Prognostisering av spårtillväxt – asfaltbeläggningar

Illustration av hur asfalt deformeras av ett hjuls tryck. Hjulet står på asfalt och gula pilar går ut från det som visar hur deformationen färdas.

Traditionella dimensioneringsmetoder baseras på linjärelastisk teori och statiska laster. Denna teori kan inte på ett helt tillfredsställande sätt förutsäga de påkänningar som uppkommer i bitumenbundna lager för bl.a. uppskattning av permanenta deformationer.

Det finns fortfarande ett stort behov inom branschen av tillförlitliga modeller/program för användning i praktisk verksamhet, inte enbart för beräkning av spårtillväxt hos olika asfaltkonstruktioner utan även effekten av olika fordonskonfigurationer. Utvecklingen bl.a. inom viskoelastiska modeller för beräkning av påkänningar under rullande laster i beläggningslagren har medfört ökade möjligheter för mer analytisk stabilitetsdimensionering.

Målsättningen för projektet är implementering och demonstration av en nedbrytningsmodell, kallad PEDRO, för permanenta deformationer i asfaltbeläggningar. PEDRO är ett viskoelastiskt program som tar hänsyn till de kritiska variablerna av trafik (axellaster, axelkonfiguration, däcktryck, hastighet och sidolägesfördelning), asfaltmaterialegenskaper, vägkonstruktion och temperaturgradient i vägkroppen. Beräkningarna kan användas av såväl beställare för bättre planering av underhållsbehov och kravspecifikationer på beläggningar och tillåtna trafikbelastningar, som utförare för planering av kostnadseffektiva lösningar vid underhåll och dimensionering av asfaltkonstruktioner.

Arbetet omfattar simuleringar av trafikens variabler, fordonskombinationer och materialegenskaper under fältliknande förhållanden för utvärdering av variablernas betydelse för spårbildning. Beräkningarna valideras genom jämförelse med uppmätta spårtillväxt på befintliga provvägar, observationssträckor och tidigare erfarenheter i samarbete med branschens aktörer (entreprenörer, materialtillverkare och fordonsspecialister).

Tidplan

Start 2016-10-01

Slut 2019-10-31

Projektansvarig

VTI

Projektledare

Abubeker Ahmed, abubeker.ahmed@vti.se

Partners

VTI Statens Väg- och Transportforskningsinstitut, Trafikverket, SBUF, Nynas, Volvo Technology AB, DRF

Publikationer och bakgrundsmaterial

Ahmed, A., Said, S., Lu, X., och Carlsson, H. Pavement performance follow-up and evaluation of polymer-modified test sections. International Journal of Pavement Engineering 2018. https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1435878 Projekt: Prognostisering av spårtillväxt – asfaltsbeläggningar.

Rödin, A. och Uhrdin Andersson, E. Implementation of the permanent deformation model PEDRO for pavement structures. Master’s Thesis in the Master’s Programme Infrastructure and Environmental Engineering, Chalmers University of Technology Master’s thesis BOMX02-17-09. Projekt: Prognostisering av spårtillväxt – asfaltsbeläggningar.

Jelagin, D., Ahmed, A., Lu, X., och Said, S. Asphalt layer rutting performance prediction tools. VTI rapport 968A, 2018. Projekt: Prognostisering av spårtillväxt – asfaltsbeläggningar.