Så sänks spårbildningstakten

Ett nytt verktyg för prognos av slitlager har gjort det möjligt för Nynas att kvantifiera fördelen med att använda polymermodifierat bitumen (PMB) i asfaltbeläggningar. Minskad spårbildning innebär mindre underhållsbehov.

Spårbildning i asfaltbeläggningar är ett allvarligt trafiksäkerhetsproblem och en av de främsta anledningarna till underhållsarbete. Spåren orsakas främst av upprepat slitage till följd av trafik, och asfaltens egenskaper påverkar graden av spårbildning.

— Det gäller framför allt vid hög temperatur och belastning under relativt lång tid då asfaltblandningens viskositet dominerar dess egenskaper, förklarar Xiaohu Lu, Senior Technical Specialist hos Nynas.

Xiaohu Lu och hans kollegor har studerat hur användningen av polymermodifierat bitumen (PMB) kan förbättra förmågan att motstå spårbildning i asfaltbeläggningar. 

PEDRO spår om spårenPEDRO – en förkortning av “PErmanent Deformation of asphalt layers for ROads” – är en modell som kan användas som ett verktyg för att förutsäga prestanda rörande spårbildning hos asfaltbeläggningar. Modellen har utvecklats vid Statens väg- och transportforskningsinstitut, VTI, och används i ett gemensamt projekt inom det strategiska innovationsprogrammet InfraSweden2030.

Till skillnad från andra liknande modeller använder PEDRO två olika komponenter – volymminskning (densitetsökning) orsakad av efterpackning och formförändring på grund av skjuvning – för att prediktera spårbildning i bundna lager.

De materialegenskaper som används som indata i PEDRO-modellen inkluderar asfaltens viskositet vid maximal fasvinkel. Tack vare det kunde Nynas team kvantifiera effekten av nya material, såsom polymermodifierat bitumen.

— Vi har utfört laboratorieundersökningar av olika asfaltblandningar gjorda med konventionell bitumen (70/100) som referens och PMB (Nypol 76-28) för att studera motståndskraften mot permanent deformation. Testning av hjulspår användes för att utvärdera en tät asfaltbetong (ABT11) vid 60 °C.

Forskarna kunde visa att beträffande motstånd mot spårbildning uppvisade asfalten med PMB nästan tio gånger bättre prestanda än den med referensbindemedlet.

För att undersöka asfaltproverna vidare utförde forskarna tester av dynamisk skjuvmodul vid en rad olika temperaturer och belastningsfrekvenser. Testerna gjorde det möjligt att bestämma asfaltmaterialens viskositet vid maximal fasvinkel.

Denna viskositetsdata används sedan som materialegenskapsdata i ett nyligen framtaget verktyg som kan förutsäga hur spårbildningen hos en asfaltsbeläggning kan se ut (se faktaruta).

— Vi såg att asfaltmaterialet med polymermodifierat bindemedel hade drygt 20 % högre viskositet än den med bindemedel som inte modifierats, säger Xiaohu Lu.

Den ökade viskositeten ökar asfaltmaterialets motståndskraft mot spårbildning.

— Genom att införa våra resultat i prognosmodellen kunde vi förutsäga att en vägsträcka med PMB uppvisar cirka 20 % mindre deformation jämfört med en sträcka belagd med bindemedel som inte modifierats.

Det innebär med andra ord att om en vägsträcka med PMB behöver underhållas efter 20 års användning, så kommer en referensvägsträcka med asfalt gjord med konventionellt bindemedel att behöva underhåll fyra år tidigare, efter cirka 16 års användning.

— Det är en väsentlig skillnad, konstaterar Xiaohu Lu. Och det är inte bara en kostnadsfråga, utan det ger även fördelar för miljön eftersom det främjar en mer hållbar användning av material och energi.

 

Xiaohu Lu, började på Nynas 2002. Han kom då närmast från en docenttjänst på KTH i Stockholm där han tidigare doktorerade inom området vägteknik. I sin roll som Senior Technical Specialist leder Xiaohu Lu flera av Nynas FoU-projekt inom bitumen och bituminösa material.

 

Noterat

Nynas Bitumen tar ett paneuropeiskt grepp

Rafael Renaudeau utses till Vice President Nynas Bitumen och medlem i Nynas Executive Committee. Han kommer att leda en nybildad organisation som täcker alla bitumenmarknadsområden där Nynas finns. Detta är ett steg för att ytterligare stärka Nynas position på marknaden som den ledande bitumenspecialisten.

Hållbar utveckling

Nynas bryter ny mark för vägar med lägre koldioxidavtryck

I en nyligen publicerad rapport beskriver Nynas fördelar med och beräkningar av koldioxidavtrycket för ett kommande sortiment av bindemedel som innehåller biogent material. Det nya produktsortimentet, som kommer att bidra till att minska en vägs koldioxidavtryck, kommer att lanseras under hösten 2021.

Projekt

Vägnätet, Sverige

Allt fler bilister klagar på vägarnas standard och efterlyser bättre underhåll, i första hand på det lågtrafikerade vägnätet. Och statistiken ger dem rätt. Kostnaderna för bilreparationer som är kopplade till dåliga vägar ökar i snabb takt.

Projekt

Hessen, Tyskland

Under 2020 har man använt tekniken microsurfacing för att förbättra väggreppet på till- och avfarter på motorvägar i Hessen i Tyskland. På grund av den intensiva trafiken, framför allt i Rhein-Main-området, har entreprenörerna till största del varit tvungna att utföra arbetet nattetid, vilket inneburit stora utmaningar för både medarbetare och maskiner, men också för byggnadsmaterialen.

Noterat

Alla huvudaktörer arbetar tillsammans för att uppnå bästa möjliga resultat

Katri Eskola, Specialist vägunderhåll Trafikverket i Finland

Diskussionen: COVID-19-pandemin


Prenumerera!

Få din Bitumen Matters.

Klicka här för att få tidningen på svenska, engelska eller tyska.