STF50 A05065 Åpen RAPPORT Evenes lufthavn Oppfølging av rullebanens langtidsegenskaper Joralf Aurstad SINTEF Teknologi og samfunn Veg og jernbaneteknikk April 2005
2 English summary Since early 1990s the Norwegian Civil Aviation Administration (Avinor) has emphasized research and development on asphalt mix design and pavement maintenance techniques. The main objective is to achieve more lasting pavements adjusted to different traffic loadings and different climatic conditions. A monitoring program with distress identification and core sampling has been carried out on four Norwegian airport runways; Gardermoen, Molde, Evenes and Lakselv/Banak. From each of these runways, core samples for laboratory investigations have been collected regularly to study the mix and binder properties over time. This report gives a summary of the work done at Evenes airport. The results are also compared with similar investigations done on the other airports.
3 INNHOLDSFORTEGNELSE English summary...2 1 Innledning...4 2 Utførte undersøkelser 2004...4 3 Resultater...6 3.1 Dekketilstand...6 3.2 Materialsammensetning...6 3.3 Strekkfasthet, bruddtøyning og lastfordelingskoeffisient...8 3.4 Bindemiddelegenskaper, generelt...9 3.5 Bindemiddelegenskaper, lavtemperatur...12 4 Sammendrag...13 Referanser...15 Bilag 1 Bilag 2 Bilag 3 Bilag 4 Arbeidsresept Evenes, toppdekke Ska16 Lavtemperaturkart over Norge Klassifisering av rullebaner ut fra tekstur Noen fotografier fra arbeidene på Evenes
4 1 Innledning Prosjektet Oppfølging av flyplassdekkers nedbrytning og tilstandsutvikling over tid ble startet opp av Luftfartsverket/Avinor i 1993, med formål å vinne erfaringer med skadeutviklingen på flyplassdekker under ulike klimatiske forhold. I prosjektet har inngått periodisk tilstandskartlegging og prøvetaking på rullebanene på gamle Gardermoen (avsluttet 1998), Molde lufthavn, Evenes lufthavn samt Lakselv lufthavn/banak. Arbeidene på Banak har vært utført i regi av FBT/Forsvarsbygg. Rullebanen på Evenes ble reasfaltert i 1994. Som nytt toppdekke ble valgt Ska16 med bitumen B180 som bindemiddel. Arbeidsresepten finnes i bilag 1. SINTEF utførte i 1994 en kvalitetskontroll av asfalteringsarbeidene. Omfang av og resultater fra disse undersøkelsene finnes i eget notat [1]. I 1997 og 1999 ble det tatt ut og analysert borprøver av dekket, resultatene herfra finnes også i egne arbeidsnotater [2], [3]. Evenes ble bindemiddelforseglet med Pentack (emulsjon) i 2002. Dette er et preventivt vedlikeholdstiltak som skal gi økt binding i toppen av asfaltdekket og redusere faren for oppsprekking, steinslipp o l. Høsten 2004 ble så de avsluttende prøvetakinger og tilstandsregistreringer foretatt. Denne rapporten gir en samlet oppsummering av resultatene fra Evenes. Det er også gjort en sammenligning med de andre flyplassene. 2 Utførte undersøkelser 2004 SINTEF har hvert år og på hver flyplass fulgt samme prosedyre ved uttak av prøver og påfølgende reparasjoner. For fotos og nærmere beskrivelser av dette, se [4]. De siste kartlegginger og prøvetakinger på Evenes ble utført 21.23. september 2004: Banen ble først gått over manuelt for registrering av overflatetilstand og kartlegging av spesielle skader. Deretter ble prøver tatt ut i 26 profiler à 3 borkjerner, dvs totalt 78 prøver. Dette var etter samme mønster som i 1997 og 1999, se figur 1. Avstanden mellom profilene er 100 m. Prøvene ble som vist på figuren tatt ut vekselvis ved senterlinja, midt mellom senterlinje og skulder, og ute ved skuldra. For hver 200 m ble det på prøvetakingspunktene utført ruhetsmålinger ved bruk av sandflekkmetoden. I samsvar med tidligere års undersøkelser ble følgende laboratorieundersøkelser foretatt på et utvalg av dekkeprøvene: Ekstraksjonsanalyse Hulromsbestemmelse Spaltestrekkforsøk (med bestemmelse av lastfordelingskoeffisient) Bindemidlet i asfaltprøvene er gjenvunnet i rotasjonsfordamper. På dette bindemidlet er det bestemt:
5 Penetrasjon ved 25 C Dynamisk viskositet ved 135 C Mykningspunkt Stivhet ved kritisk lavtemperatur (Bending Beamreometer) Figur 1 Skisse over prøveuttak på rullebane 1836 Evenes lufthavn 2004
6 3 Resultater 3.1 Dekketilstand Kartleggingen av rullebanen høsten 2004 viste at forholdene jevnt over så veldig bra ut, det ble ikke observert mange skader av betydning. Man kunne se noen åpne langsgående skjøter og tverrskjøter (dagskjøter). Dette stammer i hovedsak fra utleggingen hvor man fikk en del separasjoner. Ut over dette ble det bare registrert noen lokale lappinger, spor av brøyteskjær, vriskader etter snuing av fly o l. De stedlig ansvarlige var også godt fornøyd med banen (god friksjon, lite steinslipp). Noen fotografier fra registreringene 2004 er vist i bilag 4. For å få et mål på overflatestrukturen er det foretatt ruhetsmålinger ved bruk av sandflekkmetoden (test 15.4281 i Håndbok 015 Feltundersøkelser 1997). Resultatene er vist i tabell 1. Her framgår også tilsvarende resultater fra 1997 og 1999. Tabell 1 Ruhetsmålinger Evenes, toppdekke Ska16 Målepkt Ruhet rh (mm) 1 (profil) 1997 1999 2004 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 1,49 1,90 2,03 1,96 1,47 1,20 1,27 2,40 1,96 1,24 1,74 2,07 1,78 1,66 1,87 1,90 1,74 1,29 1,66 1,74 2,52 2,14 1,44 1,39 1,87 1,78 1,96 1,39 1,27 1,52 2,14 1,05 1,52 1,52 1,66 1,39 1,66 1,96 1,52 MIDDEL 1,73 1,77 1,58 1 Flyplassklassifisering; Surface type E i AIP SUP Nedgangen i ruhet fra 1,77 i 1999 til 1,58 i 2004 er rimelig da man strødde sand i de groveste feltene før forseglingen i 2002. Dette tettet dekket noe, og stemmer derfor bra med målingene. Dekket har jevnt over en svært grov overflatetekstur, tilsvarende Surface type E ved klassifisering av rullebaner i AIP SUP (se bilag 3). Dette stemmer også med det visuelle inntrykket. 3.2 Materialsammensetning I samsvar med tidligere års undersøkelser ble følgende laboratorieundersøkelser foretatt på et utvalg av dekkeprøvene i 2004: Ekstraksjonsanalyse Hulromsbestemmelse
7 Spaltestrekkforsøk (med bestemmelse av lastfordelingskoeffisient) I 1997 og 1999 ble et stort antall prøver ekstrahert for bestemmelse av bindemiddelinnhold og hulrom. Resultatene for hulrom viste seg å sprike ganske mye, og det framkom til dels urealistiske verdier. Det kan være problematisk å beregne eksakt hulrom på dekker med svært grov makrostruktur. Dette knytter seg først og fremst til bestemmelsen av prøvenes volum. Ved store mengder fiber i massen kan det også bli problemer med pyknometeranalysene (bestemmelse av steinmaterialets spesifikke vekt). I 2004 ble det derfor lagt mindre vekt på kontroll av massesammensetningen (mindre antall prøver analysert). Resultater fra analysert materialsammensetning er vist i tabell 2. Her framgår også tilsvarende resultater fra 1997 og 1999. Prøvene tatt ut i de mellomliggende profiler (500, 700 osv) er brukt til bindemiddelgjenvinning og bindemiddelanalyser (se kapittel 3.4). Tabell 2 Materialsammensetning ut fra borprøveanalyser, toppdekke Ska16 Evenes Målepkt Densitet (g/cm 3 ) Bindemiddelinnhold (%) Hulrom (%) (profil) 1 1997 1999 2004 1997 1999 2004 1997 1999 2004 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 2,567 2,696 2,639 2,587 2,638 2,691 2,633 2,603 2,651 2,705 2,653 2,664 2,677 2,616 2,703 2,667 2,622 2,664 2,694 2,684 2,640 2,664 2,721 2,680 2,633 2,699 2,660 2,705 2,647 2,607 2,644 2,718 2,700 2,623 2,654 2,716 2,667 2,672 2,689 5,78 5,54 5,04 5,10 5,68 6,41 6,10 5,96 5,62 5,77 5,71 6,11 5,96 5,63 5,82 5,42 5,23 5,11 5,53 5,87 5,20 5,17 5,57 5,09 5,73 5,93 5,09 5,60 5,16 6,08 5,83 5,9 (0,3) 4,2 5,6 2,3 (0,5) 2,4 4,4 3,4 0,7 1,6 1,9 (0,0) 3,2 (0,5) 2,6 4,9 3,3 (0,0) 0,9 3,9 2,6 0,2 2,8 2,3 (0,2) 1,1 2,7 4,6 (0,4) (0,1) MIDDEL 2,646 2,668 2,669 5,75 5,48 5,55 3,2 2,7 2,8 RESEPT 2,66 5,7 ± 0,3 3,5 ± 1,5 1 Data er hovedsakelig basert på én analysert prøve pr profil. Verdier i parentes er utelatt fra middelverdiene Man har tidligere spekulert rundt eventuelle endringer over tid når det gjelder hulrom, densitet osv [3]. Sett under ett synes det vel som om variasjonene i dekket er så store i utgangspunktet at man ikke skal legge altfor mye i disse endringene. Men resultatene viser i alle fall følgende trekk: Densitet: Banen hadde i 2004 en gjennomsnittlig densitet tilsvarende 100 % Marshall (2,669 mot arbeidsreseptens 2,66). Det er noen mindre variasjoner langs banen, disse finner vi også igjen i resultatene fra år til år [2], [3]. Tabell 2 viser at densitetsutviklingen har hatt en liten stigning over tid, sannsynligvis pga etterkomprimering fra trafikken. Bindemiddelinnhold: Det er vanskelig å se noen entydige variasjoner langs banen når det gjelder bindemiddelinnholdet. Bindemiddelforseglingen i 2002 synes ikke å slå ut på målt bindemiddelinnhold (her måles hele dekketykkelsen under ett, bindemiddelinnholdet i ulike sjikt er ikke undersøkt). Man ligger godt innenfor kravet i henhold til arbeidsresepten, men det kan spores en liten nedgang over tid. Dette kan ha å gjøre med bortsliting av bindemiddel i dekkeoverflaten og akkumulering av noe fremmedmaterial (sand, finstoff o l).
8 Merk: Den tilsynelatende store forskjellen i bindemiddelinnhold mellom Evenes og Molde (begge Ska 16 med B180) skyldes bruk av svært tungt tilslag på Evenes (se bilag 1). Volummessig er bindemiddelinnholdene likeverdige [5]. Hulrom: I følge arbeidsreseptene var toleransekravet her 25 % (3,5 ± 1,5 %). Man ligger fortsatt innenfor dette kravet i snitt, men det synes å være en del variasjoner mellom tette og mer åpne partier. Usikkerhetene rundt beregningene av hulrom er nevnt, flere av verdiene er åpenbart for lave. Kort oppsummert er massesammensetningen uansett i god overensstemmelse med arbeidsresepten, jfr bilag 1. 3.3 Strekkfasthet, bruddtøyning og lastfordelingskoeffisient For å få et mål på dekkets styrke og stabilitetsegenskaper er det foretatt indirekte strekkforsøk (spaltestrekk) på uttatte borprøver. Ut fra dette er det så beregnet lastfordelingskoeffisienter. Gjennomsnittsverdier for hvert prøvepunkt framgår av tabell 3. Tabell 3 Resultater spaltestrekkforsøk 19972004, toppdekke Ska16 Evenes (gjennomsnittsverdier) Strekkfasthet 25 C Lastfordelingskoeffisient Målepkt Bruddtøyning (mm) (kpa) (a) (profil) 1 1997 1999 2004 1997 1999 2004 1997 1999 2004 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 294 339 398 307 363 342 387 323 317 323 306 347 320 336 360 391 342 444 406 453 348 374 340 332 441 311 368 464 425 387 347 2,5 2,9 2,4 1,9 2,1 2,5 2,1 3,0 2,6 2,8 2,2 2,3 2,4 3,0 3,3 2,9 3,1 2,4 2,6 2,6 2,7 2,3 3,1 2,6 2,5 2,7 3,0 2,0 3,2 3,0 3,1 2,53 2,65 2,79 2,56 2,71 2,66 2,76 2,61 2,59 2,61 2,56 2,66 2,60 2,64 2,70 2,78 2,66 2,90 2,81 2,91 2,67 2,74 2,65 2,63 2,89 2,58 2,72 2,94 2,86 2,76 2,67 Middel 336 375 398 2,4 2,8 2,9 2,64 2,73 2,79 1 Tre borprøver testet i hvert profil, angitte verdier er middel av disse tre Resultatene viser følgende hovedtrekk, rullebanen sett under ett: Strekkfastheten ved 25 C viser en moderat økning i perioden (gjennomsnittlig 18 % økning fra 1997 til 2004). Data fra nylagt dekke 1994 foreligger ikke. Lastfordelingskoeffisienten øker når strekkfastheten øker (averdien avledes direkte fra strekkfasthet). I 2004 har dekket rundt regnet en lastfordelingskoeffisient på a = 2,8. Bruddtøyningen målt ved spaltestrekk viser også en moderat økning fra 1997 til 2004. Dette er gunstig, det betyr i så fall at dekket har beholdt fleksibiliteten selv om det er blitt litt stivere.
9 3.4 Bindemiddelegenskaper, generelt Prosedyre: Hvordan egenskapene til bindemidlet utvikler seg er sentralt når man skal kartlegge aldringen i et asfaltdekke. Bindemiddel fra de uttatte borprøvene er derfor ekstrahert, gjenvunnet og testet på nytt. Dette er gjort på samme måte både i 1997, 1999 og 2004. Da aldringen hovedsakelig utvikler seg fra dekkeoverflaten og nedover, er bindemidlet undersøkt i 3 ulike nivå i asfaltdekket. Dette er gjort ved å kappe prøvene slik at bindemiddel kan gjenvinnes fra hhv øverste 10 mm (lag 1), dybde 1020 mm (lag 2) og dybde > 20 mm (lag 3). Prinsippet er skissert i figur 2. Figur 2 Kapping av prøver for bindemiddelgjenvinning Ekstrahert bindemiddel fra prøvene er gjenvunnet ved bruk av Büchi 011 rotasjonsfordamper. På dette bindemidlet er det så målt dynamisk viskositet (Brookfield rotasjonsviskosimeter) penetrasjon mykningspunkt For å få tilstrekkelig mengde bindemiddel å måle på, har det vært nødvendig å slå sammen borprøver fra tilgrensende profiler. De foreliggende verdier kan derfor sies å representere biter av rullebanen. Det er i alt undersøkt tre slike biter av banen. Oppsummering resultater: Resultater fra bindemiddelanalysene framgår av tabell 4, sammen med data for original bitumen. På grunn av tynne prøver har det til dels vært lite material igjen til gjenvinning av lag 3. Her foreligger derfor færre måleverdier. Ut fra et normalt aldringsforløp med ordinært bindemiddel vil man forvente å måle konsekvent økt viskositet, redusert penetrasjon og økt mykningspunkt med tiden. Graden av endring vil variere, bl a avhengig av dybdenivå (avstand fra overflaten). Tabell 4 viser at det meste av dette synes å stemme på Evenes. Aldringen skjer tydelig raskest i toppen av dekket; ut fra målt penetrasjon er lag 1 stivere enn lag 2 og 3 for alle prøver. Det kan spores en gradvis reduksjon i hardhet med dybden. Stivhetsøkningen markerer seg også gjennom høyere mykningspunkt og økt viskositet (lavere flyteevne), om enn ikke helt éntydig for disse parameterne.
10 Tabell 4 Resultater fra bindemiddelundersøkelser Evenes 19972004 (toppdekke Ska16 m/b180) Penetrasjon ved 25 C Dynamisk viskositet Mykningspunkt ( C) Profil/lag nr 1 (0,1 mm) ved 135 C (cps) 1997 1999 2004 1997 1999 2004 1997 1999 2004 5001000 1 2 3 57 95 92 45 97 95 47 98 76 50 44 45 52 45 45 53 45 47 396 280 288 488 294 322 760 480 504 10001500 1 2 3 60 87 94 51 85 90 43 77 49 46 45 51 46 46 53 48 49 392 302 300 476 336 322 685 432 610 20002500 1 2 3 56 107 86 48 98 100 49 108 50 44 45 51 45 44 52 44 392 262 298 472 302 304 515 362 Originalt 160 40 220 bindemiddel 1 Lag nr refererer til figur 2 Evenes ble bindemiddelforseglet med Pentack (emulsjon) i 2002. Dette er et preventivt vedlikeholdstiltak som skal gi økt binding i toppen av asfaltdekket og redusere faren for oppsprekking, steinslipp o l. Verdt å merke seg er at det ut fra penetrasjon og mykningspunkt synes det å ha skjedd langt mindre endringer fra 1999 til 2004 enn i perioden 19971999. Aldringsutviklingen vil normalt flate ut over tid, men her ser man at det til og med er målt høyere penetrasjon i 2004 enn i 1999. Dette kan være et utslag av forseglingstiltaket som ble utført i 2002, og viser dermed at dette har hatt noe for seg. Målt i det høyere temperaturområdet (viskositet) er denne effekten ikke synlig, som tabell 4 viser har dekket her jevnt over en lavere flyteevne (høyere viskositet) i 2004. Viskositetsmålingene synes også å fange opp at det skjer en viss langtidsaldring også lenger nede i dekket. (Merk at noen av 2004verdiene er usikre pga lite material å måle på.) Sammenligning med andre flyplasser: I tillegg til Evenes har Avinor også hatt tilsvarende prosjekter gående på Gardermoen og Molde lufthavn. Dessuten har utviklingen på Lakselv lufthavn/banak blitt fulgt opp i regi av FBT/ Forsvarsbygg. Hvilke dekketyper dette dreier seg om er vist i tabell 5. Sammenligner man aldringsutviklingen på Evenes med disse andre flyplassene som har inngått i langtidsoppfølgingen, uttrykt gjennom midlere penetrasjonsverdier, får man et bilde som vist i figurene 3 og 4 (for henholdsvis lag 1 og lag 2).
11 Tabell 5 Norske flyplassdekker (rullebaner) med langtidsoppfølging av aldringsutviklingen Flyplass Alder (siste dekkefornyelse) Dekketype, bindemiddel Oslo Gardermoen 1989 Ab11, B180 (grovrillet) Molde 1993 Ska16, B180 Merknad Prosjektet avsluttet 1998, rullebanen reasfaltert Evenes 1994 Ska16, B180 Lakselv Banak 1993 Ska11, PmB (B250 + SBS) Penetrasjon 25 o C (0.1 mm) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Gardermoen Molde Evenes Banak Dekkealder (år) Utvikling i penetrasjonsverdi på rullebanedekkene ved Gardermoen, Molde, Evenes og Banak. Gjelder øvre sjikt (010 mm) Penetrasjon 25 o C (0.1 mm) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Figur 4 Gardermoen Molde Evenes Banak 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dekkealder (år) Utvikling i penetrasjonsverdi på rullebanedekkene ved Gardermoen, Molde, Evenes og Banak. Gjelder lag 2 (dybde 1020 mm)
12 Figurene viser følgende hovedtrekk: Utviklingen for de to Ska16dekkene på Evenes og Molde er identisk! Det gamle grovrillede Ab11dekket på Gardermoen har størst aldring (uttrykt gjennom redusert penetrasjon) av de som er sammenlignet. PmBdekket på Banak flater ut på et høyere penetrasjonsnivå i toppen enn de andre dekkene med standard bitumen. Dette til tross for at Banak hadde det stiveste bindemidlet av de fire (men merk tabell 5; basis før SBSmodifiseringen var B250). Forskjellene er mindre når man kommer lenger ned i dekket (lag 2). Man ser en oppmyking fram mot år 4 på Banakdekket (topppunkt). Deretter skjer en dropp i penetrasjon og et normalisert aldringsforløp videre. Dette er påvist å samsvare godt med utviklingen i skademønster på denne flyplassen [4]. [Det må anføres at det er en del laboratorietekniske usikkerheter knyttet til gjenvinning og retesting av PmB (vil gjenvinningsprosessen forandre polymerstrukturen i bindemidlet, hvor mye vil små variasjoner i forbehandling og testprosedyrer slå ut osv). Inntil videre har man på SINTEF valgt å holde fast ved samme prosedyrer som for ordinære, umodifiserte bindemidler.] 3.5 Bindemiddelegenskaper, lavtemperatur I tillegg til standardundersøkelsene på bitumen som vist i tabell 4 vil det for et flyplassdekke i NordNorge også være relevant å se litt nærmere på lavtemperaturegenskapene. Ved bruk av Bending Beam Rheometer (BBR) er derfor kritisk lavtemperatur anslått på ekstrahert og gjenvunnet bindemiddel gjennom oppfølgingsperioden. Det er her sett på de to øverste sjikt i dekket, jfr figur 2. I BBR bestemmes to parametere, henholdsvis stivhet (Sverdi) og spenningsrelakserende evne (mverdi). Disse parametrene skal når de måles ved laveste forventede dekketemperatur oppfylle visse krav gitt i Superpavespesifikasjonen (S < 300 MPa, m > 0,300). Den temperatur hvor disse kriteriene overskrides angir dermed kritisk temperatur med tanke på oppsprekking T min (av måletekniske hensyn bestemmes disse normalt 10 C over T min ). Resultatene er oppsummert i tabell 6. Man har her først og fremst sett på Sverdien. Tabell 6 Bestemmelse av kritisk lavtemperatur, bindemiddel fra Molde lufthavn 1994 (originalt bindemiddel) 1997 lag 1 1997 lag 2 1999 lag 1 1999 lag 2 2004 lag 1 2004 lag 2 Laboratoriealdret (etter PAV) Temp hvor S(60s) = 300 MPa Temp hvor m(60s) = 0,300 Kritisk lavtemperatur, T min 26,0 C 36,0 C 24,2 C 26,0 C 23,8 C 26,0 C 24,4 C 25,7 C 23,5 C 28,2 C 34,2 C 36,0 C 33,5 C 36,0 C 34,4 C 35,7 C 24,1 C 24,3 C 34,1 C
13 Tabellen underbygger de tidligere resultatene vist i tabell 4: Man ser tydelig utslag av aldring i toppen av dekket, lag 1 har dårligere buffer mot skader pga lave temperaturer (høyere T min ) enn lag 2. Lag 2 har forandret seg svært lite fra 19942004 med hensyn på T min (36,0 C mot 35,7 C). Lag 1 hadde faktisk høyere/dårligere lavtemperaturkapasitet i 1999 enn i 2004 (33,5 C mot 34,4 C). Dette er sannsynligvis nok et tegn på effekten av forseglingen i 2002. Det er ikke innhentet detaljerte opplysninger om opptredende kuldeperioder på Evenes. Men i bilag 2 finnes kart over de forventet laveste lufttemperaturer i Norge. Her kan man bl a lese at det er 50 % sannsynlighet for en lavere lufttemperatur enn 25 C på Evenes, og 2 % sannsynlighet for temperaturer under 28 C. Det kan være fare for lavtemperaturoppsprekking når de stedlige temperaturer underskrider T min i tabell 6. Bindemidlets lavtemperaturkapasitet på Evenes ligger som man ser godt under de (forventede) lokale temperaturene, det skal dermed ikke være stor fare for slik oppsprekking. Dette harmonerer også godt med de visuelle observasjonene, det er ingen tegn til skader og oppsprekking på Evenes knyttet til lavtemperatur. På originalt bindemiddel uttatt ved verk under produksjonen i 1994 ble det bestemt Performance Grade (bruksklasse) ut fra Superpavespesifikasjonene. Kritisk lavtemperatur etter akselerert laboratoriealdring (Pressure Aging Vessel, PAV) ble bestemt til 34,1 C målt med BBR [2]. Det er interessant å se at man på Evenes nådde kritisk bruddgrense i felt, vurdert ut fra laboratoriealdring (PAV) på utgangsbindemidlet, allerede etter ca 4 år (lag 1 passerer 34,1 C en gang mellom 1997 og 1999 i tabell 6). Dette er langt kortere tid enn det som normalt har blitt hevdet at PAValdring tilsvarer (810 år). Men dette gjelder øverste sjikt, som også figurene 3 og 4 klart viser er utviklingen vesentlig mindre lenger nede i dekket. 4 Sammendrag Om prosjektet: Rullebanen på Evenes ble rehabilitert og fikk nytt dekke i 1994. Som nytt toppdekke ble det valgt en Ska16 med bitumen B180 som bindemiddel. For bl a å studere aldring og skadeutvikling, har Avinor/Luftfartsverket fulgt opp dette banedekket med skaderegistreringer og prøvetakinger i tiden etterpå. Tilsvarende oppfølging har også blitt foretatt på rullebanene på Molde og Banak samt Gardermoen (fram til 1998). Siden toppdekket ble lagt i 1994 er det gjort tre serier med dekketilstandsvurderinger, prøvetakinger og analyser av asfalten (1997, 1999, 2004). Evenes ble bindemiddelforseglet med Pentack (emulsjon) i 2002. Dette er et preventivt vedlikeholdstiltak som skal gi økt binding i toppen av asfaltdekket og redusere faren for oppsprekking, steinslipp o l. I forbindelse med dette ble også noen separerte og svært åpne partier avsandet.
14 Tilstandsutvikling, skader: Tilstandskartleggingen viser at dekket er i bra forfatning. Banen har en grov makrostruktur, men det er ikke observert skader av særlig betydning. Man kan se noen åpne dagskjøter og noen få vriskader etter fly som har snudd, ellers er det lite. De stedlig ansvarlige er også godt fornøyd med banen (god friksjon, lite steinslipp). Materialsammensetning: Analyser i lab viser at massesammensetningen er i god overensstemmelse med arbeidsresepten. Det kan spores en liten økning i densitet og en liten nedgang i bindemiddelinnhold, dette er naturlig ut fra en viss etterkomprimering og en viss overflateslitasje. Styrke og stabilitetsegenskaper: Strekkfastheten ved 25 C viser en moderat økning i perioden, noe som er naturlig. Økningen er ikke større enn at den gir bare et marginalt utslag på lastfordelingskoeffisienten. Dekket har pr september 2004 en gjennomsnittlig lastfordelingskoeffisient på a = 2,8. Bruddtøyningen målt ved spaltestrekk viser faktisk en moderat økning fra 1997 til 2004. Dette er gunstig, det betyr i så fall at dekket har beholdt mye av fleksibiliteten selv om det er blitt litt stivere. Dette kan også være en effekt av bindemiddelforseglingen i 2002. Bindemiddelegenskaper: De utførte målingene gjennom perioden stadfester tidligere observasjoner på andre flyplasser: Aldring (målt som redusert penetrasjon / økt mykningspunkt /økt viskositet) skjer raskest i det øvre sjiktet av dekket (øverste 10 mm). Utviklingen er vesentlig langsommere lenger nede i asfaltdekket. For Evenesdekket er dette påvist også ved bruk av lavtemperaturtesting (BBR). Aldringsutviklingen på Evenes følger nærmest identisk utviklingen på Molde lufthavn. Begge disse flyplassene har Ska16dekke med bindemiddel B180. Det kan altså ikke spores noen forskjeller knyttet til klima e a for disse dekkene. Aldringsutviklingen for Ska16dekkene på Evenes og Molde synes å ligge mellom det gamle dekket på Gardermoen og dekket på Banak. På Gardermoen låg et rillet Ab11dekke med B180. Dette hadde den største aldringen av de som er sammenlignet (reasfaltert 1998). Banakdekket er av type Ska11 med PmB som bindemiddel, dette virker å ha den gunstigste aldringsutviklingen (målt med penetrasjon). Det synes ikke å være noen stor lavtemperaturproblematikk på Evenes. Kritisk lavtemperatur for dekket er godt under de opptredende temperaturer på stedet (vurdert ut fra generelle temperaturkart, lokale registreringer er ikke innhentet) Evenesdekket ble behandlet med bindemiddelforsegling (Pentack) i 2002. Dette synes å ha hatt en innvirkning også på målte bindemiddelegenskaper i lab; både penetrasjon og lavtemperaturtest i BBR påviser et mykere bindemiddel i toppsjiktet i 2004 sammenlignet med i 1999.
15 Konklusjon: Den valgte dekkeløsning synes å fungere svært godt på Evenes. Rullebanen har en grov makrostruktur som sammen med riller er en god sikkerhet mot vannplaning. Bindemidlet har lavtemperaturegenskaper godt tilpasset de stedlige forhold. Selv om det også her har skjedd en markert aldring i toppen har dekket som helhet stått seg godt mot klimatiske og trafikkmessige belastninger i oppfølgingsperioden. Bare et minimum av skader er registrert. Et preventivt vedlikeholdstiltak med bindemiddelforsegling som ble utført i 2002 virker å ha hatt god effekt, også på de målte dekke og bindemiddelegenskapene. Referanser [1] Kvalitetskontroll ved dekkerehabilitering på Evenes lufthavn, 1994 SINTEF Notat datert 19941012 [2] Evenes lufthavn Resultater fra dekkeundersøkelser 1997 SINTEF Notat datert 19980330 [3] Evenes lufthavn Resultater fra dekkeundersøkelser 1999 SINTEF Notat datert 20000306 [4] Lakselv lufthavn Banak Oppfølging av rullebanens langtidsegenskaper SINTEF rapport STF50 A05063, datert 20050404 [5] Molde lufthavn Årø Oppfølging av rullebanens langtidsegenskaper SINTEF rapport STF50 A05064, datert 20050412
Bilag 1 Arbeidsresept Evenes, toppdekke Ska 16
Bilag 2 Lavtemperaturkart over Norge
Bilag 3 Klassifisering av rullebaner ut fra tekstur
Bilag 4 Noen fotografier fra arbeidene på Evenes
1997: Helhetsinntrykk: Grov makrotekstur, men bra dekketilstand Noen markerte tverrskjøter, men stort sett virket de tette
1999: Helhetssinntrykk: Fortsatt bra dekketilstand Enkelte langsgående skjøter med litt åpen/ekstra grov struktur. Tilskrives separasjoner ved utlegging.
Dekket har grov makrostruktur (stor ruhet) Bestemmelse av ruhet med sandflekkmetoden (sand patch)
2004: Litt åpne partier enkelte steder, spesielt i forbindelse med langsgående skjøter (det var noe separasjon ved utlegging)
Noen lokale skader observert (etter brøyting, taksende fly etc.)
Men helhetsinntrykket av banen er bra. Grov, men samtidig tett struktur og lite steinløsning