Session 28 Per Tyllgren
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Session 28 Per Tyllgren

on

  • 4,666 views

 

Statistics

Views

Total Views
4,666
Views on SlideShare
4,666
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
6
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Session 28 Per Tyllgren Session 28 Per Tyllgren Presentation Transcript

  • FÖRYNGRAD RETURASFAALT  FÖR ÖKAD ÅTERVINNIN FÖR ÖKAD ÅTERVINNIN NGProjekt:Projekt• samverkan mellan SBUF, Ny Nynäs och Trafikverket med referensgrupp från bransch henMålsättning: g• förenkla tillverkningsproces ssen• höja gränserna för tillsatt returasfalt t f lt• bredda användningsområd detsom ska resulterar i• ökad användning av återvu unnen asfalt. Transportforum 201 11 Föryngringsprojektet/Per Tyllgren 1
  • • Undersökning av binndemedelsföryngring med relevans vid as sfaltåtervinning. Doktorsavhandling Robert Karlsson. 2002.• Eff t of rejuvenati agents on Effects f j ti ing i t Superpave Mixtures Containing Reclaimed s Asphalt P A h lt Pavement. T i t Tid Tidningsartikel tik l Junan Shen et al. 20 007. Transportforum 2011 Föryngring/pty 2
  • UPPLÄGG AV FÖRYN UPPLÄGG AV FÖRYN NGRINGSPROJEKTETAllmänna förberedelser: 1. Preliminär arbetsplan som uppdateras efterhand som Preliminär arbetsplan som uuppdateras efterhand som  u provningsresultat och ändraade förutsättningar blir kända.  2. Val av asfaltverk och planering tillsammans med personalen  p g pFörberedande laboratoriearbete: 3. Val av provningsmetoder 4. Anskaffning av provningsma aterial 5. Bestämning av lämplig mängd föryngringsmedelFältarbete: 6. Förinblandning av föryngringsmedel i returasfalt 7. Tillverkning och utläggning ll k h lEfterarbete på laboratorium: 8. Bitumenprovning 8 Bit i 9. Test av provkroppar 10. Rapportering. 10 Rapportering Transportforum 2011 Föryngring/pty 3
  • Transportforum 2011 Föryngring/ptyDalbyverket med kalldosering för asfaltåtervinning. 4
  • Transportforum 2011 Föryngring/ptyValingeverket med parallelltrumma för separat uppvärmning av returasfalt. r 5
  • . b. c. d. Transportforum 2011 Föryngring/ptyExtraktion, indunstning och viskositet, mjukpun nkt (K&R) och penetration var viktiga moment i  6 analysa arbetet.
  • DSR (t v) mätte bitumenmaterialens reolo ogiska egenskaper i fast och flytande form  medan BBR (t h) provade utmattnning vid de lägsta temperaturerna. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 7
  • ⇒ G* MPa +  ⇒ sin(δ) temperatur +  ⇒ St MPa ⇒ m‐value lDSR provar bitumens styvhet vid o olika temperaturer medan BBR  mäter styvheten vid lå åga temperaturer. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 8
  • RTFOT, Rolling Thin Film Oven Test PAV, Pressure Aging Vessel Simulerar tillverkningen + RTFOT => LångtidseffektDSR och BBR provas efter simulerad m j p p miljöpåverkan med RTFOT och RTFOT+PAV Transportforum 20 011 Föryngring/pty 9
  • Transportforum 2011 Föryngring/ptyProvkropparnas utmattningsegenskaper ocProvkropparnas utmattningsegenskaper och styvhet bestämdes med UTM‐utrustning ch styvhet bestämdes med UTM utrustning. c 10
  • Grundläggande handböcker för bi itumenfrågor och asfalttillverkning. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 11
  • Heukelomdiagram för mätresultat från Fraa ass‐test (lågtemperatur), penetration (valfri temperatur). mjukpunkt (K&R) och olika m mätmetoder för bitumen i flytande tillstånd  (dynamisk/absolut viskkositet uttryckt i Poise). 12 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • .b. Provburkar med olika fluxmedel. T Provburkar med olika fluxmedel. T T110 var arbetsnamn för Nytex 820. T110 var arbetsnamn för Nytex 820. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 13
  • Viskositetsdiagram enligt Heukelom med d exempel på fluxning av bitumen 50/70 14 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • Bitumenblandning K&R, K&R °C Differens, Differens °C 50/70 51,2 - 50/70 + 6 vikt% ROD ikt% 35,4 35 4 15,8 15 8 50/70 + 5 vikt% RME 35,2 16,0 50/70 + 9 vikt% Nytex 810 ikt% N t 36,5 36 5 14,7 14 750/70 + 12,5 vikt% Nytex 820 35,9 15,3 Mjukpunkt (K&R) efter inbla andning av olika  fluxmedel. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 15
  • . IBC‐container med Nytex 820 sändes frå ån Nynäshamn till respektive asfaltverk. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 16
  • Nytex 820 hälldes på nykrossad returasfalt och bl d dN t 820 hälld å k d t f lt ch blandades sedan genom en static mixer. d t ti i Transportforum 20 011 Föryngring/pty 17
  • Nytex 820 hälldes mitt på materialströmmen strax innan det blandades med returasfalten i  p parallelltrumman under r samtidig uppvärmning. g pp g Transportforum 20 011 Föryngring/pty 18
  • Transportforum 2011 Föryngring/pty En tryckhöjd på 10 m i Valinge krävde e en särskild pump med tryckvakt och specialslangar för att pumpa upp Nytex 8820 till RA i vågfickan strax före blandaren. 19
  • Transportforum 2011 Föryngring/ptyRA till vänster, föryngrad RA, FRA, till höger. Nytex 820 har börjat förena sig med bitumen. 20
  • Efter förinblandning av Nytex 820 i returasfalt förvarades materialet under  tak för kontroll av samm b k i t k fö k t ll manbakning och läckage. h lä k Transportforum 20 011 Föryngring/pty 21
  • FRA som legat några månader föll lätt is sär. Inga tecken på avrunnen olja kunde  observeras. Materialet kändes som ny observeras Materialet kändes som ny ykrossad asfalt enligt lastmaskinisten. ykrossad asfalt enligt lastmaskinisten Transportforum 20 011 Föryngring/pty 22
  • Provytan i Tygelsjö med kalldoser rad returasfalt (10‐15 %) från  Dalbyverket i ett lager AG G 16 på bärlagergrus. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 23
  • Transportforum 2011 Föryngring/ptyProvtagningsställen i Valinge: RA/FRA efter inlastningsfickan, efter parallelltrumman genom  g g g / g , p g inspektionsluckan i vågen före blandaren, effter utlastning och slutligen i asfaltläggarens  breddökning ute på vägen. 24
  • AGRA med 40 % oföryngrad asfalt (t.h)  lämna ar en rak kant och är svårvältad medan AGFRA  med samma mängd föryngrad returasfalt t (t.v.) känns som nytillverkad massa under vältningen och har en liten rasvinkel i beläggnvältningen och har en liten rasvinkel i beläggn ningskanten, som tyder på en smidigare massa. ningskanten som tyder på en smidigare massa Transportforum 20 011 Föryngring/pty 25
  • Ovältad yta direkt efter asfaltläggaren: A AGRA‐massan (t.h.) med blanka partier av sammanhållen massa och AGFRA‐massan (t.v v.), som mer påminner om nytillverkad asfalt. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 26
  • Återvunnet bitumen från asfaltpro over i olika processteg redovisas i  Heukelomdiagrammets del för Penetration och Mjukpunkt. 27 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • Förändring av bitumen från depå till mass sa efter asfaltläggare för de olika recepten  och värden för RA och FRA saamt ROD i förekommande fall. 28 Transportforum 2011 Föryngring/pty
  • Förändring av tillfört bitumen (beräknad) i respektive massa.  Effekterna kan hänföras till Eff k k hä fö ill massatemperaturerna. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 29
  • Ändring av RA/FRA genom parallelltrumman, fö dÄ d / ll ll förändring under transport, förändring av bitumen  d f d b från depå till massa efter asfaltlägggare för de recepten med RA och FRA. 30 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • Förändring av inblandat bitumen i massa med RA/FRA ( ──── , ─ ─ ─ ─) och nytillverkadFörändring av inblandat bitumen i massa med d RA/FRA (  d ,  ) och nytillverkad  massa ( ……..….. , ────). ”70/100” är uppmätt medan ”160/220” är beräknad. 31 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • BESTÄMNING AV ERFORDERLI BITUMENKVALITET IG MED AVSEENDE PÅ KLIMAT E ENLIGT SUPERPAVE Högsta lufttemperatur i medeltal under 7 dygn under 20 år: 32 °C Lägsta lufttemperatur under 20 år: r -13 °C Stdavv fö hö Sd för högsta l f lufttempe eratur: 3 °C Stdavv för lägsta lufttempeeratur: 3 °C Latitud: 57,7 ° Avstånd till ytan för högtemperatu urberäkning: 20 mm Avstånd till ytan för lågtemperatu urberäkning: 0 mm Högsta temperatur i belägg gning: 46,0 °C Lägsta temperatur i belägg gning: -22 4 °C 22,4 C Performance Grade (t-hög t-låg): PG 52-22 Testtemperatur för utmattningskrite erium (t-med): 19 °C KVALITETSBEDÖMNING AV AKTUELLT BITUMEN G Gränsvärden KONTROLLPARAMETRAR ENLIGT SUPERPAVE T kPa °C 1. G*/sin(δ) bestäms med DSR ≥ 1,00 ≥ t-hög 2. G*/sin(δ) bestäms med DSR efter R RTFOT ≥ 2,20 ≥ t-hög 3. G*·sin(δ) bestäms med DSR efter R RTFOT+PAV ≤ 5000 ≤ t-med 4a. St bestäms med BBR*⁾ efter RTFOOT+PAV ≤ 300E3 ≤ t-låg**⁾ 4b. m-värdet bestäms med BBR. efter RTFOT+PAV ≥ 300 ≥ t-låg**⁾*⁾ Om St ligger mellan 300-600 MPa för ett modifierat bit tumen används DTT **⁾ Av praktiska skäl utförs testet vid t-låg + 10 °C. 32 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • Temperatur vid angivet krav Mätmetod: DSR BBR Kontrollparametrar G*/sin(δ) G*/sin(δ) G*sin(δ) St m-value ave Enligt Superpa vid 10 rad/s i kPa: ≥ 1,000 ≥ 2,200 ≤ 5000 ≤ 300.103 ≥ 300 RTFOT + Föreskriven behandling: - RTFOT RTFOT + PAV PAV Spårbild- Utmatt- Senare Lågtemperatur- g p Kontrollsyfte: K t ll ft ning i i nings- i spårbildning sprickor nylagt sprickor Dimensionerande beläggningstemperaturer gg g p ≥ 52 ≤ 19 ≤ - 22 i södra Sverige : Bitumen Kalldosering i Dalby °CDepå 70/100 62 56 10 - -Upp- RA 83 76 19 -16 -19 lag FRA 66 60 6 -28 -30 1. 1 AG 16 4 8 % 70/100 4,8 75 68 13 -19 19 -19 19 2. 1. med 15 % FRA 68 61 10 -23 -24Väg 3 .2. med 0,13 % ROD 63 57 8 - - 4. 4 1. 1 med 10 % RA 68 62 11 -22 22 -23 23 5. 4. med 0,13 % ROD 67 60 10 - - Siffervärden från DSR‐ och BBR‐mätningar r på bitumen i fältförsökmassorna från Dalby.  I kolumnerna anges temperaturer för I kolumnerna anges temperaturer för bedömningsparametrarna i Superpave r bedömningsparametrarna i Superpave.  r De rödfärgade rutorna visar effekten av f föryngring på utmattning och lågtemperatur. 34 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • Temperatur vid angivet krav Mätmetod: DSR BBR Kontrollparametrar G*/sin(δ) G*/sin(δ) G*sin(δ) St m-value ave Enligt Superpa vid 10 rad/s i kPa: ≥ 1,000 ≥ 2,200 ≤ 5000 ≤ 300.103 ≥ 300 RTFOT + Föreskriven behandling: - RTFOT RTFOT + PAV PAV Spårbild- Utmatt- Senare Lågtemperatur- g p Kontrollsyfte: K t ll ft ning i i nings- i spårbildning sprickor nylagt sprickor Dimensionerande beläggningstemperaturer gg g p ≥ 52 ≤ 19 ≤ - 22 i södra Sverige : Bitumen Varmdosering i Valinge °C 160/220 55 49 8 - -Depå 70/100 64 58 11 - -Upp- RA 82 76 15 -16 -18 lag FRA 67 61 6 -28 28 -33 33 AGRA 40 % RA 160/220 71 65 11 -21 -23Väg AGFRA 40 % FRA 160/220 64 58 9 -25 -27 AG 4 8 % 70/100 4,8 72 66 11 -19 19 -20 20Siffervärden från DSR‐ och BBR‐mätningar på å bitumen i fältförsökmassorna från Valinge.  I kolumnerna anges temperaturer för b bedömningsparametrarna i Superpave.  De rödfärgade rutorna visar effekten av för De rödfärgade rutorna visar effekten av för ryngring på utmattning och lågtemperatur. ryngring på utmattning och lågtemperatur Transportforum 20 011 Föryngring/pty 35
  • Temperatur p -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 1 2 Penettration Heukelomdiagram Fraass (°C) 4 (0,1 mm) 6 10 20 40 60 100 200 400 600 Mjukpunkt (°C) 10 000 4000 2000 1000 400 200 oises) 100 60 Vältning 40 skositet (Po 20 Utläggning 10 6 4 Vis 3 Blandning 2 1 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 TemperaturHeukelomdiagram med temperaturnivåerHeukelomdiagram med temperaturnivåer för blandning, utläggning och vältning. r för blandning, utläggning och vältning. r Transportforum 20 011 Föryngring/pty 36
  • Behövl temperatur för olika lig arbetsmoment Blandning g Utläggning Vältning Bitumenviskositet, Poise Bitumen 2,00 10,00 50,00 Dalby °CDepå 70/100 149 118 93Upp- RA 170 139 115 lag FRA 150 120 97 1. AG 16 4,8 % 70/100 , 164 132 108 Temperaturer för  p 2. 1. med 15 % FRA 156 124 100 givna värden på Väg 3. 2. med 0,13 % ROD 150 119 95 dynamisk viskositet  4. 1. med 10 % RA 154 124 100 hos bitumen från  5. 4. med 0,13 % ROD 153 122 98 fältförsöken i Dalby  Valinge °C och Valinge.  160/220 138 108 84 Viskositeterna Depå representerar  70/100 151 120 96Upp- RA 169 138 114 schablonmässigt  lag FRA 149 119 97 lämplig bitumen‐ AGRA 40 % RA 160/220 156 125 102 konsistens för olika  arbetsmoment. Väg AGFRA 40 % FRA 160/220 149 119 95 Värden i färgade  AG 4,8 % 70/100 48 159 128 104 rutor är tillämpliga. 37 Transportforum 20 011 Föryngring/pty
  • Tabellen visar massatemperatur r som resultat av stenmaterialets  temperatur, mängden kalldoserad RA/FRA och fuktinnehållet. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 38
  • I tabellen kan utläsas hur mycket stenm materialet måste värmas för att önskad  sluttemperatur ska uppnnås med 138 °C i RA/FRA. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 39
  • Kornfördelning och bitumenhalt i RA (k krossad returasfalt), FRA (med 0,7 % föryngringsmedel), AGRA (AG med 40 % y g g % RA), AGFRA (AG med 40 % FRA) och  nytillverkad AG 16 4,8 % från asfaltverk ket i Valinge till försöken i Stafsinge. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 40
  • 500 Utmattnings U i stest AGFRA‐b AGRA‐b AG‐b g, µstrain AGFRA‐m AGRA‐m AG‐m al  töjning Initia 50 10000 100 0000 1000000 Antal belastnings scykler till brottUtmattningstest på uppborrade (‐b) och MUtmattningstest på uppborrade (‐b) och Marshallinstampade (‐m) provkroppar från Marshallinstampade (‐m) provkroppar från  M fältförsök i Stafsinge. Antal belastningsc cykler till brott kan avläsas vid en given  starttö öjning. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 41
  • ärnor Borrkä Marshall Parameter AGRA AGF FRA AG AGRA AGFRA AG Styvhet vid 10 °C i 6700 550 00 8700 14900 10700 16200 utmattningstestet, MPa Horisontell dragtöjning 0,294 0,316 0,156 0,045 0,069 0,035i underkant beläggning, msa*⁾ Vertikal trycktöjning 6,408 6 408 6,07 6 07 74 6,897 6 897 8,029 8 029 7,286 7 286 8,240 8 240 på terrassen, msa*⁾⁾*⁾  Millioner standardaxelpassager Beräkningsresultat enligt PMS Objekt fö ör 50 mm AG 16 på obundet grusunderlag  enligt VV TBT. Maximal trafikbelastn ning avgörs av horisontell dragtöjning i  underkant beläggning. AG med föryng grad returasfalt (rosa rutor) klarar större  trafikbelastning än AG med obehan ndlad returasfalt och nytillverkad AG. Transportforum 20 011 Föryngring/pty 42
  • SLUTSATSER FRÅN FÖR RYNGRINGSPROJEKTET1. Upplag med returasfalt som föryngrats med y pp g y g d Nytex 820 hade inga problem med  g p sammanbakning eller avrinning.2. Förhårdningen av RA/FRA genom parallelltrumman i Valinge var måttlig. 3. Asfalt med 40 % varmåtervunnen föryngrad t3 A f lt d 40 % åt fö d returasfalt påminner om nytillverkad asfalt  d f lt å i till k d f lt i hanteringen medan oföryngrad returasfalt t ger en stum och livlös konsistens.4. Behovet av övertemperatur minskar med fö öryngrad returasfalt. 5. Kalldoserad returasfalt kyler av asfaltmassa an redan vid låga doseringar på 10‐15 %,  särskilt om returasfalten är fuktig. Torrt gra anulat, föryngring och en extra dos temporär  mjukgörare är bättre åtgärder än överhetta mjukgörare är bättre åtgärder än överhetta stenmaterial at stenmaterial. at6. Föryngringsmedel motverkar utmattning oc ch sprickor vid låg temperatur.7. Med föryngrad returasfalt behövs inget kom mpenserande mjukare bitumen .8. Gränserna för inblandad returasfalt kan höj jas efter föryngring.9. Föryngring har alla möjligheter att bli en fra amgångsrik teknik efter intrimning av recept  och arbetssätt.   och arbetssätt Transportforum 2011 Föryn ngringsprojektet/Per Tyllgren 43