Asfaltslabbet i Göteborg, här är vi bäst på bitumen - Tiro

Asfaltslabbet i Göteborg, här är vi bäst på bitumen

Tänkte jag skulle vara lite folkbildande idag och skriva om vårt senaste mätinstrument DSR (Dynamic Shear Rheometer) som används för att testa egenskaper hos bitumen.

 

Dynamic Shear Rheometer

Dynamic Shear Rheometer

Bitumen är ett viskoelastiskt material.

Viskositet – Är en egenskap hos vätskor och gaser. Den är ett mått på materialets interna friktion, alltså hur trögflytande det är.

Elasticitet – Är ett materials benägenhet att deformeras på så sätt att den deformerande energin omvandlas till potentiell energi. Vid avlastning omvandlas sedan potentiell energi till rörelseenergi och materialet återgår till ursprungsformen (viloläget).

Bitumen är alltså både visköst och elastiskt, det är varken helt flytande eller helt fast.

Hur stor den elastiska respektive viskösa delen är beror till stor del på temperatur och belastningstid. Vid låga temperaturer och korta belastningstider uppvisar bitumen elastiska egenskaper, höga temperaturer och långa belastningar leder däremot till mer visköst beteende.

Själva mätningen med DSR går till så att man applicerar ett tunt cirkulärt bitumenprov (diameter 8-25 mm) mellan två cirkulära plattor. Den undre plattan oscillerar sedan fram och tillbaka vilket är tänkt att simulera skjuvningsverkan från trafik.

De intressantaste utdata är materialets komplexa skjuvmodul (G*) och fasvinkeln (d). Man kan säga att G* är materialets totala motstånd mot deformation vid repeterad belastning. Med hjälp av fasvinkeln tar man sedan reda på hur stor del av G* som är viskös respektive elastisk. Se figur nedan.

Vad har man då för nytta rent praktiskt av att veta G* och d. Jo, genom att känna till dessa parametrar kan man uppskatta hur väl beläggningen står emot spårbildning och sprickbildning. Tidigt i asfaltens liv är spårbildning en stor risk, senare blir risken för utmattningssprickor allt större.

Spårbildning – För att undvika spårbildning ska asfalten vara hård och elastisk (den är då svår att deformera och den återfår sin ursprungliga form vid avlastning). Vi vill alltså ha ett stort värde på G* och ett litet värde på d.

Utmattningssprickor – För att undvika sprickbildning ska asfalten vara elastisk men inte alltför hård (överdrivet hård asfalt kommer spricka istället för att deformeras och sedan återfå ursprungsformen). Om ni tänker efter inser ni här att ett litet värde på den viskösa delen G*sin(d) är att föredra.

DSR används redan i stor omfattning vid standardiserad bitumenprovning på flera ställen runt om i världen och som jag har förstått det tror många att det kommer bli standard även i Sverige så småningom. Enligt min oerfarna uppfattning har DSR potential att ge en bättre bild av hur bitumen beter ute på vägarna än vad dagens standardiserade metoder har.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *