Effekt av IR-skanning på asfaltdekkets levetid og kvalitet
Eivind Bøe
Bachelor i ingeniørfag, bygg
Innlevert: 16. mai 2017 Hovedveileder: Astrid Stadheim
Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for vareproduksjon og byggteknikk
II
III Oppgavens tittel:
Effekt av IR-skanning på asfaltdekkets levetid og kvalitet
Dato: 16. mai 2017 Antall sider: 78
Masteroppgave: Bacheloroppgave x Navn:
Eivind Bøe Veileder:
Astrid Stadheim
Eventuelle eksterne faglige kontakter/ veiledere:
Johnny Stenshagen, SVV Region Øst
Sammendrag:
Denne rapporten er skrevet i forbindelse med avsluttende oppgave i ingeniørfag bygg ved NTNU i Gjøvik. Rapporten er basert på måledata fra Statens vegvesens nasjonale vegdatabank og rapporter fra IR-skannede parseller. Totalt er seks parseller fra Region øst av asfalttypen Ab11 og Ab16 undersøkt. Tre av parsellene er lagt med IR-skannings utstyr og tre uten. Disse er sammenlignet opp mot hverandre for å undersøke hvilken effekt IR-skanning har på asfaltdekkets levetid og kvalitet.
Bedre kvalitet og levetid på dekke vil bidra til lavere årskostnader for vegen.
Det er tidligere undersøkt hvilken effekt IR-skanning har på temperaturen like etter utlegging. Det er derfor viktig å undersøke hvordan spor- og jevnhetsverdiene i ettertid har utviklet seg.
Resultatene viser en lenger dekkelevetid for to av de tre IR-skannede parsellene. I risikoområder hvor det er lagt kaldere asfaltmasse er det tegn til større spor- og jevnhetsutvikling og skader etter lastbytter. De IR-skannede parsellene har i tillegg lavere og jevnere MPD-verdier som tyder på at dekket er homogent og har en fin overflatetekstur.
Stikkord:
Vegteknologi Asfaltdekker IR-skanning Varmekamera
_______________________
(sign.)
IV
V
Forord
Denne rapporten er skrevet av Eivind Bøe i forbindelse med avsluttende bacheloroppgave i bygg, anleggsteknikk ved NTNU i Gjøvik. Arbeidet er utført i samarbeid med oppdragsgiver Statens vegvesen, Region Øst. Rapporten omhandler effekten av IR-skanning på asfaltdekkets levetid og kvalitet. Fagene «Veg- og geoteknikk» og «Drift og vedlikehold av veger» bidro til mitt valg til å skrive oppgave innen vegteknologi. Statens vegvesen var meget behjelpelige og utarbeidet en oppgave om IR-skanning. Problemstillingen ble utformet i samarbeid med ekstern veileder Johnny Stenshagen (Statens vegvesen, region øst) og Geir Berntsen (Statens vegvesen, region øst).
For å gjennomføre oppgaven ble det tilordnet en bruker for pålogging til Statens vegvesens intranett. Det ble utlevert en datamaskin fra Statens vegvesen som hadde de nødvendige programmene for uthenting av data og tilgang til vegdatabanken.
Det ble gitt et økonomisk bidrag fra Statens Vegvesen på 7500kr som skulle dekke diverse utgifter i forbindelse med oppgaven.
Det rettes en stor takk til min eksterne veileder Johnny Stenshagen og Geir Berntsen for faglig innspill og hjelp underveis. Det rettes og en stor takk til min interne veileder Astrid Stadheim, for hjelp og veiledning gjennom arbeidet.
VI
VII
Innholdsfortegnelse
1 Innledning ...1
1.1 Bakgrunn ...1
1.2 Vegdekke ...2
Vegens oppbygging ...2
Dekketyper ...2
Dekkelevetid ...3
1.3 Asfaltproduksjon, transport, utlegging og komprimering ...5
Asfaltproduksjon ...5
Transport ...5
Utlegging ...6
Komprimering ...7
1.4 IR-skanning (Varmekamera) ...8
Bonusordning ...9
1.5 Skader i asfalt ...11
Spor/ujevnheter på tvers og permanente deformasjoner ...11
Ujevnheter ...13
Langs- og tversgående sprekker ...13
Krakelering ...14
Slaghull ...14
Overflateskader ...14
Kantskader ...14
1.6 Tilstandsregistrering ...15
Nasjonal vegdatabank (NVDB) ...15
Parseller og vegkategorier ...15
Midlere Profil Dybde (MPD) ...16
Pavement Management System 2010 (PMS2010) ...17
NVDB123 ...18
Vegbilder (ViaPhoto) ...18
1.7 Tidligere undersøkelser ...20
«Effekt av IR-skanning og bruk av feeder» ...20
VIII
«Rapport från besiktning av objektet E 20 K1 TPL Vasa – Södertälje» ...20
2 Metode ...22
3 Resultater ...24
4 Analyse ...25
4.1 Parseller uten bruk av IR-skanning ...25
E6 Ulekleiv-Dombås Sør ...25
Rv4 Akershus Grense - Grua Sør ...27
Fv24 Sand-Bruvoll ...30
4.2 Parseller med bruk av IR-skanning ...31
Fv24 Stenskjær-Mattisdammen ...31
E6 Bredevangen-Otta ...35
E6 Otta-Veseth ...39
4.3 Sammenligning av parseller med og uten bruk av varmekamera ...42
Diskusjon ...43
4.4 Sammenligning med tidligere undersøkelser ...43
5 Konklusjon ...45
6 Videre arbeid ...46
Litteraturliste ...47
Vedlegg 1: Vegbilder fra E6 Ulekleiv-Dombås S. ...49
Vedlegg 2: Vegbilder fra Rv4 Akershus Gr.-Grua S. ...50
Vedlegg 3: Vegbilder fra Fv24 Sand-Bruvoll ...52
Vedlegg 4: Vegbilder fra Fv24 Stenskjær-Mattisdammen ...53
Vedlegg 5: Vegbilder fra E6 Bredevangen-Otta ...55
Vedlegg 6: Vegbilder fra E6 Otta-Veseth ...57
Vedlegg 7: Spordetaljer for Stenskjær-Mattisdammen ...58
Vedlegg 8: Spor- og jevnhetsdetaljer for Bredevangen-Otta ...59
Vedlegg 9: Spor- og jevnhetsdetaljer for Otta-Veseth ...61
Vedlegg 10: Rapport fra IR-skanning, E6 Otta-Veseth ...63
IX
Figurliste
Figur 1: Ulike lag i vegoverbygningen (2, s.73) ...2
Figur 2: Normerte dekkelevetider for ulike dekketyper (3, s.297) ...4
Figur 3: Riktig utførelse av lasting på bil (7, s.14) Figur 4: Baljebil (2, s.201) ...6
Figur 5: Asfaltutlegger med feeder foran og IR-skanner bak (7, s.17) ...7
Figur 6: Ønskelig komprimeringstemperatur (7, s.44) ...8
Figur 7: IR-skanning ved asfaltlegging (VÖGELE RoadScan, fra https://www.voegele.info/en/) ...9
Figur 8: IR-skanningen vises samtidig som dekkelegging pågår (7) ...9
Figur 9: Dårlig utførelse av asfaltdekke R=6,57% ...10
Figur 10: Godt utført asfaltdekke R=0,54% ...11
Figur 11: Tilstandskrav til spordybde i kjørefelt/sykkelfelt. (8, s.29) ...12
Figure 12: Piggdekkslitasje (2, s.167) ...12
Figur 13: Krav til ujevnhet på langs (8, s.30) ...13
Figur 14: Nummerserier for ulike parselltyper (10, s.37) ...15
Figur 15: Lovlige vegkategorier i Norge (10, s.36) ...16
Figur 16: Beregning av Midlere Profil Dybde (MPD) (11, s.10) ...17
Figur 17: Estimert dekkelevetid i PMS2010 ...18
Figur 18: Bildeverktøyet ViaPhoto (2, s.250) ...19
Figur 19: Temperaturkart og ViaPPS bilder (14) ...21
Figur 20: Oversikt over risikoandeler fra IR-skanning av Stenskjær-Mattisdammen for kjørefelt 1 og 2. R=1,29% ...33
Figur 21: Temperaturkart for dekkelegging i Hp4 fra 625m til 1404m kjørefelt 1. R=5,76% .34 Figur 22: Spordetaljer fra Hp4 fra 625m til 1728m ...34
Figur 23: Temperaturkart fra dekkelegging i Hp16 fra 8316m til 8888m i kjørefelt 1. R=6,57% ...37
Figur 24: Sporverdier i Hp16 fra 8316m til 8888m i kjørefelt 1 (PMS2010) ...37
Figure 25: Temperaturkart fra dekkelegging i Hp16 fra 9751m til 10541m i kjørefelt 2. R=4,81% ...38
Figur 26: Spordetaljer fra 9751m til 10589m i Hp16 (PMS2010) ...38
Figur 27: Temperaturkart fra dekkelegging i Hp17 fra 1053m til 2064m i kjørefelt 2. R=3,35% ...41
Figur 28: Median per 20. meter for spordybde i Hp17 fra 1053m til 2064m (Feil lengde langs x-aksen fra PMS2010) ...41
X
Tabelliste
Tabell 1: Resultater fra parseller i Region øst ...24
Tabell.2: Parseller med og uten bruk av varmekamera ...25
Tabell 3: Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Ulekleiv-Dombås S. ...26
Tabell 4: MPD og ÅDT for parsell Ulekleiv-Dombås S. ...26
Tabell 5: Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Akershus Gr.-Grua S. ...28
Tabell 6: MPD og ÅDT for parsell Akershus Gr.-Grua S. ...29
Tabell 7: Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Sand-Bruvoll ...30
Tabell 8: MPD og ÅDT for parsell Sand-Bruvoll ...30
Tabell 9: Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Stenskjær-Mattisdammen. ...31
Tabell 10: MPD og ÅDT for parsell Stenskjær-Mattisdammen ...32
Tabell 11: Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Bredevangen-Otta ...35
Tabell 12: MPD og ÅDT for parsell Bredevangen-Otta ...36
Tabell 13: Risikoandeler fra IR-skanning på parsell Bredevangen-Otta for felt 1 og 2 ...36
Tabell 14: Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Otta-Veseth. ...39
Tabell 15: MPD og ÅDT for parsell Otta-Veseth ...40
Tabell 16: Risikoandeler fra IR-skanning på parsell Otta-Veseth for felt 1 og 2 ...40
1
1 Innledning
1.1 Bakgrunn
Gjennom de siste årene har det vært et økt fokus på å forbedre vegteknologien i Statens vegvesen (SVV). Det er store forbedringspotensialer på mange områder og økt kunnskap om vegteknologi vil bidra til lengere dekkelevetid og lavere års- og vedlikeholdskostnader.
Vegdekke utgjør en betydelig del av kostnadene til SVV og etterslepet av asfaltdekker er stort på vegnettet i Norge. SVV har flere forsknings- og utviklingsprogrammer (FoU-programmer) som har bidratt til økt kunnskap og store besparelser.
Et av FoU-programmene var «Varige veger» som pågikk fra 2011 til 2015. Målet for programmet var «Økt dekkelevetid og reduserte årskostnader for hele vegkonstruksjonen på det norske vegnettet» (1, s.1). Innenfor temaet «vegdekker» kom det frem at de viktigste faktorene for økt levetid og kvalitet på dekker er homogenitet, komprimering, skjøter og klebing til underlaget (1, s.2). For å oppnå et homogent dekke er det viktig med god utførelse når dekke skal legges. Stopp i utleggingen som følge av dårlige lastbytter fører til
seperasjoner i massen. For å kontrollere at dekket blir homogent kan IR-skanning tas i bruk ved asfaltutlegging. IR-skanning er et varmekamera som registrerer temperaturen på utlagt asfaltmasse. Asfaltarbeiderne kan dermed følge med på temperaturen og korrigere tiltak underveis. SVV utgir også bonus på godt utførte dekker, hvor varmekamera har blitt brukt.
Dette motiverer entreprenørene til å gjøre en god jobb (1, s.2).
Hensikt og problemstilling
I denne rapporten er seks strekninger fra Region øst undersøkt. Tre av de er lagt med varmekamera og tre uten, for å sammenligne spor- og jevnhetsutvikling, dekkelevetid og kvalitet. Hensikten er å undersøke om strekningene hvor IR-skanning er benyttet, bidrar til økt dekkelevetid og kvalitet. Økt dekkelevetid vil resultere i mindre vedlikeholdskostnader og årskostnader. Problemstillingen for rapporten er:
«Hvilken effekt har IR-skanning på asfaltdekkets levetid og kvalitet?».
2
1.2 Vegdekke
Vegens oppbygging
Vegkonstruksjonen består av flere ulike lag med forskjellige egenskaper. Alle lagene som ligger over undergrunnen kalles for overbygningen. En overbygning består ofte av et frostsikringslag, forsterkningslag, bærelag og vegdekke som vist i figur 1. Hele
overbygningen skal tåle tunge trafikklaster og forskjellige klimatiske påkjenninger gjennom hele året slik at det ikke oppstår skader eller deformasjoner (2, s.73).
Figur 1: Ulike lag i vegoverbygningen (2, s.73)
Vegdekket ligger på toppen av overbygningen og består av to lag, et bindlag og et slitelag.
Det har som oppgave å unngå at vegfundamentet brytes ned, og redusere påkjenningene for bærelaget. Det skal hindre at vann trenger ned i underliggende lag og føre det ut av vegen.
Det er viktig med et jevnt dekke for å sikre at trafikantene får gode og sikre kjøreforhold.
Dekket skal også under våte og tørre forhold ha en god friksjon (3, s. 310).
Dekketyper
Ved valg av dekketype må det tas hensyn til det økonomiske, tekniske og miljømessige. Det må også tas forhold til dekkets produksjon og funksjonskrav som støy, støv, friksjon og lyshet (3, s.308).
3
Det finnes mange forskjellige dekketyper som asfaltdekker, betongdekker, grusdekker og dekker av belegningsstein/brostein etc. Asfaltdekket er den mest brukte dekketypen på norske riks- og fylkesveger og kan benyttes for alle trafikkbelastninger og vegtyper (3, s.309). I asfalt er det bituminøse materialer som tas i bruk med en blanding av 94-95 vektprosent
steinmaterialer og 5-6 vektprosent bituminøst bindemiddel (2, s.131). Eventuelle
tilsetningsstoffer som fiber, polymerer og vedheftningsmidler kan benyttes i tillegg for å endre egenskapene til bindemiddelet. Asfaltdekker kan deles inn i tre hovedgrupper etter produksjonsmetode: kald- og varmblandet asfalt, og overflatebehandling. Det skilles også mellom myke og stive dekketyper. Stive dekketyper er sammensatt av stivt bindemiddel og brukes på veger med stor trafikkbelastning. Myke dekketyper derimot består av mykt
bindemiddel og brukes på veger med lavere trafikkbelastninger. De stive dekketypene er Ab (Asfaltbetong) og Ska (Skjellettasfalt). Asfalttypene deles også opp etter innholdet av steinstørrelse, siktekurver og bindemiddeltype (2, s.73).
Det er i denne rapporten undersøkt strekninger med asfalttypen Ab11 og Ab16, med og uten PMB (Polymermodifisert bindemiddel). Asfaltbetong (Ab) er et asfaltdekke som blir
varmprodusert i satsverk. Der blir tørket steinmateriale oppvarmet og blandet sammen med bitumen. Ab anvendes på veger med høy trafikkbelastning og krav til høy stabilitet. Den kan også brukes som både slitelag og bindlag (3, s.350). Ab må oppfylle kravene fra NS-EN 13108-1 «Bituminøse masser-Materialspesifikasjoner-Del 1: Asfaltbetong» (3, s.350).
I polymermodifisert bindemiddel (PMB) blir polymerer tilsatt i bitumen for å endre dens egenskaper. Bitumen er fremstilt fra råoljekilder ved destillasjon. PMB bidrar til økt motstand mot deformasjoner i vegen, reduserte spordannelser og bedre motstandsdyktighet mot
piggdekkslitasje. SVV har hatt en økning i bruk av PMB-asfalt i kontrakter for høytrafikkerte veger siden 2008, og i dag inngår den i 10-15% av bestillingene (5, s.4). PMB skal
tilfredsstille kravene fra SVV Håndbok N200, Vegbygging. Den skal blant annet være homogen, fri for vann og ha funksjonsegenskaper som varer (3, s.328).
Dekkelevetid
Dekkelevetiden blir bestemt ut i fra året dekket blir lagt, til året det har nådd tilstandskravene i Håndbok R610, Standard for drift og vedlikehold. Det må da foretas en dekkefornyelse av hele dekket eller gjøres forsterkninger på deler av det. Hvor ofte dekket må fornyes er knyttet
4
til årskostnad, sporutvikling, ujevnheter og skader på dekket. Det er derfor viktig at overbygningen er av riktig materialer og god kvalitet.
Ved dekkefornyelser er det vanlig å frese bort gammelt dekke og bruke opprettingsmasser for å rette opp spor og ujevnheter. Deretter kan slitelaget legges på toppen. Masseforbruket til slitelaget er på rundt 70-90kg/m2, som utgjør en tykkelse på rundt 2,5 til 4,0 cm asfalt.
Opprettingsbehovet ligger på rundt 40 kg/m2 avhengig av skadene på dekket (2, s.209). For å estimere dekkelevetider bruker SVV dataprogrammet Pavement Management System 2010 (PMS2010). Dekkelevetiden blir beregnet ut ifra spor- og jevnhetsverdier, som blir målt hvert år med målebil. Estimerte dekkelevetider med PMS2010 blir beskrevet nøyere i kap.
1.6.4, PMS2010.
Det har vært en god tilstandsoppfølging av vegdekkene helt siden 1990 i Norge. Dette gjør at SVV vet mer om dekkelevetiden til ulike dekketyper med forskjellige trafikkbelastninger (ÅDT-Årlig døgntrafikk). Bare fra 1990 til ut på 2000-tallet har dekkelevetiden økt med 50%
(2, s.72).
Figur 2: Normerte dekkelevetider for ulike dekketyper (3, s.297)
5
1.3 Asfaltproduksjon, transport, utlegging og komprimering
Asfaltproduksjon
Asfaltmasser blir produsert på asfaltfabrikker, og det finnes omtrent 100 av de i Norge. Ca. 20 av disse er mobile og kan flyttes til nye steder på 3-5 dager. Det produserer ca. 7 millioner tonn (2016) asfalt vært år. Det produseres både varme og kalde asfaltmasser, men det er høyest andel varm asfalt. Det stilles strenge krav til asfaltfabrikkene, og de må være sertifiserte for å tilfredsstille europeiske standarder (2, s.197).
Varmasfalt produseres i et satsblandeverk eller i et kontinuerlig blandeverk (trommelverk).
Steinmaterialer og bindemiddel blir oppvarmet til en gitt blandetemperatur på rundt 140- 180˚C. De to blandes deretter sammen og lagres i isolerte siloer klar for transport. Lagring i siloer kan føre til seperasjon i massene. Gjenbruk av asfalt (asfaltgranulat) blir veldig ofte benyttet, der et system tilsetter asfaltgranulat til blandingen (2, s.195).
Transport
I Norge brukes det både lastebil og båt når asfaltmasser skal transporteres til anleggsplassen.
Lasteplan med rund formet bunn, baljebil, minsker risikoen for temperaturfall og seperasjon under transport (se figur 4). Transporteringen kan ofte være langt unna og det kan bli mye venting på anleggsplassen. Det er derfor viktig at temperaturen til asfaltmassen ikke synker for mye før utlegging. Dette kan føre til dårlig komprimeringstid, store hulrom og et
inhomogent dekke (2, s.200). For å unngå seperasjon under transport bør det startes å lastes foran i lasteplanet, deretter bak og tilslutt i midten som vist i figur 3 (7, s.14).
6
Figur 3: Riktig utførelse av lasting på bil (7, s.14) Figur 4: Baljebil (2, s.201)
Utlegging
Før utlegging er det viktig at underlaget, der den nye asfalten skal legges, er rengjort. Et klebemiddel av bitumenemulsjon sprøytes over for å sikre at den nye asfalten ikke løsner fra underlaget. Dårlig klebing kan føre til løse asfaltmasser, spesielt i hjulspor (2, s.202).
Ved utlegging benyttes en asfaltutlegger. Den består av en framdriftsenhet og en avstrykerdel, kalt screeder. Asfaltmassen fra transportbilen tømmes over i en mottakersilo i front, og
massene blir fordelt videre bak til en fordelerkasse. Denne sørger for at massene blir jevnt fordelt foran screedplaten, og sikrer at dekket blir homogent. Screedplaten kan endres i bredderetning, og lage fall mot en eller begge sider. Den komprimerer også asfaltmassen, før valsemaskiner komprimerer i etterkant. En asfaltutlegger beveger seg med en hastighet på rundt 3-5m/min. Det er viktig at den holder en jevn fart og kjører kontinuerlig, for å unngå svake partier. Lastbytter viser seg ofte å være et svakt punkt, der asfaltleggeren må senke farten. Dette fører til et inhomogent dekke og flere risikoutsatte skjøter. Bruk av feeder kan være en løsning. En feeder er en maskin som går mellom transportbilen og asfaltutleggeren.
Denne mater utleggeren jevnt med asfaltmasse og unngår stopp ved lastbytte (2, s.203).
IR-skanning utstyr kan benyttes samtidig som utleggingen foregår for å følge med på temperaturen på det nylagte dekket. Ut ifra dette kan utleggeren avbryte eller korrigere feil underveis i leggingen, og feiltagelsen blir oppdaget tidsnok. IR-skanning blir beskrevet i kap.
1.4, IR-skanning.
7
Figur 5: Asfaltutlegger med feeder foran og IR-skanner bak (7, s.17)
Komprimering
Like etter asfaltutleggeren følger valsemaskiner etter for å komprimere massene. Det er viktig at valsingen kommer tidlig i gang, slik at varmetapet reduseres og temperaturen ikke blir for lav. For lav temperatur kan føre til for høyt hulrom, som senere vil føre til etterkomprimering av trafikken (initialspor). Store initialspor bidrar til redusert dekkelevetid.
Komprimeringstemperturen for vanlig varmprodusert asfalt bør ligge mellom 100 og 140˚C.
(7, s.44). Temperaturen er avhengig av flere faktorer beskrevet av amerikanske National Asphalt Pavement Association (NAPA) (13):
• Utleggingstemperatur
• Underlagets temperatur
• Dekketykkelse
• Lufttemperatur
• Vindstyrke
• Solinnstråling
8
Figur 6: Ønskelig komprimeringstemperatur (7, s.44)
1.4 IR-skanning (Varmekamera)
IR-skanning er et varmekamera som registrerer temperaturen til overflaten til det ny utlagte dekket. Varmekameraet blir montert bak på utleggeren og skanner kontinuerlig temperaturen 1-2 meter bak screeden, som vist i figur 7. Asfaltarbeiderne kan følge med på bildene
samtidig som asfaltarbeidet pågår fra en skjerm som vist i figur 8. De kan dermed gjøre endringer i arbeidet underveis, hvis de oppdager inhomogene partier i dekket som er lagt.
Dette kan skyldes feil i blandingen fra asfaltverkene, seperasjon i massene fra transport eller lagring, dårlige lastbytter, avkjølte masser som blir liggende på vingene til utleggeren eller lignende. IR-skanningen kan ikke vise om sammensetningen til massen er riktig, kun om massen er punktvis avkjølt eller separert. (2, s.206)
Hensikt
Hensikten med IR-skanning er å måle temperaturvariasjoner i utlagt asfaltmasse. Målet er å sikre at slitelaget blir lagt med jevn temperatur og hastighet, slik at dekket blir homogent.
Dette vil øke kvaliteten på dekke og forlenge levetiden. IR-skanning fungerer som en kvalitetssikring av dekket på en ikke-destruktiv måte og feil kan bli oppdaget umiddelbart.
Utbedringer kan dermed utføres. (SVV Rapport 626, 2016)
9
Figur 7: IR-skanning ved asfaltlegging (VÖGELE RoadScan, fra https://www.voegele.info/en/)
Figur 8: IR-skanningen vises samtidig som dekkelegging pågår (7)
Bonusordning
SVV har i samarbeid med entreprenører inngått avtaler i kontrakten på enkelte vegstrekninger om bruk av IR-skanning. SVV benytter dette på de veistrekningene de mener homogenitet er ekstra viktig. SVV har laget en bonusordning, som gir entreprenøren ekstra betalt for å legge et godt dekke. Målinger utføres av en 3. part (Ca Konsult) og kostnader for måleutstyr blir dekket av SVV. Kvalitetsavvik blir beregnet i %-andel av dekket som ligger under en gitt
10
temperatur. Dårlige partier, med stor risikoandel, vil føre til trekk i oppgjøret. Garantitiden kan forlenges på de partiene risikoandelen er stor. Det viser seg at entreprenørene er ekstra nøye og motiverte med arbeidet, ved bruk av IR-skannings utstyr (11, s.8).
Det utarbeides rapporter fra hver strekning som blir IR-skannet. Dette gjøres av Veiteknisk Institutt i samarbeid med CA Konsult. CA Konsult er det eneste firmaet som tilbyr IR-
skanning i Norge. Rapporten inneholder bilder fra IR-skanningen med utregnet risikoandel for strekningen. Risikoandelen (R) blir fordelt på lastbytter, stopp i utlegging/ventetid og øvrige risikoområder. Bonusregler varierer fra år til år.
Figur 9 viser temperaturkart til et dekke med bruk av IR-skannings utstyr. Her sees lastbyttene tydelig i blå/lilla partier i begynnelsen og mot slutten. Den blå grafen viser
minimum temperatur på massen og den rød viser maks temperatur. Temperaturen er ujevn og vil føre til et inhomogent dekke i lastbyttepartiene.
Figur 9: Dårlig utførelse av asfaltdekke R=6,57%
11
Figur 10 viser et temperaturkart for et godt lagt dekke. Det er jevn temperatur på utlagt masse og ingen synlig lastbyttepartier med kaldere masser.
Figur 10: Godt utført asfaltdekke R=0,54%
1.5 Skader i asfalt
Det finnes mange type skader som kan oppstå på asfaltdekket:
• Spor og permanente deformasjoner
• Piggdekkslitasje
• Deformasjoner i asfalten
• Ujevnheter
• Langs- og tversgående sprekker
• Krakelering
• Slaghull
• Overflateskader
• Kantskader
Spor/ujevnheter på tvers og permanente deformasjoner Spor og permanente deformasjoner skyldes ofte piggdekkslitasje, etterkomprimering og deformasjoner i asfalt. Sporutvikling er ofte årsaken til dekkefornyelse på vegnettet i Norge.
12
SVV stiller tilstandskrav til maksimal spordybde (mm) som vist i figur 11. Spordybden blir målt og beregnet som 90-persentil av verdiene for hver 20. meter. Kravene gjelder for parseller/strekninger på 1000meters lengde. I tillegg skal ingen 20-metersverdier i parsellen overstige 40mm (8, s.29).
Figur 11: Tilstandskrav til spordybde i kjørefelt/sykkelfelt. (8, s.29)
Piggdekkslitasje
Bruk av piggdekk på norske veger bidrar til forkortet dekkelevetid, sporutvikling i vegbanen og fører til at asfaltmaterialer løsner. Dette fører også til et betydelig støvproblem, spesielt i byer med stillestående luft. Piggdekkslitasjen har blitt redusert betydelig siden 1990-tallet.
Dette er på grunn av satsingen på bedre asfalttyper som er mer motstandsdyktig mot
piggdekkslitasje. Andelen av piggdekkbrukere er også redusert, samtidig som det er utviklet bedre og lettere pigger, som sliter mindre på vegene. (6, s.133)
Figure 12: Piggdekkslitasje (2, s.167)
Deformasjoner i asfalt
Ved feil bruk av type og mengde bindemiddel, kan det oppstå deformasjoner i
asfaltmaterialet. Brukes det for stive bindemidler vil det kunne oppstå sprekker om vinteren, og brukes det for myke bindemidler kan det føre til deformasjoner om sommeren.
13
Saktegående og stillestående tungtrafikk er en stor belastning for asfalten, spesielt på varme sommerdager da asfalten kan nå en temperatur på opptil 50ºC (2, s.169).
Ujevnheter
Det kan oppstå ujevnheter både på langs og på tvers av vegen. Spor er som regel årsaken til ujevnheter på tvers av vegen. Årsaken til langsgående ujevnheter ligger som oftest i nedre del av overbygningen. Telehiv, setningsskader, ustabile masser og dårlig gravearbeid kan
forårsake dette. Ujevnheter blir beregnet som jevnhet (IRI – International Roughness Index), hvor tilstandskravene i likhet med spordybde, blir beregnet som 90-persentiler for verdier fra hver 20. meter. Kravene gjelder også her for hver 1000meters parsell/strekning. I tillegg skal ingen 20-metersverdier i parsellen være mer enn 3mm/m over kravet (8, s.30).
Figur 13: Krav til ujevnhet på langs (8, s.30)
Langs- og tversgående sprekker
Sprekker i vegdekke deles opp i langs- og tversgående sprekker. Biltrafikanter merker lite til langsgåendesprekker, men for trafikanter på to hjul er langsgående sprekker mer alvorlig.
Sprekker kan medføre raskere skadeutvikling og dannelse av slaghull eller krakelering på grunn av vann som trenger ned i konstruksjonen (6, s.139)
Langsgående sprekker kommer ofte av overbelastning og svakheter i konstruksjonen. Dårlig asfaltskjøt, telesprekker og sprekker mellom nye og gamle dekker er typiske kjennetegn (9, s.24).
14
For tversgående sprekker er lavtempertursprekker den mest utbredte. Men det kan også skyldes telebevegelser, stikkrenner, underliggende betongdekke eller sementstabilisert bærelag (9, s.29).
Krakelering
Krakelering er et tett mønster av sprekker i asfaltdekket. Det skyldes som oftest dårlig bæreevne i øvre del av konstruksjonen. Det kan også oppstå når asfaltdekket er gammelt og sprøtt (9, s.35).
Slaghull
Slaghull i asfaltdekket er ubehagelig for trafikanter å kjøre på, og kan i verste fall føre til skader på kjøretøyet. Slaghull oppstår når det er manglende kvalitet i utførelsen. Inhomogent dekke, dårlige skjøter, mangelfull klebing, tykkelsesvariasjon eller for lav temperatur ved legging, kan være årsaker til slaghull (9, s.35).
Overflateskader
Overflateskader kan komme fra utførelsen av slitelaget ved inhomogent dekke, seperasjon, aldring, steinslipp (for lite bindemiddel) eller blødninger, som skyldes bruk av for mye bindemiddel. Overflateskader kan også komme fra anlegg- og vedlikeholds utstyr som lager hakk, riper og spor i asfaltdekket (9, s.41).
Kantskader
Kantskader er sprekker og deformasjoner ytterst i vegkanten. Dette skyldes ofte for liten vegbredde og dårlig innspenning, slik at trafikkbelastningen blir for stor langs kanten.
Manglende drenering kan også være årsaken (9, s.52).
15
1.6 Tilstandsregistrering
Nasjonal vegdatabank (NVDB)
SVV kartlegger hvert år tilstanden på vegstrekningene, for å optimalisere planlagt vedlikehold og dekkefornyelse. Nasjonal vegdatabank (NVDB) er en lagringskilde hvor all informasjon om vegens oppbygning, tilstand og trafikk finnes. Data blir samlet inn ved hjelp av målebiler, som årlig utfører målinger på alle riks- og fylkesveger i Norge. Det finnes i alt 17 målebiler (2016) med norskutviklet måleutstyr om bord, som årlig registrerer over 100 000km med veg.
Måleutstyret heter ViaPPS (Pavement profile scanner) og registrerer data om spordybde (mm), jevnhet - IRI (mm/m), tverfall (%) og midlere profildybde (MPD). Data bearbeides og lagres som medianverdi for hver 20. m i NVDB (2, s.246).
Parseller og vegkategorier
Vegnettet i Norge er delt opp i forskjellige type parseller. En parsell er en vegstrekning fra en start km til en slutt km. Lengden kan variere fra noen meter til flere kilometer. En parsell har tilnærmet samme funksjon og standard som vist i figur 14. Parsellnummer starter på det laveste og for hver ny parsell øker tallet det med 1. Hovedparseller (Hp) beskriver
vegstrekninger med parsellnummer 1 til 49. Nummersystemet starter på nytt i hvert fylke (10, s.37). Det er kun hovedparseller som blir studert i denne rapporten.
Figur 14: Nummerserier for ulike parselltyper (10, s.37)
16
Vegene deles også opp i vegkategorier, som vist i figur 15. I dette studiet er det europaveger, riksveger og fylkesveger som inngår i rapporten. Etter vegkategorier beskrives vegnummeret til vegruten, som f.eks. E6 (europaveg 6) (10, s.36).
Figur 15: Lovlige vegkategorier i Norge (10, s.36)
Midlere Profil Dybde (MPD)
Asfaltdekket har en overflatetekstur, som er med på å bestemme levetiden og friksjonen til dekket. MPD måles som makrotekstur i området 0,5-50mm samtidig som spor, ujevnheter og tverrfall. Den er avhengig av faktorer som mengde bindemiddel, steinstørrelse,
kompakteringsmetode og hulromstørrelse i dekket (11, s.9). Lavere MPD-verdi enn 0,5mm betyr ofte lave friksjonsverdier. Dette kan føre til glatt vegbane, som er uheldig for
trafikksikkerheten. Stor MPD-verdi kan bety et inhomogent dekke med skader og steinslipp, som gjør at vann kan trenge ned i konstruksjonen. På parseller med høy fartsgrense er det viktig med litt høyere tekstur, for å øke veggrepet. For å beregne MPD (se figur 16) beregnes gjennomsnittet av teksturen langs en 100mm basislinje (Average level), før gjennomsnittet til høyeste topp i hvert 50mm segment blir målt. Nyere forskning av SVV viser at denne
metoden ikke egner seg like godt for måling av homogenitet, da den overser små variasjoner og lavere topper (11, s.10).
17
Figur 16: Beregning av Midlere Profil Dybde (MPD) (11, s.10)
Pavement Management System 2010 (PMS2010)
PMS2010 er et dataverktøy SVV benytter for å planlegge dekkevedlikehold, legge ut utlysninger og entreprenører kan legge inn tilbud. Programmet henter ut data fra NVDB og viser vegtilstanden på en oversiktlige måte. Parseller kan enten vises som PMS-parseller eller 1000m-parseller. PMS-parsell er en strekning der tilstandsutviklingen er tilnærmet lik. Disse kan ha ulik lengde. 1000m-parseller deler opp strekningene i 1000m, og det blir dermed lettere å sammenligne parsellene med tilstandskravene fra håndbok R610 (Figur 11 og 13) (2, s.247).
For å estimere dekkelevetiden i PMS2010 analyseres spor- og jevnhetsutviklingen.
Programmet regner ut den estimerte dekkelevetiden ved å bruke spor- og jevnhetsverdier (IRI-verdier) målt samme sommer dekket ble lagt, og verdier målt i nyeste tid. Verdiene blir hentet fra NVDB, hvor medianen per 20. meter blir beregnet som 90-persentiler (90/10-verdi) for parsellene. 90-persentilen viser en verdi der 10% av oppmålte verdier fra NVDB er
dårligere (2, s.247). Figur 17 viser hvordan den estimerte dekkelevetiden blir beregnet med hensyn på spor og jevnhet. X-aksen viser årstall og y-aksen viser spordybde i mm. Under vises jevnhetsverdien i mm/m. Den gule linjen viser kjørefelt 1 og den grønne viser kjørefelt 2. Grafen går over til stiplede linjer som viser den lineære prognosen videre. Den rød stiplede linjen viser tilstandskravene for spordybde/jevnhet fra håndbok R610, Standard for drift og vedlikehold.
18
Figur 17: Estimert dekkelevetid i PMS2010
NVDB123
NVDB123 benytter i likhet med PMS2010 data fra NVDB. Dette programmet gir rask tilgang til data, både for å se igjennom, oppdatere og legge til nye detaljer om vegen. I tillegg kan det hentes ut rapporter om alt fra tillatt fart og ulykkestatistikker, til detaljer om vegdekket. De vegstrekningene det ønskes informasjon om, kan enkelt søkes opp ved å taste inn fylket den ligger i, vegkategori, hovedparsellen den befinner seg i og fra/til meter på strekningen som ønskes. Rapportene kan eksporteres til Excel for analysering (NVDB123, Brukermanual).
Vegbilder (ViaPhoto)
ViaPPS tar samtidig bilder av vegen for hver 20. meter. Bildene blir tatt hvert år, og lagres i NVDB. Bildefilene lagres som JPEG-format og kan derfor enkelt vises med de fleste bildeverktøy. ViaPhoto er et eget program SVV har laget med smarte funksjoner ved fremvisning av bildene. Her kan man gå frem og tilbake mellom bilder, vise flere bilder samtidig, foreta en simulert kjøring i en angitt hastighet, måle objekter med
målestokkfunksjon og korrigere bildets lys og kontrast. Hele vegbredden med sideterreng kan dermed studeres visuelt for finne forskjellige type skader i dekket etc. (2, s.250).
19
Figur 18: Bildeverktøyet ViaPhoto (2, s.250)
20
1.7 Tidligere undersøkelser
«Effekt av IR-skanning og bruk av feeder»
«Effekt av IR-skanning og bruk av feeder» (12) er en rapport utarbeidet av SINTEF i forbindelse med etatsprogrammet «Varige veger». Hensikten med undersøkelsen var å sammenlikne kvaliteten på asfaltdekket der IR-skanner og feeder var tatt i bruk, mot asfaltdekker uten bruk av dette. Tre forskjellige vegstrekninger i Sør-Trøndelag skulle asfalteres i 2012, og ble analysert under asfaltleggingen. Det ble gjort feltarbeid med varmekameraer og tatt ut borprøver for sammenligning (12). Ut ifra tidligere undersøkelser fra USA viser at en økning med 1% hulrom, kan gi 10% kortere levetid på asfaltdekket (13).
Komprimeringen må foregå innen en viss tid, slik at temperaturen til asfaltmassen ikke blir for lav.
Undersøkelsen viste at strekningen med bruk av IR-skanner gav en høyere og jevnere
temperatur på asfaltmassene like etter utlegging. Asfalten ble også langsommere avkjølt, slik at komprimeringstiden ble lenger. Det ble i tillegg funnet ut at kun 30-40% av
komprimeringen holdt kravene for når komprimeringen skulle starte. Dermed ble det ingen forskjell på hulromsnivået for dekker med IR-skanning og uten.
«Rapport från besiktning av objektet E 20 K1 TPL Vasa – Södertälje»
I denne rapporten undersøkes parsellen E20 Vasa-Södertälje i Sverige. Parsellen ble lagt i 1998 med asfalttypen Ab16 med PMB, og IR-skanning ble da benyttet. Fokuset var å redusere risikoarealet i lastbytteområder. Ved inspeksjon i 2013 hadde 7 av 24 lastbytteområder
skader, hvor det var gjennomført reparasjoner i ettertid. 16 av lastbytteområdene bar preg av steinslipp og et lastbytteområde hadde åpen overflatetekstur. Tilstandskravet for spor ble nådd i 2013.
Temperaturkart fra IR-skanningen i 1998 ble sammenlignet med bilder tatt i 2013 med
ViaPPS utstyr for hver 5. meter. Det var tydelige tegn til skader i lastbytteområdene som vist i figur 19.
21
Figur 19: Temperaturkart og ViaPPS bilder (14)
Det ble samtidig inspisert en parsell fra D-länsgräns til Järna på E4. Denne parsellen ble lagt i 2006 og i 2013 hadde den fortsatt 3-4 år igjen. Det var benyttet en feeder ved utlegging i tillegg til IR-skanning, og det var ingen tegn til skader i lastbytteområdene ved inspeksjon.
Konklusjonen av undersøkelsen var at lastbytteskader kan redusere dekkelevetiden med opptil 40%. Hadde en feeder blitt benyttet på parsellen Vasa-Södertälje i 1998 kunne dekke fått 10 år lengere levetid (14).
22
2 Metode
I dette kapittelet er det forklart hvordan data er innhentet. Kontrakter for parseller med asfalttypen Ab11 og Ab16 ble funnet i samarbeid med SVV Region Øst. Asfaltbetong ble valgt for å gjøre parsellene sammenlignbare, på grunn av like egenskaper. IR-skannede parseller ble funnet ved hjelp av rapporter utarbeidet av Veiteknisk institutt i samarbeid med Ca Konsult.
NVDB123 og PMS2010
NVDB123 og PMS2010 ble brukt for å innhente data fra parsellene som spordybde, jevnhet, MPD og ÅDT. Spor- og jevnhetsdetaljer er spesielt viktige parametere som brukes til å beregne estimert dekkelevetid. Det er nettopp dekkelevetiden som er viktig i denne studien, for å finne ut om IR-skanning bidrar til økt dekkelevetid og kvalitet. Verdier fra parseller med bruk av IR-skanning og uten, blir sammenlignet for å se om spordybde, jevnhet, MPD og dekkelevetid er bedre for de IR-skannede parsellene. Verdier for ÅDT, inkludert tungtrafikk, ble tatt med for å vise hvor mye trafikk de forskjellige parsellene har. Dette er viktig å ta med i betraktning på grunn av tilstandsgrensen for spor avhenger av denne.
Dataverktøyet PMS2010 ble tatt i bruk for å finne de estimerte dekkelevetidene. Det er i dette studiet valgt 1000m-parseller for å lettere analysere hver parsell og sammenligne parsellene med hverandre. Noen parseller er flere kilometer lange og da er det enklere å se hvilke
1000m-parseller som skiller seg ut med gode eller dårlige verdier. Den fremskrevne levetiden for dekkene i PMS2010 er kun basert på enkle lineære framskrivninger basert på tidligere måledata. Den estimerte levetiden kan dermed fravike fra den virkelige levetiden dekke vil få.
Manuell kontroll
Det ble gjort en manuell kontroll av alle parsellene for å avsløre eventuelle feil i
dekkelevetiden. Det er viktig at hele parsellen har samme type slitelag og undersøke om det er foretatt flatelapping på deler av strekningen i ettertid. Dette kan føre til bedre verdier for partiet og gi en høyere estimert dekkelevetid.
23
Rapporter fra IR-skanning
For parsellene lagt med IR-skannings utstyr, er det utarbeidet rapporter fra utleggingen. Disse er tatt med i forskningen for å undersøke risikoutsatte partier med ujevn temperatur opp mot spor- og jevnhetsdetaljer og MPD-verdier. En rapport fra parsellen Otta-Veseth er lagt ved som vedlegg for å vise hvordan data er hentet (vedlegg 10).
Vegbilder (ViaPhoto)
Programmet ViaPhoto er blitt brukt til å analysere skader på dekket visuelt. Ut ifra data hentet fra NVDB123, PMS2010 og rapporter fra IR-skanning, vil partiene med dårlige verdier bli undersøkt nøye for å finne eventuelle skader på dekket. Hensikten er å se om dekket ser homogent ut der verdiene er gode, og se om det er tegn til seperasjoner i de dårlige partiene.
Bruk av bildekorreksjon (lys og kontrast) i ViaPhoto har vært en viktig funksjon for å
oppdage skader lettere. Bruk av ViaPhoto er et nyttig verktøy, men befaring i felt hadde vært enda bedre. Dette ble ikke mulig i dette studiet, da mange av vegene er høytrafikkerte og stengt for gående. Vegbildene er ikke av toppkvalitet og dermed vil noen skader være vanskelig å oppdage.
24
3 Resultater
Det er undersøkt totalt seks parseller fra Region øst i rapporten. Tre av disse er lagt med varmekamera, og tre er lagt uten. Resultatene fra hver parsell er presentert i tabell 1. IR- skannede parseller er presentert i rødt, og vanlige parseller i blått.
Tabell 1:
Resultater fra parseller i Region øst
Parsell Type ÅDT Tykkelse
(Masse) Dekke
år Levetid
Spor Levetid
IRI Levetid
totalt MPD 90 EV6 Ulekleiv-
Dombås S.
Ab 11
PMB 4206
30mm
(88kg/m2) 2011 2028 2035 17år
0,77 Rv4 Akershus
gr.-Grua S.
Ab 16
PMB 7008
44mm (110
kg/m2) 2012 2022 2050 10år
1,20 Fv24 Sand-
Bruvoll Ab 11 3000
32mm
(79kg/m2) 2011 2026 2023 12år
0,96 Fv24
Stenskjær-
Mattisdammen Ab 11 2127
36mm
(90kg/m2) 2013 2035 2050 22år
0,98 EV6
Bredevangen-
Otta Ab 11 6116
35mm
(90kg/m2) 2012 2021 2056 9år
0,66 EV6 Otta-
Veseth Ab 11 4545
35mm
(90kg/m2) 2012 2031 2044 19år
0,69
De IR-skannede parsellene har en lenger dekkelevetid med hensyn til ÅDT-verdiene. MPD- verdiene er i tillegg lavere som betyr et tettere dekke med fin overflatetekstur. Hver parsell er analysert og sammenlignet i kapittel 4.
25
4 Analyse
I dette kapittelet er det tildelt et underkapittel til hver av parsellene med beskrivelse av parsellen, spor- og jevnhetsdetaljer, levetid, MPD, ÅDT og en visuell vurdering av slitelaget med bruk av ViaPhoto. På parsellene med bruk av varmekamera er verdiene sammenlignet med rapporter fra IR-skanningen.
Det er totalt undersøkt 20 671 meter uten varmekamera og 17 183 meter med varmekamera.
Tabell 2:
Parseller med og uten bruk av varmekamera
Parsell Kontrakt Punkt Lengde m Massetype
IR- skannet Ev6 Ulekleiv-Dombås S. 1-05-2011-02 1 3 400
Ab 11
PMB Nei
Rv4 Akershus gr.-Grua S. 1-05-2012-05 1 13 480
Ab 16
PMB Nei
Fv24 Sand-Bruvoll 1-04-2011-05 9 3 791 Ab 11 Nei Fv24 Stenskjær-
Mattisdammen 1-04-2013-02 7 11 090 Ab 11 Ja Ev6 Bredevangen-Otta 1-05-2012-03 3 4 290 Ab 11 Ja Ev6 Otta-Veseth 1-05-2012-03 4 1 803 Ab 11 Ja
4.1 Parseller uten bruk av IR-skanning
E6 Ulekleiv-Dombås Sør
Parsellen Ulekleiv-Dombås sør ligger i Dovre kommune i Oppland og er en del av europavei 6. Slitelaget er lagt uten bruk av IR-skannings utstyr og er av typen Ab11 med PMB. Dekket ble lagt ferdig 28. juni 2011. Masseforbruket var på 88kg/m2 og dekketykkelsen er 36mm.
Parsellen strekker seg fra 8600m i Hp 19 til 12 000m i samme Hp. Total lengde er på
3400meter. Det er foretatt en flatelapping på 55 meter fra meter 11395 til 11450 i 2013. Data for dette partiet er derfor tatt ut av parsellen, slik at resultatene ikke blir påvirket av dette.
26
Spor- og jevnhetsdetaljer:
Tabell 3:
Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Ulekleiv-Dombås S.
Parti Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til
M Lengde Spor 90
Krit.År Spor
Spor 50
IRI 90
Krit.År IRI
IRI 50 1 19 8600 19 9467 867 10,3 2029 8,3 2,2 2041 1,3 2 19 9467 19 10467 1000 10,6 2029 8,1 2,2 2041 1,3 3 19 10467 19 11467 1000 9,6 2029 7,7 2,6 2032 1,4 4 19 11467 19 12000 533 18,8 2019 9,6 3,6 2025 1,7 Gj.
snitt
3400 12,3 2028 8,4 2,6 2035 1,4
Årsaken til dekkefornyelse på parsellen vil være sporutviklingen. Dette har også vært årsaken til tidligere dekkefornyelser. Dekkelevetiden vil dermed bli 17år, frem til år 2028. Parti 4 på 533m er mest kritisk med en spordybde på 18,8mm og jevnhetsverdi på 3,6mm/m. Dette gir en dekkelevetid på 7 år, frem til 2018. Årsaken er forklart mer under ViaPhoto og skyldes ikke asfaltdekke. Sammenlignet med normerte dekkelevetider fra N200, Vegbygging (figur 2) har hele parsellen 5 år bedre levetid.
MPD og ÅDT:
Tabell 4:
MPD og ÅDT for parsell Ulekleiv-Dombås S.
Parti Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til
M Lengde
MPD 50
MPD
90 ÅDT
1 19 8600 19 9467 867 0,73 0,81 4 122 2 19 9467 19 10467 1000 0,60 0,70 4 122 3 19 10467 19 11467 1000 0,71 0,81 4 289 4 19 11467 19 12000 533 0,69 0,77 4 289 Gj.
snitt 3400 0,68 0,77 4 206
Årlig døgntrafikk er på ca. 4200, hvor av 19% er trafikk lik/lenger enn 5.5 meter. Disse regnes som tungtrafikk. 90-persentilen for MPD-verdiene er jevne og ligger på
gjennomsnittlig 0,77mm. Det er ingen fare for glatt vegbane, og teksturen for parti 4 er lik som de andre partiene. Dette kan bety at asfaltdekke ikke er problemet på dette partiet, men dårlig vegbredde som beskrevet under.
27
Skader på dekket (Se vedlegg 1):
Visuell analyse av dekket med ViaPhoto viser en del tvers- og langsgående sprekker på mye av parsellen. De langsgående sprekkene befinner seg mellom kjørefeltene og kan tyde på dårlige utførte asfaltskjøter. De tversgående sprekkene tyder på lavtemperatursprekker og stikkrenner. Fra 11.621m til 11.171 i felt 2 (sørgående) er det flere tydelige langsgående kantsprekker. Dette skyldes ikke asfaltdekke, men stor trafikkbelastning, liten dekkekant og bratt skråning i vegkanten. Dette gir store utslag på spor- og jevnhetsverdiene i parti 4, og dermed kortere estimert dekkelevetid.
Rv4 Akershus Grense - Grua Sør
Parsellen starter på grensen mellom Akershus og Oppland, og slutter sør i Grua. Strekningen ligger i Lunner kommune i Oppland, og er en del av riksveg 4. Slitelaget er Ab16 med PMB, og har en tykkelse på 44mm. Masseforbruket var på 110kg/m2. Det ble også brukt Ab16 som opprettingsmasse. Dekket er lagt uten bruk av IR-skannings utstyr, og ble lagt ferdig
13.09.2012.
Parsellen starter i Hp 1 fra 0m og slutter i Hp 2 på 11 300m. Total lengde er 13 480meter.
Det er ikke foretatt flatelapping på denne parsellen.
28
Spor- og jevnhetsdetaljer:
Tabell 5:
Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Akershus Gr.-Grua S.
Parti Fra
Hp Fra
M Til Hp Til
M Lengde M Spor
90 Krit.År Spor Spor
50 IRI
90 Krit.År IRI IRI
50 1 1 0 1 1000 1000 9,3 2022 8,1 1,8 2061 1,1 2 1 1000 1 2000 1000 9,0 2022 7,9 2,2 2052 1,2 3 1 2000 2 820 1000 8,1 2022 7,1 1,9 2058 1,1 4 2 820 2 1820 1000 8,6 2022 7,3 2,2 2052 1,3 5 2 1820 2 2820 1000 7,8 2023 6,9 1,6 2064 1,0 6 2 2820 2 3820 1000 8,2 2022 7,3 2,0 2046 1,2 7 2 3820 2 4820 1000 8,1 2022 7,2 2,2 2052 1,1 8 2 4820 2 5820 1000 8,5 2022 7,5 2,0 2056 1,2 9 2 5820 2 6820 1000 8,1 2022 6,7 2,0 2056 1,2 10 2 6820 2 7820 1000 8,1 2022 7,5 1,6 2052 1,0 11 2 7820 2 8820 1000 8,6 2022 7,9 1,8 2039 1,3 12 2 8820 2 9820 1000 8,9 2022 8,0 1,7 2062 1,1 13 2 9820 2 10820 1000 8,6 2022 7,7 2,2 2027 1,2 14 2 10820 2 11300 480 8,6 2022 5,3 2,5 2022 1,5 Gj.snitt: 0m 13480 8,5 2022 7,3 2,0 2050 1,2
Sporverdiene i tabell 5 viser en dekkelevetid på 10år, frem til år 2022. Denne parsellen har en høy ÅDT som vist i tabell 6, og det er dermed vanligere at sporutvikling er årsak til
dekkefornyelse. Det er jevn sporutvikling langs hele parsellen da ingen av 1000m-parsellene skiller seg ut. For parti 13 og 15 vil også jevnhetsverdiene nå tilstandskravet i 2022 og 2027.
Resten av parsellen får en lang estimert dekkelevetid med hensyn på jevnhet. Sammenlignet med normerte dekkelevetider fra N200, Vegbygging (Figur 2) har dekket 1 år bedre levetid.
29
MPD og ÅDT:
Tabell 6:
MPD og ÅDT for parsell Akershus Gr.-Grua S.
Parti Fra Hp Fra M Til Hp Til M Lengde M MPD50 MPD90 ÅDT 1 1 0 1 1000 1000 1,11 1,22 7 685 2 1 1000 1 2000 1000 1,13 1,24 7 685 3 1 2000 2 820 1000 1,19 1,32 6 682 4 2 820 2 1820 1000 1,13 1,26 6 682 5 2 1820 2 2820 1000 1,11 1,21 6 682 6 2 2820 2 3820 1000 1,11 1,18 6 682 7 2 3820 2 4820 1000 1,07 1,18 6 682 8 2 4820 2 5820 1000 1,07 1,15 6 682 9 2 5820 2 6820 1000 0,96 1,05 7 109 10 2 6820 2 7820 1000 0,98 1,11 7 109 11 2 7820 2 8820 1000 0,95 1,05 7 109 12 2 8820 2 9820 1000 1,04 1,15 7 109 13 2 9820 2 10820 1000 1,05 1,14 7 109 14 2 10820 2 11300 480 1,13 1,50 7 109 Gj.snitt 13480 1,07 1,20 7 008
Gjennomsnittlig årlig døgntrafikk er ca. 7000 for hele parsellen, hvor av 11% er tungtrafikk lik/lenger enn 5,5 meter. 90-persentilen for MPD-verdiene er gjennomsnittlig 1,20mm. Dette tyder på et dekke med dårlig overflatetekstur. Det er store variasjoner i verdiene og det kan virke som om dekket er lagt med ujevn temperatur. For parti 14 er MPD-verdien helt oppe i 1,50mm. Dette stemmer overens med de høye spor- og jevnhetsverdiene for dette partiet, og kan bety seperasjoner i massen ved utlegging.
Skader på dekket: (Se vedlegg 2)
Analyse av dekket med hjelp av ViaPhoto viser flere skader. Det er høy overflatetekstur mange steder, og tydelige spor av seperasjoner i massen. Noen steder har det oppstått slaghull og steinslipp som følge av skadene. Det er frest i midtlinjen mellom feltene for å forsterke vegoppmerkingen. Dette har resultert i langsgående sprekker i midtlinjen og vann kan trenge ned i konstruksjonen.
30
Fv24 Sand-Bruvoll
Parsellen Sand-Bruvoll ligger i Nord-Odal kommune i Hedmark. Denne strekningen ble lagt med et slitelag av typen Ab11, med tykkelse 32mm den 07.07.2011. Masseforbruket var på 79kg/m2. Det ble også utført en oppretting med typene Ap16 og Ag16.
Totalt ble det lagt et slitelag med Ab11 på 3791 meter i Hp 3 fra 360m til 4151m.
Spor- og jevnhetsdetaljer:
Tabell 7:
Spor- og jevnhetsdetaljer for parsell Sand-Bruvoll
Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til M
Lengde M
Spor 90
Krit.År Spor
Spor 50
IRI 90
Krit.År IRI
IRI 50 3 360 3 1166 806 13,1 2023 9,0 2,7 2024 1,7 3 1166 3 2166 1000 13,6 2023 8,2 2,8 2024 1,5 3 2166 3 3166 1000 10,1 2029 7,6 2,5 2020 1,3 3 3166 3 4151 985 9,7 2030 7,1 3,0 2024 1,6
Gj.snitt 3791 11,6 2026 8,0 2,8 2023 1,5
Den estimerte dekkelevetiden for både spor og jevnhet er tilnærmet lik første halvdel av parsellen. De siste 1985m er sporverdiene lavere, og gir en lenger dekkelevetid.
Jevnhetsverdiene vil være årsaken til dekkefornyelse og gir parsellen en levetid på 12 år, frem til år 2023. Sammenlignet med normerte dekkelevetider fra N200, Vegbygging (Figur 2) har parsellen 3 år dårligere dekkelevetid.
MPD og ÅDT:
Tabell 8:
MPD og ÅDT for parsell Sand-Bruvoll
Fra Hp Fra M Til Hp Til M Lengde M MPD50 MPD90 ÅDT 3 360 3 1166 806 0,87 0,98 3 000 3 1166 3 2166 1000 0,86 0,93 3 000 3 2166 3 3166 1000 0,89 0,98 3 000 3 3166 3 4151 985 0,86 0,96 3 000
3791 0,87 0,96 3 000
Parsellen har en ÅDT på 3000, hvor av 13% er tungtrafikk. 90-persentilen for MPD ligger jevnt på 0,96mm for hele parsellen. Dette betyr at dekke er jevnt lagt med lik overflatetekstur.
31
Skader på dekket: (Se vedlegg 3)
Vegbilder fra ViaPhoto viser tydelige skader på store deler av dekket som vist i vedlegg 4.
Det er flere steder med langsgående sprekker og krakelering. Disse befinner seg både mellom og i hjulsporene. Dette skyldes telesprekker og overbygningen, ikke asfaltdekke. Resultatet av skadene langs første halvdel gir store utslag på spor- og jevnhetsverdiene vist i tabell 7.
4.2 Parseller med bruk av IR-skanning
Fv24 Stenskjær-Mattisdammen
Parsellen Stenskjær-Mattisdammen ligger i Nord-Odal kommune i Hedmark fylke. Denne parsellen fortsetter på strekningen Sand-Bruvoll på Fv24. Her ble det lagt Ab11 som slitelag og Ap16 som oppretting. Det ble i denne kontrakten benyttet IR-skanning. Dekket ble ferdig lagt 14.08.2013.
Det ble totalt lagt et slitelag på 11 080m av Ab11. Parsellen går fra 4140m i Hp 3 til 3240m i Hp 4. Slitelaget har en tykkelse på 36mm, og masseforbruket var på 90kg/m2.
Spor og jevnhetsdetaljer:
Tabell 9:
Spor- og jevnhetsdetaljer fra parsell Stenskjær-Mattisdammen.
Parti Fra Hp Fra
M Til
Hp Til M Lengde
M Spor
90 Krit.År
Spor Spor 50 IRI
90 Krit.År IRI IRI
50 1 3 4140 3 5166 1026 7,8 2028 5,6 1,9 2031 1,1 2 3 5166 3 6166 1000 6,4 2039 5,6 2,0 2061 1,1 3 3 6166 3 7166 1000 5,6 2042 4,7 1,7 2082 1,0 4 3 7166 3 8166 1000 6,0 2035 4,4 2,1 2060 1,1 5 3 8166 3 9166 1000 6,6 2035 4,3 2,4 2042 1,3 6 3 9166 3 10166 1000 6,3 2038 5,1 2,4 2055 1,4 7 3 10166 3 11166 1000 6,0 2037 4,4 2,8 2023 1,5 8 3 11166 4 188 1000 6,4 2030 4,9 1,8 2033 0,9 9 4 188 4 1188 1000 7,0 2031 4,6 2,3 2027 1,2 11 4 1188 4 2188 1000 5,8 2037 4,7 2,1 2075 1,2 12 4 2188 4 3240 1052 6,7 2036 4,4 2,1 2060 1,1
11078 6,4 2035 4,8 2,1 2050 1,2
32
Det er spordybden som er avgjørende for dekkelevetiden til parsellen. Spor- og
jevnhetsverdiene er meget varierende mellom partiene. Den gjennomsnittlige estimerte dekkelevetiden for sporutviklingen er 22 år, fra 2013 til 2035. Dekkelevetiden for spor varierer fra år 2028 på det laveste og år 2042 på det høyeste.
Jevnhetsverdiene gir en lang dekkelevetid på mange av partiene, men parti 7,8 og 9 får en langt kortere levetid enn resten. Parti 7 har en estimert levetid på kun 10 år, frem til 2023.
Dette blir sammenlignet mer med rapporten fra IR-skanningen. Sammenlignet med normerte dekkelevetider fra N200, Vegbygging (Figur 2) har parsellen 7 år bedre levetid.
MPD og ÅDT:
Tabell 10:
MPD og ÅDT fra parsell Stenskjær-Mattisdammen
Parti Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til M
Lengde
M MPD50 MPD90 ÅDT
1 3 4140 3 5166 1026 0,81 0,89 3 000 2 3 5166 3 6166 1000 0,86 0,95 2 600 3 3 6166 3 7166 1000 0,82 0,96 2 600 4 3 7166 3 8166 1000 0,80 0,95 1 900 5 3 8166 3 9166 1000 0,82 0,96 1 900 6 3 9166 3 10166 1000 0,87 0,96 1 900 7 3 10166 3 11166 1000 0,93 1,00 1 900 8 3 11166 4 188 1000 0,89 0,97 1 900 9 4 188 4 1188 1000 0,94 1,06 1 900 11 4 1188 4 2188 1000 0,93 1,03 1 900 12 4 2188 4 3240 1052 0,96 1,07 1 900
Gj.
Snitt: 11078 0,88 0,98 2 127
Parsellen har en ÅDT på gjennomsnittlig 2127, hvor av 14% er tungtrafikk. 90-persentilen for MPD-verdien er gjennomsnittlig 0,98mm, men den varierer fra 0,89mm i begynnelsen og opptil 1,07 mot slutten. Parsellen har dermed en finere overflatetekstur i begynnelsen før den blir større mot slutten.
33
Rapport fra IR-skanning (15):
Rapport fra IR-skanningen viser en risikoandel med gjennomsnittsverdi R=1,39%. Lastbytter utgjør 1,18%, stopp med ventetid utgjør 0,18% og for øvrig areal utgjør 0,03%. Det var totalt 354 lastbytter på denne strekningen. Av disse hadde 21 lastbytter et risikoareal på over 10m2.
Figur 20: Oversikt over risikoandeler fra IR-skanning av Stenskjær-Mattisdammen for kjørefelt 1 og 2.
R=1,29%
Risikoandelene fra figur 20 sammenlignet med spor- og jevnhetsdetaljer fra tabell 9 viser en sammenheng mellom de tre parameterne. Der det er høye risikoandeler er spordybden og jevnhetsverdier større, som fører til kortere dekkelevetid. Parti 1 og 9 fra tabell 9 viser en 90- persentil for spordybde på 7,8mm og 7,0mm. Her er risikoandelen fra IR-skanningen ca. 2,02- 2,62% for parti 1 og ca. 5,76% for parti 9.
I Hp 4 fra 625m til 1404m i felt 1 fikk dekket den høyeste risikoandelen på 5,76%.
Temperaturen er ujevn, og det tydelige kaldere masser vist i figur 21.
Felt 1 Felt 2
Fra Hp FraM TilHp TilM LengdeM R(%) FraHp FraM TilHp TilM LengdeM R(%)
3 4129 3 4776 647 0,75 3 4129 3 4510 381 2,02
3 4776 3 5444 668 0,56 3 4510 3 4703 193 2,62
3 5444 3 6448 1004 1,14 3 4760 3 5454 694 1,21
3 6448 3 7250 802 0,67 3 5454 3 6450 996 1,42
3 7250 3 7580 330 0,53 3 6450 3 7274 824 1,31
3 7580 3 7942 362 1,96 3 7274 3 7585 311 0,82
3 7942 3 9061 1119 0,76 3 7585 3 7976 391 1,29
3 9061 3 10069 1008 0,87 3 7976 3 9029 1053 1,43
3 10069 3 11078 1009 1,95 3 9029 3 10121 1092 1,09
3 11078 4 179 1084 1,06 3 10121 3 11082 961 1,25
4 179 4 625 446 1,38 3 11082 4 187 1091 1,29
4 625 4 1404 779 5,76 4 187 4 625 438 3,00
4 1404 4 2402 998 1,03 4 625 4 1418 793 0,97
4 2402 4 2720 318 2,10 4 1418 4 2498 1080 1,12
4 2720 4 3262 542 0,60 4 2498 4 3262 764 2,01
34
Figur 21: Temperaturkart for dekkelegging i Hp4 fra 625m til 1404m kjørefelt 1. R=5,76%
Figur 22 viser spordetaljer fra Hp4 625m til 1404m (blå strek). Sammenligning av figur 1 og 13 viser hvordan spordybden ligger på ca. 5mm jevnt første del av partiet, før den øker helt opp til 7,5mm der temperaturen til asfaltmassen var lavere. På høyre side av den blå streken synker spordybden igjen. Her ble dekket lagt med en risikoandel på kun 1,03%.
Figur 22: Spordetaljer fra Hp4 fra 625m til 1728m
Partiet i Hp3 fra 10166m til 11166m fra tabell 9 har den høyeste jevnhetsverdien, og dermed den laveste dekkelevetiden til år 2023. Ut ifra PMS2010 er det kjørefelt 2 som gir disse verdiene. Risikoandelen på dette partiet fra IR-rapporten er kun på 1,25%. Det kan derfor tenkes at det er andre årsaker enn vegdekket som er problemet med tanke på jevnhet.
35
Skader på dekket: (Vedlegg 4)
Vegbilder fra parsellen viser et fint og jevnt dekke frem til 625m i Hp 4. Herfra er det flere skader som langsgående sprekker og antydninger til krakelering. Partiet med en risikoandel på 5,76% har en del seperasjoner i dekket spesielt i det utsatte lastbytteområdet.
E6 Bredevangen-Otta
Parsellen Bredevangen-Otta ligger nord i Gudbrandsdalen i Sel kommune i Oppland fylke.
Både slitelaget og opprettingen er av Ab11. Slitelaget er 35mm tykt og masseforbruket var på 90 kg/m2. Dekket ble lagt ferdig 6. juni 2012.
Strekningen starter i Hp 16 fra 6440m til 10730m med en total lengde på 4290m.
Spordetaljer og jevnhetsdetaljer
Tabell 11:
Spor- og jevnhetsdetaljer fra parsell Bredevangen-Otta
Parti Fra Hp Fra
M Til
Hp Til
M Lengde
M Spor
90 Krit.År Spor Spor
50 IRI
90 Krit.År IRI IRI
50 1 16 6440 16 7674 1234 9,3 2022 8,7 1,8 2061 1,1 2 16 7674 16 8674 1000 10,2 2021 9,5 1,8 2061 1,2 3 16 8674 16 9674 1000 10,4 2021 9,0 1,5 2066 1,0 4 16 9674 16 10730 1056 11,6 2021 9,5 2,1 2037 1,3 Gj.
snitt: Totalt:
4290m 10,4 2021 9,2 1,8 2056 1,2
Spordybden vil være utslagsgivende på dekkelevetiden for parsellen. Dette er på grunn av en ÅDT på over 5000 som vist i tabell 10. Tiltakskravet vil derfor være 20mm. Estimert
dekkelevetid er år 2021, totalt 9 år. 90-persentilen for spordybden er på gjennomsnittlig 10,4mm. Tidligere målinger viser en jevn sporutvikling og den lineære framskrivningen av estimert dekkelevetid ser troverdig ut.
IRI-verdiene gir en lang estimert dekkelevetid. Tidligere målinger er varierende. Dette skyldes sannsynligvis telehiv og setninger som endrer vegen fra år til år. Parsellen har like god dekkelevetid sammenlignet med normerte dekkelevetider fra N200 (Figur 1)
36
MPD og ÅDT:
Tabell 12:
MPD og ÅDT fra parsell Bredevangen-Otta
Parti
Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til M
Lengde M
MPD 50
MPD
90 ÅDT
1 16 6440 16 7674 1234 0,58 0,61 5 961 2 16 7674 16 8674 1000 0,59 0,67 5 961 3 16 8674 16 9674 1000 0,57 0,65 5 961 4 16 9674 16 10730 1056 0,58 0,71 6 579 Gj.snitt: Totalt: 4290 0,58 0,66 6 116
Parsellen har en ÅDT på ca. 6116, hvor av 19% er tungtrafikk. Gjennomsnittet av 90-
persentilene for MPD er på 0,66mm. Det betyr at den har en god overflatestruktur og lite vann vil bli liggende å reagere med bindemiddelet. Dette er den laveste verdien av alle parsellene, men likevel har den kortest estimert dekkelevetid. Det kan derfor tenkes at årsaken til spordeformasjonene kommer fra underliggende lag.
Rapport fra IR-skanning (16):
Risikoandelen i gjennomsnittsverdi for parsellen er 2,96%. Denne fordeles på 1,08% for lastbytter, 1,82% for ventetid/stopp på utlegger og 0,06% for øvrig areal. 3 av 184 lastbytter fikk et risikoareal over 10m2.
Tabell 13:
Risikoandeler fra IR-skanning på parsell Bredevangen-Otta for felt 1 og 2
Felt 1 Felt 2
Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til M
Lengde
M R(%)
Fra Hp
Fra M
Til Hp
Til M
Lengde
M R(%)
16 6435 16 7755 1320 2,11 16 6435 16 7090 655 1,28 16 7755 16 8316 561 3,52 16 7090 16 8547 1457 2,75 16 8316 16 8888 572 6,57 16 8547 16 9752 1205 2,09 16 8888 16 9856 968 1,47 16 9752 16 10541 789 4,81 16 9856 16 10547 691 3,38 16 10541 16 10737 196 4,54 16 10547 16 10737 190 4,54
Både sporverdiene og jevnhetsverdiene (se vedlegg 8) fra parsellen blir høyere og mer ujevne mot siste del av parsellen. Dette samsvarer med risikoandelene fra IR-skanningen i tabell 13,
37
som også har høyere verdier mot siste del av parsellen. Sporverdiene er bedre der dekket er lagt med høy og jevn temperatur, og dårligere i de andre.
Felt 1 i Hp16 fra 8316m til 8888m har høyest risikoandel på 6,57%. Figur 23 viser IR-
skanningen fra dette partiet. Det er ujevn temperatur på massene som er lagt, og det er tydelig spor av lastbytter og stopp i utleggingen på hele partiet.
Verdier hentet ut fra NVDB123 for dette partiet viser en 90-persentil for spor på 10,5mm.
Som vist i figur 24 ligger spordybdeverdiene for partiet jevnt på 10mm.
Figur 24: Sporverdier i Hp16 fra 8316m til 8888m i kjørefelt 1 (PMS2010)
Figur 23: Temperaturkart fra dekkelegging i Hp16 fra 8316m til 8888m i kjørefelt 1. R=6,57%
38
Kjørefelt 2 i Hp 16 fra 9751m til 10541m har en risikoandelen på 4,81%. IR-skanningen i figur 25 har tydelig kaldere masser i lastbyttepartiene i begynnelsen.
Figur 25: Temperaturkart fra dekkelegging i Hp16 fra 9751m til 10541m i kjørefelt 2. R=4,81%
Sammenlignet med figur 26 for sporverdier fra samme parti viser tydelig høyere verdier i begynnelsen. Mot siste del av partiet er dekket lagt med jevnere og høyere temperatur, og sporverdiene er lavere. Dette tyder på at kaldere masser fra lastbytter og stopp har ført til større spordybde i dekket.
Figur 26: Spordetaljer fra 9751m til 10589m i Hp16 (PMS2010)
