor utfordring i lengre tid, og denne utfordringen har vokst i takt med økende trafikkmengder. I 1987 ble det arrangert en konkurranse om utvikling av en slitesterk superasfalt for høytrafikkerte veger [1]. I denne undersøkelsen ble det foretatt både laboratorieundersøkelser og slitasjemålinger i felt. I laboratoriet ble det blant annet utført Trøgerundersøkelser for å vurdere slitasjeegenskapene. Disse resultatene ble sammenlignet med de målte slitasjeverdiene fra felt. I tabell 1 er det vist en oversikt over de massetyper som inngikk i undersøkelsen. Det kan her bemerkes at Hesselbergs superasfalt er tilsatt gummipartikler og at den har 1 % mer bindemiddel enn Nodest-massen som også er en splitt-mastik masse. Tabell 6 Massetyper som inngikk i superasfaltkonkurransen [1] Felt Massetype Betegnelse 1 Topeka, Statens vegvesen resept Topeka 2 SMA-bit 16, Splitt-mastiks fra Nodest Nodest, Superasfalt 3 Ab 16t med Sipernat fra Franzefoss Bruk Franzefoss, Sipernat 4 Ab 16t, Statens vegvesen resept Ab 16t ref. 5 Superasfalt, Splitt-mastiks fra Hesselberg Hesselberg, Superasfalt 6 Ab 16t med slagg, Nor-vei Slagg 7 Compolastic 16, Nodest Compolastic Trøgerresultater er korrigert ut fra hulromsinnhold. Hulromsjusteringene er utført etter følgende hulromsinnhold:

21 h(hulrom) = 1, for H 4,5 % = 1 + ((H-4,4)/10) 2, for H > 4,5 % Bindemiddelinnhold og hulrom er vist i tabell 7. Tabell 7 Bindemiddelinnhold og hulrom i forsøksdekkene [1] Felt Massetype Hulrom, % Bindemiddelinnhold, % 1 Topeka, Statens vegvesen resept 6,42 2 SMA-bit 16, Splitt-mastiks fra Nodest 6,4 5,28 3 Ab 16t med Sipernat fra Franzefoss Bruk 1,3 6,19 4 Ab 16t, Statens vegvesen resept 10,3 5,72 5 Superasfalt, Splitt-mastiks fra Hesselberg 2,5 6,33 6 Ab 16t med slagg, Nor-vei 9,2 6,09 7 Compolastic 16, Nodest 7,3 5,56 Trøgerresultater og justerte slitasjeverdier er vist i tabell 8. Tabell 8 Resultater fra Trøgerundersøkelser [1] Felt Massetype Trøger Trøger x h(hulrom) 1 Topeka, Statens vegvesen resept 7,5 7,5 2 SMA-bit 16, Splitt-mastiks fra Nodest 8,0 11,1 3 Ab 16t med Sipernat fra Franzefoss Bruk 10,6 10,6 4 Ab 16t, Statens vegvesen resept 9,5 15,3 5 Superasfalt, Splitt-mastiks fra Hesselberg 8,2 8,2 6 Ab 16t med slagg, Nor-vei 10,3 22,3 7 Compolastic 16, Nodest 8,6 13,4 Spesifikk piggdekkslitasje (SPS) er beregnet på basis av Stratotest målinger og resultatene er vist i tabell 9. Tabell 9 SPS-verdier beregnet fra Stratotest-målingene [1] Felt Massetype SPS 1 Topeka, Statens vegvesen resept - 2 SMA-bit 16, Splitt-mastiks fra Nodest 12,3 3 Ab 16t med Sipernat fra Franzefoss Bruk 14,0 4 Ab 16t, Statens vegvesen resept 19,7 5 Superasfalt, Splitt-mastiks fra Hesselberg 11,2 6 Ab 16t med slagg, Nor-vei 34,4 7 Compolastic 16, Nodest 14,5 I figur 17 er det vist sammenheng mellom målte SPS verdier og Trøgerverdier, mens figur 18 viser sammenhengen mellom SPS verdier og Trøgerverdi justert for hulrom.

22 11 10,5 y = 0,0759x + 7,8587 R 2 = 0,3591 10 9,5 Trøger 9 8,5 8 7,5 7 10 15 20 25 30 35 40 SPS Figur 17 Sammenheng mellom SPS verdier og Trøgerverdier 25 23 21 y = 0,5526x + 3,7111 R 2 = 0,9395 19 Trøger x h(hulrom) 17 15 13 11 9 7 5 5 10 15 20 25 30 35 40 SPS Figur 18 Sammenheng mellom SPS verdier og Trøgerverdier justert for hulrom Som figur 18 viser, er det relativt god sammenheng mellom SPS verdier og Trøgerverdier justert for hulrom.

23 5.5 Produksjon av vegstøv i laboratoriet Helseproblem som følge av høye støvkonsentrasjoner i luften er et økende problem i tettbygde områder. I Trondheim er det utført en analyse av svevestøvproblematikken [2]. I dette prosjektet var formålet; å undersøke om vegdekker som blir benyttet i Trondheim genererer mer svevestøv enn normalt for slitesterke vegdekker, og peke på forbedringsmuligheter. I prosjektet ble det benyttet trøgerapparat med tørrkjøring av prøvene. Hensikten med disse forsøkene var: Å produsere svevestøv fra typiske slitedekker i laboratorium for videre analysering. Å måle støvgenerering/støvkonsentrasjoner fra typiske vegdekker kvantitativt ved simulert piggdekkslitasje for om mulig anslå potensialet til generering av støv fra ulike asfaltresepter. Å foreta en innbyrdes vurdering av de undersøkte vegdekkenes slitestyrke relatert til piggdekkslitasje basert på resultatene fra trøgermålingene. Testprosedyren som ble benyttet er beskrevet i eget notat (Horvli, I., NTNU notat 2004-N2). Støvutviklingen i PM 10 -fraksjonen under Trøgertesting ble målt med en DustTrak Aerosol Monitor, modell 8520 (øyeblikksmåler) i et målepunkt 10 cm under toppen av Trøgerkammeret. Luftinntaket til måleren er en Ø6 mm slange påmontert ei trakt Ø50 mm på innsiden av kammeret. I tillegg ble det samlet inn støvprøver på et filter (Ø35 mm 0,5 µm poreåpning) ved luftinnsugning gjennom nålepistolen for slagnålene. Dette støvet ble etterpå separert på 10 µm (PM 10 - fraksjonen) for analyse av mineralinnhold (XRD-analyse). Sju parallellprøver temperert til +4 C ble testet tørt ved romtemperatur. Hver parallellprøve av samme resept testes 2 ganger i 60 sekunder etter systemet: 1-2-3-4-5-6-7-1-2-3-4-5-6-7, (totalt 14x60 sek netto testtid). Det ble benyttet 4 min pause mellom hver enkeltkjøring for å få ned støvnivået på et 0-nivå før neste prøve ble testet. 0-nivået eller bakgrunnskonsentrasjonen av PM 10 ble målt over et 60 s intervall før hver parallelltest, og gjennomsnittlig bakgrunnsverdi ble trukket fra alle måleverdiene i påfølgende test. Støvkonsentrasjonen ble registrert etter 10, 20, 30, 40 og 60 sek. under slageksponering i Trøgerkammeret. Hver prøvekloss ble veid før og etter ferdig testing (etter 2 runder) for å finne bortslitt masse/vekttap for å vurdere massenes styrke. Det ble gjennomført et innledende pilotstudium. Konklusjonen fra denne var: Metoden har et rimelig potensial til å skille mellom belegninger med ulik støvgenererende evne, og skiller disse etter samme rangering som forventet. Det er utført en forsøksserie som er testet ved +17 C i tillegg til seriene ved +4 C. Resultatene tyder på at testtemperaturen ikke influerer vesentlig på støvgenereringen. Antall kjøringer synes ikke å endre støvkonsentrasjonen vesentlig. Konklusjonene fra [2] er som følger (mht testprosedyren): Det er utviklet en metodikk for å måle den støvgenererende evnen til ulike dekketyper i laboratoriet. Øyeblikksmålinger av PM 10 i Trøgerkammer etter faste tidsintervaller kan gi et relativt mål for støvgenererende evne (sammenligning mellom dekkeresepter). Metoden som er benyttet for innsamling av støv i filter kan ikke benyttes til kvantitativ vurdering av støvproduksjon. Støvprøvene er imidlertid representative for kvalitativ analyse av mineralsammensetning. Det er ikke påvist noen korrelasjon mellom støvgenerering i Trøgerkammer og vekttapet/bortslitt masse under testingen. Det bør gjøres videre undersøkelser for å påvise sammenhengen mellom støvgenerering i laboratorium og felt.

24 6 Referanser [1] SINTEF, Vegteknikk, STF61 F89016. Superasfalt 1987 Drammensveien. 1989 (Gradering av rapport er endret i e-mail den 30.01.2007). [2] SINTEF Bygg og miljø, Veg og samferdsel, STF22 F04330. Piggdekk og svevestøv i Trondheim testing av asfaltdekker i Trøgerkammer. Juli 2004 (Gradering av rapport er endret i e-mail den 06.02.2007). [3] VTI-notat 197/1992: Asfaltbeläggningars nötningsegenskaper. Försök i VTI s provvägsmaskin och laboratorieprovning enligt Tröger och PWR. [4] SINTEF, Vegteknikk, STF61 A85020. Forsøksfelt, store Ringvei, 1984. 1985. [5] SINTEF, Vegteknikk, STF61 A89002; Wear resistance of bituminous pavements. Paper to the 4 th Eurobitume Symposium in Madrid, 1989. [6] SINTEF, Vegteknikk, STF61 A80011; Trøgerslitasje på laboratorieblandede prøver med varierende hulrom og bindemiddelinnhold. 1980. [7] Statens vegvesen, Håndbok 014 Laboratorieundersøkelser. 1997. [8] SINTEF, Vegteknikk STF61 F90006; Trøgerforsøk på mørtelblandinger med polymermodifiserte bindemidler. 1990 (Gradering av rapport er endret i e-mail den 23.09.2006). [9] SINTEF, Vegteknikk STF61 A90007; Polymermodifisert asfalt. Et litteraturstudium om sliteegenskaper.1990. [10] VTI notat 24-2001; Ringanalys 2000. Analys av asfaltbeläggning.2001. [11] VTI notat 36-2005; Undersökning av dubbslitaget vinteren 2004/2005 och validering av VTI:s slitagemodell. 2005. [12] FAS Metod 471-03. ASFALTBELÄGGNING OCH MASSA. Bestämning av nötningsmotstån enligt Prallmetoden.