Hållbar renovering av vägar med hjälp av asfaltsförstärkning

Asfalt är ett nästan perfekt material för vägbyggen. Dock så har asfaltslagret en mycket låg draghållfasthet vilket kan överskridas redan vid låga belastningar.

En traditionell lagning av en sprucken asfalts beläggning innebär fräsning av det befintliga översta lagret för att sedan lägga på ett nytt slitlager med asfalt, men sprickor som redan finns i det kvarvarande asfaltslagret existerar fortfarande. Det innebär att om en belastning sker i form av hjullast eller liknande så kommer sprickan i det gamla asfaltslagret att orsaka spänningar och spricka uppstår i det nya slitlagret med asfalt inom en relativt kort period.

Fenomenet kallas reflekterande sprickbildning och uppstår varje gång efter en traditionell lagning.

För att fördröja fortplantningen av sprickor i de nya asfaltslagren kan en asfaltsarmering (T.ex. HaTelit®) installeras. Förstärkningen ökar motståndskraften i det nya slitlagret och sprickbildningen i det gamla asfaltslagret sprids ut på en större yta i det nya slitlagret vilket i praktiken innebär en kraftigt minskad stresspåverkan i det nya slitlagret från sprickor i det gamla asfaltslagret.

Reflekterande sprickbildning är en utmaning för vägingenjörer för att minska kostnaderna för vägunderhåll i Sverige.

Genom att använda HaTelit® asfaltförstärkning minskas utvecklingen av reflekterande sprickbildning avsevärt och därmed kan underhållsintervallet avsevärt förlängas. Den positiva effekten har bevisats genom många vetenskapliga studier och mångårig erfarenhet i praktiken.

Bevis på effektiviteten med hjälp av dynamiskt utmattningsprov

För att bestämma effektiviteten av en asfaltförstärkning, har dynamiska utmattningstester utförts i samband med en doktorsavhandling. En fullständig beskrivning och de detaljerade resultaten av testprogrammet återfinns i [1] och [2]. I denna studie, som inleddes 1999, har ett asfalt slitlager tillämpats över en befintlig spricka och därefter har ett antal detaljerade tester genomförts. Testerna har genomförts i både en oförstärkt konstruktion och en konstruktion förstärkt med HaTelit® asfaltsförstärkning. Både böj och skjuvning har undersökts med dynamiska utmattningsbelastningar.

Resultaten bekräftar att en asfaltförstärkning avsevärt kan försena uppkomsten av sprickor. Jämfört med de oförstärkta proverna, kunde provet med HaTelit® asfaltsförstärkning utsättas för upp till 5,1 gånger antalet dynamiska belastningscykler innan en spricka nått den övre ytan. Se bild 5 där provet utsatts för 490 000 belastningscykler jämfört med bild 4, som redan efter 80 000 belastningscykler påvisar en tydlig och stor sprickbildning.

Projekt Exempel: Rosenstrasse i Ochtrup, Tyskland

Ochtrup är en kommun som ligger i nordvästra Tyskland och gränsar till Nederländerna. Rosenstrasse leder trafiken direkt till den Nederländska/Tyska gränsen och är därför hårt belastad av trafik.

Skador på vägen i form av sprickbildning kartlades längs hela bredden av vägen innan reparationsarbeten på Rosenstrasse påbörjades under 1996.

Den ursprungliga planen för att reparera vägen var att fräsa bort 50mm av slitlager och ersätta det med ett nytt. Emellertid, när det översta lagret avlägsnats, upptäcktes sprickor i existerande asfaltslager. (bild 6).

Det beslutades att anlägga HaTelit® asfaltförstärkning för att förhindra sprickor från asfaltslagret upp i det nya slitlagret. Asfalt förstärkningen placerades direkt på den frästa ytan och täcktes med ett 50mm tjock 0/11mm asfaltsbetongskikt.

I april 2009, nästan 13 år efter reparationsarbetet, träffades Huesker företrädare och företrädare för kommunen av Ochtrup på plats för en inspektion. Inga sprickor kunde hittas på vägbanan.

Vägansvarige i Ochtrup kommun bekräftade i ett brev daterat den 2 april, 2009, "Jag är glad att kunna meddela att de reparationer som utfördes 1996 har fungerat och det ännu idag inte uppstått någon sprickbildning i slitlagret.”

Sammanfattning

Reflekterande sprickbildning är ett stort problem vid underhållsarbete av asfaltbeläggningar. De ovan nämnda exemplen visar att tillämpningen av en asfaltförstärkning avsevärt kan fördröja utvecklingen av reflekterande sprickor och därmed avsevärt öka livslängden på en rehabiliterad asfalt. Genom ökad livslängd minskar kostnaderna för underhåll drastiskt. Dessutom är metoden med HaTelit® asfaltsförstärkning dokumenterad och välbeprövad.

Användningen av en asfalts förstärkning är ett kostnadseffektivt och ekonomiskt hållbart alternativ till konventionella underhållslösningar.

Författaren

HUESKER Synthetic GmbH är en ledande tillverkare av asfalt förstärkning och rekommenderar tillämpning av HaTelit®. Den positiva effekten av HaTelit® kan bevisas på grund av långa erfarenheter av väldokumenterade projekt liksom ett stort antal vetenskapliga studier.

Dipl.-Ing. Bernd Thesseling

HUESKER Synthetic GmbH

E-post: thesseling@huesker.de

Artikeln är översatt av BG Byggros AB och Mikael Holmberg. BG Byggros innehar generalagenturen för Hueskers produkter i Sverige och Danmark. BG Byggros kan med sitt långa samarbete med Huesker erbjuda tekniska lösningar för bl.a. asfaltsförstärkning. Kontakta oss för mer information www.byggros.com

Referenser

[1] Montestruque G. E., 2002, Contribuição para a Ela-boração de Método de Projeto de Restauração de Pavimentos Asfálticos Utilizando Geossintéticos em Sistemas Anti-Reflexão de Trincas (Contribution to the preparation of a method of a project for rehabilitation of asphaltic pavements using geosynthetics on anti-reflective crack systems). Doctor’s Thesis, Technological Institute of Aeronautics, São José dos Campos, Brazil.

[2] Montestruque G.E., Rodrigues R.M., Nods M., Elsing A., 2004, Stop of reflective crack propagation with the use of PET geogrid as asphalt overlay reinforcement, Proceedings of the Fifth International RILEM Conference, Limoges, France.

[3] Monser C.A., Montestruque G.E., Silva A.E.F., 2010, Evaluation of an airport pavement after almost 8 years of overlay rehabilitation with a Polyester geogrid asphalt reinforcement, Proceedings of the 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil.

[4] RWTH Aachen, 2008, Institute of Road and Traffic Engineering, Untersuchung der Asphaltbewehrung HaTelit® auf das Fräsverhalten von Asphalt und der Wiederverwertung des Ausbauasphaltes.

[5] Thesseling, B., Thomson, G., 2012 “Pavement rehabilitation using an asphalt reinforcement grid of high modulus Polyester”, 7th International International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements and Technological Control (mairepav7), Auckland.

[6] Thesseling, B., Quiel, M., 2014 “Investigation of the long term performance of a high tenacity Polyester reinforcement in asphalt pavement rehabilitation”, 10th International Conference on Geosynthetics, Berlin.