Upp í vindinn - 01.05.1999, Page 13

RANNSOKNIR A MALBIKSSUTLOGUM
Mynd 6. Heildarstreita sem fall af
fjölda álagspúlsa fyrir átta sýni viö
mismunandi álag á malbikskjarna af
geröinni B1-B85 (yfirlag 16).
stífniprófi (sjá mynd 3) og fer þannig fram
að lagðir eru fyrst f 00 undirbuningspúlsar
á prófkjarnann og í síðustu 60 þeirra er
meðalstreita hvers púls ákvörðuð. Síðan
verður prófkjarninn fyrir púlsaáraun þar
til hann brestur. Sá púlsafjöldi er gjarnan á
bilinu 1.000-1.000.000 [4].
Þreytuferill er síðan ákvarðaður út frá
líkingunni:
f 1 Y'
Nf =k —
Þar sem Nf er fjöldi álagspúlsa að broti, eQ
er upphafleg meðaltogspenna í kjarnan-
um miðjum og k og n eru stuðlar ákvarð-
aðir í prófuninni.
Tafla 4. Þreytustuðlarnir kog n fyrir fimm tegundir
malbiksblandna.
Malbikstegund K N
Yfirlag 12 A1 -B85 5,56-10'6 5,47
A2-B85 7,57- 10'3 4,23
A2-BI80 4,74- 10'7 5,67
Yfirlag 16 B1-B85 3,65- 10,! 4,20
B4-B180 1,12- 10'5 4,89
Einásaskribpróf
I einásaskriðprófi er ákvörðuð mót-
staða gegn varanlegum færslum, þ.e.
skriðeiginleikar blöndunnar, sem eru
Mynd 7. Uppsetning skriöprófs.
mælikvarði á væntanlega hjólfaramyndun
í efninu. I einásaskriðprófi er sveifluálag
lagt á endafleti sívalingslaga prófhluta og
lóðrétt formbreyting mæld [7]. Á mynd 7
má sjá uppsetningu skriðprófs.
Dæmigerðar niðurstöður í skriðprófi
má sjá á mynd 8.
Mynd 8. Heildarstreita sem fall af
fjölda álagspúlsa í skriöprófi.
Úr prófinu eru ákvarðaðar þrjár kenni-
stærðir, heildarstreita, skriðstuðull og
skriðhraði.
Skriðstuðull, S, er fundinn út frá lóð-
réttum spennum, o, og áslægri heildar-
streitu, e þ.e.
Reiknaður er út skriðhraði, e fyrir
línulega hluta ferilsins á mynd 8.
Skriðhraði er skilgreindur sem
£ _ en2 ~£nl
n2-n,
þar sem en2 er uppsöfnuð streita við n2
álagspúlsa, enl er uppsöfnuð streita eftir
nf álagspúlsa, og nf er fjöldi álagspúlsa
við upphaf þess hluta skriðferilsins þegar
hann er orðinn línulegur.
Umfjöllun
Til að betrumbæta íslenskar malbiksteg-
undir rn.t.t. virkni og endingar verður að
vera hægt að ákvarða mikilvægustu afl-
fræðilega eiginleika þeirra úr prófunum
þar sem líkt er sem best eftir umferðar-
álagi. í dag teljurn við að hægt sé að
ákvarða a.m.k. hluta þeirra. Þeir þættir
sem hafa áhrif á val á heppilegri slitlagsteg-
und, sem og virkni hennar fyrir íslenskar
aðstæður, eru veðurfar, uppruni steinefnis
svo og mikil notkun nagladekkja.
Malbik, sem notað er á íslandi, einkenn-
ist af tiltölulega háu bindiefnishlutfalli
(5,5-7,0%) og mjög lágri holrýmd (±2%).
Að auki er fyrst og fremst notað tiltölulega
mjúkt bik í íslensk slitlög (stungudýpt 180
eða 85). Eins og áður hefur verið nefnt ætti
íslenskt malbik að hafa tiltölulega háa
mótstöðu gegn þreytubroti en vera
viðkvæmt fyrir skriði. Þetta er víða hægt
að sjá á höfuðborgarsvæðinu þar sem
hjólfararásir sjást gjarnan en langsprungur
í vegyfirborði sjást yfirleitt ekki. Því má
ætla að leið til betrumbóta fyrir íslensk
malbiksslitlög sé að lækka bindiefnishlut-
fallið örlítið og breyta kornakúrfunni
þannig að holrýmdin aukist. Hugsanlegt er
einnig að auka hlut stífs bindiefnis
(stungudýpt 85) í stað mjúks (stungudýpt
180). Ef vel tekst til ætti mótstaða gegn
skriði að aukast en þreytuþol trúlega hins
vegar að minnka. Þetta gæti þó leitt til end-
ingarbetri slitlaga þar sem skrið virðist
vera okkar helsta vandamál. Full ástæða er
þó að fara varlega í sakirnar og flýta sér
ekki um of þar sem mikilvægt er að slitlög-
in haldi öðrum eiginleikum sínum í
íslensku umhverfi.
Heimildir
1. Brown S. E, (1996). Soil mechanics in pave-
ment engineering. Geotechnique 46. Nr. 3, s.
383-426.
2. Erlingsson, S. og Urbancic, E. S., (1997).
Resilient modulus of an Icelandic bituminous
mix estimated from indirect tension test. BUSL
- Efnisgœðanefnd skýrsla nr. E-17, Reykjavík,
16 s.
3. Erlingsson, S. og Urbancic, E. S., (1998).
Stiffness and fatigue properties of an Icelandic
bitumenous mix. Proceedings of the fifth
International Conference on the Bearing Capacity
of Roads and Airfieldes, Trondheim, s.
1107-1116.
4. Kim, Y. R., Khosla, N. P. og Kim, N., (1991).
Effect of temperature and mixture varibles on
fatigue life predictied by diametral fatigue test-
ing. Transportation Research Record, nr. 1317.
National Academy Press, Washington D.C., s.
128-138.
5. Kristinsdóttir, B., (1999). Islenskt malbik -
ákvörðun aflfræðilegra eiginleika. Meistara-
gráðuritgerð, Háskóli íslands, Reykjavlk, 99 s.
6. Said, S. E, (1997). Variability in roadbase layer
properties conducting indirect tensile test. The
eíghth International Conference on Structural
Design of Asphalt Pavement, Seattle, s. 977-986.
7. Ulmgren, N., (1996). Dynamisk kryptest.
Rapport 96-2, NCC Industri, 6 s.
8. Urbancic, E. S., (1998). Aflfræðilegir eiginleik-
ar íslensks slitlags - ákvörðun á tilraunastofu.
Meistaragráðuritgerð, Háskóli íslands, Reykja-
vík, 95 s.
Tafla 5. Heildarstreita, skribstubull og skri&hrabi fyrir malbikstegundina, B4-B180 (yfirlag 16).
Malbikstegund Heildarstreita, Etot [pe] Skribstubull, S [MPa] Skribhrabi, k [(ie/álagspúls]
Yfirlag 16 B4-B180 14727 7,1 0,483
13