Dansk Vejtidsskrift 2011/04 In-situ modificeret asfalt

VEJbELægnIngER
In-situ modificeret asfalt
– 20 års succeshistorie
Indførelse af in-situ modificeret asfalt i Danmark har vist sig at være en stor succes. I 1991 blev den
første in-situ modificerede GAB I belægning udført med forstivende additiv for at forbedre belægningens
modstand mod sporkøring. Der blev anvendt amid-voks med højt smeltepunkt (PBS). Siden da er in-situ
modificering mod sporkøring, med forstivende voks- og plastomer typer, blevet standard løsning hos
mange danske asfaltfirmaer. Vokstyperne giver ud over forbedret sporkøringsresistens også forbedret
komprimeringsevne af asfaltlaget.
I 1995 blev de første slidlag in-situ modificeret, med polymerer af elastomer typen, for at opnå forbedret
fleksibilitet. Dette har vist sig at være en mindst ligeså stor succes, som modificering mod sporkøring. For
en meget beskeden meromkostning, kan man opnå en betydelig forøgelse af slidlagets levetid, ligesom
modstanden mod revnegennemslag fra underlaget øges væsentligt, idet bitumens elastiske egenskaber
bevares i slidlagets levetid.
4 TRAFIK & VEJE • 2011 APRIL
Teknologichef Jørn Bank Andersen.
NCC Roads A/S
jba@ncc.dk
In situ modificering
Ved in situ modificering af asfalt tilsættes
et modificeringsmiddel direkte til asfaltmaterialet
under produktionen på asfaltfabrikken.
Der anvendes de standard råvarer,
også bitumen, som normalt anvendes til
asfaltproduktionen. Herved minimeres logistik-
og lagerproblemer på asfaltfabrikken,
så omkostningerne holdes på et minimum.
En speciel blandeprocedure sikrer, at modificeringsmidlet
er veldispergeret i hele asfaltmaterialet,
så man opnår de funktionsegenskaber,
der ønskes. Det er således muligt at
fremstille ”Funktionsdesignede asfaltprodukter”
alt efter de konkrete behov.
I dag anvendes to forskellige typer modificeringsmidler:
• Forstivende voks og plastomerer, der giver
asfalten stor stivhed og sikrer modstand
mod sporkøring
• Polymerer af elastomertypen, der giver
asfalten stor elasticitet og styrke, samt
modstand mod revnegennemslag. Samtidig
bidrager elastomer modificering til
en væsentlig levetidsforlængelse af belægningen,
samt en vis forbedring af sporkøringsmodstanden.
Modificering mod sporkøring – PBS
Sidst i 1980’erne blev der konstateret sti-
Figur 1. Sporkøring med/uden PBS.
gende sporkøring på de tungt trafikerede
veje. Større vægt på lastbilerne og indførelse
af supersingle dæk var nogle af hovedårsagerne
hertil. En del af denne sporkøring
kunne modvirkes ved anvendelse for-modificeret
bitumen, men dels er for-modificeret
bitumen dyr at fremstille, og dels kræver
disse bitumener højere temperatur og ekstra
komprimeringsindsats ude på vejen. Disse
faktorer øger prisen for den færdige belægning
væsentligt i forhold til in-situ modificeret
standard bitumen, derfor er in-situ
modificering den foretrukne metode mod
sporkøring.
Øget bearbejdelighed
I 1991 udførte NCC Roads de første teststrækninger
med amid-voks modificeret
asfalt (PBS) efter in-situ metoden. PBS
modificering nedsætter bitumens viskositet
under blanding og udlægning, herved sikres
bedre bearbejdelighed og større komprimeringssikkerhed.
I brugsområdet ved 40 - 60
°C, hvor risikoen for sporkøring på vejen
er størst, øges bitumens stivhed kraftigt, så
asfaltbelægningen får større deformationsmodstand
og længere holdbarhed. Figur 1,
viser sporkøringstest af GAB I med og uden
PBS tilsætning.
Den længere holdbarhed skyldes hovedsageligt,
at amid-voks modificeringen
forbedrer vedheftningen mellem bitumen

6 TRAFIK & VEJE • 2011 APRIL
▲
Figur 2. Klæbeforbedring PBS.
Figur 3. Elastisk tilbagegang.
▲ ▲
Figur 4. Genindvindingsdata.
og sten kraftigt, samt reducerer bitumenhærdningen.
Figur 2 viser PBS klæbeforbedrende
egenskaber i forhold til hydratkalk og
aminklæbeforbedrer.
Anvendelses områder
Voks- og plastomer modificering anvendes
med størst effekt i bære- og bindelag, hvor
sporkøringsrisikoen er størst. På arealer med
tung og langsomkørende trafik, så som lastbilramper,
containerpladser og opmarchbaner
i kryds, kan plastomer modificering også
med fordel anvendes i slidlag.
Merprisen for PBS modificeret asfalt udgør
7 - 8% i forhold til umodificeret asfalt.
Elastomer modificeret asfalt - P-Flex
I takt med de vigende bevillinger til vedligeholdelse
af kommunevejene opstod behovet
for prisbillige og effektive modificeringsmidler,
der kunne imødegå revnedannelser
og give nye slidlag længere levetid. I 1995
introducerede NCC Roads derfor et nyt
fleksibelt asfaltslidlag (Flexfalt) med disse
egenskaber. Slidlaget er modificeret med P-
Flex, en meget ældningsresistent polymer af
elastomertype med gode varmeegenskaber,
som sikrer stor fleksibilitet og forbedrede
udmattelsesegenskaber samt lang levetid.
Figur 3 viser måling af Elastisk Tilbagegang
(ET) v/10 °C for P-Flex modificeret bitumen
og standardbitumen.
Ældningsresistent polymer med lang levetid
Den høje ældningsresistens og P-Flex gode
varmeegenskaber sikrer, at polymeren ikke
ændres eller delvis nedbrydes af varmen under
produktion og udlægning. P-Flex modificerede
asfaltslidlag bevarer derfor de elastiske
og styrkemæssige egenskaber intakt.
I 1996 udførte NCC Roads en test
strækning med P-Flex modificeret slidlag,
Flexfalt 6, med PA 6t som reference. Figur
4, viser bitumendata for genindvundet bitumen
fra borekerner på de 2 strækninger.
Elastisk Tilbagegang (ET) v/10 °C, for P-
Flex modificeret slidlag er uændret fra udlægningen
i 1996 til i dag, ligesom bitumen
hærdningen også er mindre end for PA 6t reference
slidlaget. Der er tilsat 1,5% P-Flex,
som sikrer en blivende elastisk tilbagegang
mellem 40 og 50% i belægningens levetid.
Figur 5 viser tydelig forskel i overfladestrukturen
af PA 6t og den P-Flex modificerede
strækning efter 10 års slid. Det vurderes,
at levetiden for den P-Flex modificerede
belægning er mindst 20% længere end for
referencestrækningen.
Udmattelsesegenskaber
Bitumens gode elastiske egenskaber sikrer

forbedrede udmattelsesegenskaber og stor
indre kohæsion i asfaltmaterialet. Figur 6
viser, at udmattelsesegenskaberne er 5 gange
bedre for asfalt modificeret med 1,5% P-
Flex end for standard asfalt.
Økonomi og kvalitet
Formålet med udvikling af P-Flex modificeringsmidlet
var at skabe et økonomisk
attraktivt alternativ til de danske kommuneveje.
Modificering med 1,5% P-Flex er
den teknisk-/økonomisk optimale løsning
til veje med op til 8 - 10.000 ÅDT, altså til
mere end 75% af de danske kommuneveje.
Merprisen for denne modificering er kun 5
- 7% i forhold et traditionelle slidlag af AB
eller PA. Med en forlænget levetid på mere
end 20% må det vel siges at være en god
investering.
Fremtidens ”højt modificerede” slidlag
P-Flex elastomerens langtidsholdbare egenskaber
gør den også attraktiv til veje med
høj trafikintensitet og belastning. For at få
endnu bedre funktionsegenskaber kan der
iblandes op til 5 - 6% P-Flex til fabrikkens
standard bitumen. Herved opnås elastisk
tilbagegang på op til 80%, hvilket giver belægningen
stor styrke og stor modstand mod
revnegennemslag fra revner i underlaget,
samtidig sikrer den høje ældningsresistens
blivende elastiske egenskaber. Forsøg har
også vist, at der opnås en væsentlig forbedring
af sporkøringsmodstanden i forhold til
Vidste du…
standart bitumen. Sådanne ”højt modificeret”
in-situ belægninger vil være betydeligt
billigere, 10 - 20%, end tilsvarende belægninger
med for-modificeret bitumen, og det
vil være muligt at modificere asfalten til selv
meget små arealer, hvorpå der ønskes forbedrede
egenskaber.
20 års erfaring med in-situ modificering
NCC Roads har 20 års erfaring med in-situ
modificeret asfalt. Ca. ⅓ af alle NCC-slidlag
udføres i dag med P-Flex modificering
og ca. 20% af alle bære- og bindelag udfø-
▲ ▲
Figur 5. Overfladestruktur.
Figur 6. Udmattelsestest.
res med PBS-modificering. In-situ modificering
er således en fuldt integreret del af
asfaltproduktionen.
I fremtiden vil vi se udvikling af ”højt
modificerede” belægninger med varierende
elastomer tilsætning, samt blandinger af de
forskellige modificeringsmidler, dette vil
sikrer bedre og billigere funktionstilpassede
løsninger med lang levetid.
<
50% af læserne er i nogen eller stor udstrækning beslutningstagere,
når det handler om virksomhedens indkøb. 75% af disse ser reklamerne i
Trafik & Veje.
Kilde: Jysk Analyses læserundersøgelse vedr. Trafik&Veje Februar 2010
TRAFIK & VEJE • 2011 APRIL 7