Undersökning av tryckhållfastheten för cementstabiliserad asfalt - En undersökning av dagens betongstandard

Abstract (Swedish)

Cementstabiliserad asfalt (CSA) är ett kompositslitlager bestående av en asfaltbeläggning med högt hålrum som är fyllt med en cementbaserad slamma. Produkten kan därför kallas för ett semiflexibelt slitlager på grund av att egenskaper från både asfalt och betong kombineras. Egenskaperna som kännetecknar CSA är asfaltens elasticitet samt cementens bärighet och beständighet, hög motståndskraft mot kemikalier och spårbildning, temperatur- beständighet mellan -30°C och +90°C samt att den lätt går att fräsa bort och ersättas med nytt material. Användningsområden är industriytor, hamnterminaler, bensinmackar, cirkulations- platser, busshållplatser med mera.

Syftet med examensarbetet är att undersöka en korrektionsfaktor som är beroende på en provkropps diameter och höjd, det vill säga slankhetstal. Denna korrektionsfaktor finns i dagens betongstandard som används vid beräkning av tryckhållfasthet för CSA.

Eftersom det inte finns krav som ska kontrolleras enligt dagens standard för hålrum på provkroppar, varken på laboratoriepackade eller uppborrade provkroppar från fält, därför är det av intresse att försöka laboratoriepacka provkroppar och jämföra hålrummet mot uppborrade provkroppar. Denna brist på krav beror troligtvis på att det är vanligare att kolla fyllnadsgrad och materialåtgång för att bedöma hålrummet.

Hålrum och kornkurva undersöktes på NCC:s laboratorium i Södra Sandby. Tryckhållfasthet undersöktes på LTH:s laboratorium med provkroppar från en provyta vid NCC:s kontor i Arlöv. Experter inom de olika områdena assisterade vid både laborationstillfället och vid utläggning av CSA.

Genom mätning av skrymdensitet och kompaktdensitet på laboratoriepackade prover blev medelvärdet för hålrummet för provkropparna 26,1 %, vilket stämmer överens med riktvärdet på arbetsreceptet för NCC Strongphalt. Med hjälp av känd mängd asfalt och cementslamma beräknades hålrummet för provytan till 37,7 %, vilket är över riktvärdena. Resultatet från provtryckningen visar att tryckhållfastheten för de uppborrade provkropparna ej överens- stämmer med dagens betongstandard.

Denna studie visar på att ett optimalt hålrum mellan 25 - 30% går att uppnå i laboratorie- packade prover för dränasfalt. Vidare har studien kommit fram till att korrektionsfaktorn i dagens betongstandard behöver undersökas mer med tanke på resultatet. Fortsatta studier krävs för att bevisa detta mer utförligt.

Abstract

Cement stabilized asphalt (CSA) is a composite layer consisting of an asphalt with high cavity which is filled with a cement-based slurry. The product can therefore be called a semiflexible wearing course because of its combined characteristics from both asphalt and concrete. The characteristic features of CSA are the asphalts elasticity and the cements buoyancy and resistance, high resistance against chemicals and rutting, temperature resistance between -30°C and +90°C and it can also easily be milled and replaced with new material. Areas where CSA is used are industrial surfaces, port terminals, petrol stations, roundabouts, bus stations etcetera.

The purpose with the thesis is to investigate a correction factor that depends on a specimen’s diameter and height, namely slenderness. This correction factor can be found in today’s concrete standard that is used to calculate the compressive strength of CSA.

Since there’s no requirements on controlling cavity on specimens according to Stockholm Stad, neither on lab packed or field-drilled specimens, therefore there’s an interest to try and lab pack specimens and compare their cavity against field-drilled specimens. The lack of requirements is probably because of the fact that it’s more usual to check the degree of filling and material consumption to determent the cavity.

The cavity and barley curve where investigated at NCC:s laboratory in Södra Sandby. The compressive strength where investigated at LTH:s laboratory with specimens from an sample surface at NCC:s office in Arlöv. Experts within the different areas assisted at both the lab and exposition of CSA.

The average cavity on lab packed specimens where produced through measurements of bulk density and compact density. The result turned out to be 26,1%, which matches the benchmarks for the rules recipe for NCC Strongphalt. The cavity on the field laid mass where measured with help from the amount of asphalt and cement slurry used. The cavity where calculated to 37,7%, which is above the benchmarks. The compressive strength test showed that the field-drilled specimens are not corresponding with today’s concrete standard.

This study shows that it’s able to get an optimal cavity between 25-30 % through lab packed specimens for porous asphalt. The study also shows that’s the correction factor in today’s concrete standard needs to be examined more because of the results. Continued studies are required to prove this more detailed.

• author: Pettersson, Oskar and Bredberg, Emil
• supervisor: Maya Sheidaei; Pajtim Sulejmani
• organization: Transport and Roads
• alternative title: Examination of Cement Stabilized Asphalt's Compressive Strength - An Investigation of Today's Standard
• course: VTVL01 20201
• year: 2020
• type: M3 - Professional qualifications ( - 4 Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Cementstabiliserad asfalt, tryckhållfasthet, korrektionsvärde, hålrum. Cement stabilized asphalt, compressive strength, correction value, cavity.
• report number: ISRN LUTHBG/THID-20/5602
• ISSN: 1651-2197
• language: Swedish
• id: 9023879
• date added to LUP: 2020-07-02 13:00:00
• date last changed: 2021-01-12 11:35:20