Prognostisering av spårtillväxt – asfaltbeläggningar

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 var 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.

Viktiga resultat som projektet gav

PEDRO verktyg för prognostisering av spårbildning i asfaltlager har demonstrerat och implementerat vid flera objekt av flera branschens aktörer. Deformationer predikteras under rullande trafik och med avseende till axellaster och sidolägesfördelning under fältförhållanden. Verktyget finns tillgänglig för nedladdning samt en webbaserad version.

Långsiktiga effekter som förväntas

Implementering av PEDRO har skett på flera objekt: Riksväg 40 Ulricehamn, motorväg E20 Hova, Bussfil i Malmö stad, motorväg E6 Fastarp och väg 678. Objekten är redovisade i publicerade rapporter. Länk: http://www.metodgruppen.nu/web/page.aspx?refid=138

Upplägg och genomförande

Projektet omfattade mätningar av kontaktyta mellan däck och väg, karakterisering av de mest använda asfaltbeläggningar med avseende på stabilitetsegenskaper samt fältmätningar för validering av beräkningar. Mätningarna har använts som indata till PEDRO verktyget för prognostiserings av spårdjup. Prediktering av spår utveckling på flera observationssträckor med hänsyn till fältförhållanden har utförts. Projektarbetet omfattade även analys utförda av ex-jobbare vid Chalmers och en doktorand vid LTH.