Långvarig hållbarhet

Vi har tre olika syften, förklarar Hilde Soenen, Nynas Bitumen Research Manager. Dels utvärderar vi vilka reologiska parametrar från återvunnet bindemedel som påverkar vägbeläggningens prestanda. Dels ser vi till att det åldrande som vi åstadkommer i laboratoriet på oanvänt bindemedel motsvarar vad som faktiskt händer ute på vägen. Dessutom kommer vi att få svar på hur åldrandet förändras beroende på beläggningens djup och asfaltblandningens egenskaper.

Borrkärnor från en rad olika asfalt-beläggningar utförda av Colas över hela Europa används som exempel på bitumenåldring på väg. I Nynas speciallaboratorium för bitumenforskning jämförs dessa med bitumen som åldrats i laboratoriet. Jämförelsen mellan de båda proverna ger nyckeln till att bedöma bitumens långsiktiga hållbarhet.

– En detaljerad granskning av de asfaltprover vi har fått från Colas bekräftar att de åldringsprocesser som används i laboratoriet ger liknande förändringar av bindemedlets egenskaper som åldrande ute på fältet, förklarar Hilde.

Även om fältproverna ofta åldras mer än det åldrande man får med vanliga laboratorieprocedurer – och för modifierade bindemedel noterades också skillnader mellan de två processerna – är resultaten viktiga eftersom de visar att man är på rätt väg mot att etablera en tillförlitlig standard för hållbarhetsbedömningar.

Centralt för en sådan standardmetod är en parameter som kallas delta Tc och som beräknas utifrån reologiska data som lätt erhålls från en reometer. Delta Tc används som ett mått på bitumens förmåga att lindra påfrestningar i asfalten, en förmåga som går förlorad med tiden. Parametern kan beräknas för vanlig och polymermodifierad bitumen samt för bitumen som erhålls ur både nya och använda asfaltblandningar.

– Projektet kommer också att visa oss hur den här parametern förändras över tid för omodifierade och modifierade bindemedel, tillägger Carl Robertus, Technical Director Nynas Bitumen.  

Enligt Carl finns det betydande bevis för att delta Tc korrelerar väl med icke-lastrelaterad sprickbildning hos beläggningar, varför han hävdar att detta tyder på att delta Tc är ett bra mått på bitumens bidrag till beläggningens hållbarhet.

Delta Tc skulle kunna ingå i en prestandarelaterad specifikation för bindemedel i nya asfaltblandningar, inklusive sådana som innehåller återvunnet och åldrat bindemedel.

Det skulle också kunna användas för att övervaka hur asfaltbeläggningar åldras och fungera som ett mått på när sprickor kan börja dyka upp. Det skulle i sin tur vara värdefullt för strategier för beläggningshantering och underhåll.

Hittills har användningen av reologiska parametrar testats mer allmänt i USA.  Europeiska standarder bygger för närvarande inte på reologiska undersökningar.

– Vi måste se till att föreslagna mått är relevanta även för asfaltbeläggningar i Europa. Vårt samarbete med Nynas kommer att bidra till att de råd vi ger våra kunder är korrekta och ger bästa möjliga lösningar, säger Xavier Carbonneau, Colas projektledare.

Förutom borrkärnor av asfalt försöker Colas samla in så mycket data som möjligt från de platser där proverna tas. Det kan exempelvis vara fotografiska bevis på sprickbildning och andra defekter samt information om beläggning, trafikbelastning, temperatur och det allmänna tillståndet på vägen.

Under de senaste åren har Colas och Nynas studerat beläggningar på ett dussintal platser över hela Europa. I en andra fas identifierar nu deltagarna i projektet gamla beläggningsställen där man fortfarande har kvar det ursprungliga bindemedlet.

– Vi hade inte tillgång till det ursprungliga bindemedlet i de beläggningar vi studerat tidigare. Men i den här fasen kan vi titta kvantitativt snarare än kvalitativt på skadorna på vägen, och kombinera dessa resultat med egenskaperna för bitumen återvunnet från borrkärnor samt för obrukat och laboratorieåldrat originalbitumen, avslutar Carl Robertus.