Vad är vidhäftning?
Asfaltdag 2006
Förmågan att f å bindemedel
(bitumen) och ballast att sitta
ihop. Komplex kemi!
Aktiv vidhäftning: Förmåga att
kunna tränga undan vatten på
ett fuktigt stenmaterial och f å
bitumenet att fastna.
Erik Malmqvist
Långtidsverkande vidhäftning:
Förmåga att f å bitumenet att
sitta kvar på stenytan trots
påverkan av vatten.
Erik Malmqvist
2006-11-24
Hur löste man vidhäftningsproblematiken
förr?
Skador till följd av dålig vidhäftning
Stripping: Uppkommer när bindningar mellan bitumen
och ballast bryts ner p g a närvaro av fukt. Följden blir
att bitumen separerar f rån ballast.
Stenkoltjära (Vägtjära)
Restprodukt från
gasframst ällning.
Trots att vissa av dessa v ägar
lades f ör åtminstone 30 år
sedan håller de fortfarande
måttet.
Erik Malmqvist
2006-11-24
Erik Malmqvist
Följder av Stripping:
- Bruksförluster leder till stensläpp i vägytan.
- Spårbildning pga underminerad konstruktion.
- Krackelering i vägytan.
2006-11-24
Erik Malmqvist
2006-11-24
1
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen.
Mineralogi i ballast
Ballast
Asfalt
Glimmer
Sura bergarter (t.ex. kvartsit,
ryolit, vulkanit, porfyr):
Granit
Hög halt SiO2 (hydrofilt =
vattenälskande).
Ofta låg vidhäftning vid
anv ändning av fuktigt material
då vattenmolekyler finns kvar
på stenytan även efter kraftig
upphettning.
Kvarts
Glimmer
Hålrum
Bitumen
Fältspat
Erik Malmqvist
2006-11-24
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen.
2006-11-24
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen.
Höga ytladdningar på stenytor:
Fältspatrika bergarter:
Kalium - och Natriumjoner f älls
ut från f ältspat. Dessa positivt
laddade joner ger tillsammans
med karboxylsyror från bitumen
en f örtv ålning av stenytorna
som är vattenlöslig varvid
”stripping” kan f örekomma.
Släckt kalk kan f örhindra denna
reaktion.
Negativa ytladdningar har sv årt att binda till negativt laddat
bitumen (repulsion). Katjoniska (positivt laddade)
vidhäftningsmedel är då att f öredra (cement, släckt kalk).
Teorier om att nykrossat berg har högre ytladdningar och därmed
har en sämre vidhäftande f örmåga än ballast som har ”vilat ”.
Beläggen f ör denna teori är däremot f å.
Erik Malmqvist
Erik Malmqvist
2006-11-24
Erik Malmqvist
2006-11-24
2
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen.
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen.
Finmaterial på stenytor:
Vidhäftande hud på stenytorna (ler, silt) har en negativ
effekt på vidhäftningen genom att f örsvaga bituminets
bindning till stenytan.
Geometriska faktorer:
Skarpa kanter på stenytan kan
ge bristningar i bitumenhinnan
varvid vatten kan tränga in.
Släta stenytor (tex. kvartsiter,
ryoliter, vulkaniter, naturgrus)
f år bitumenet att lätt glida av.
Erik Malmqvist
Tvättning av stenmaterial kan i s ådana fall åstadkomma
en förbättring av vidhäftningen.
2006-11-24
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen
2006-11-24
Teorier om orsaker till dålig vidhäftning
mellan ballast och bitumen
Kubisering:
Vid kubisering bildas en stor
mängd stenmjöl som kan vara
olämpligt som asfaltballast.
Glimmer:
Glimmer och lermineral
(omvandlingsmineral) anrikas
i finmaterialet.
Mjuka mineral
omvandlingsmineral) bryts ner
vid kubisering och anrikas i
finmaterialet.
Erik Malmqvist
Erik Malmqvist
Ger en svällande effekt vilket
kräver mer bindemedel.
2006-11-24
Erik Malmqvist
2006-11-24
3
Provningsmetoder för undersökning av
vidhäftning
Provningsmetoder för undersökning av
vidhäftning
ITSR (Vidhäftningstal,
FAS 446):
Rullflaskemetoden (Fas
455)
Undersöker vidhäftning på
stenmaterial 5,6 - 8 mm.
Metod som bestämmer
asfaltprovkroppars torra
respektive våta
draghållfasthet. Kvoten
mellan de två kallas f ör
vidhäftningstal.
Erik Malmqvist
2006-11-24
Provningsmetoder för undersökning av
vidhäftning
Erik Malmqvist
2006-11-24
Provningsmetoder för undersökning av
vidhäftning
Immersion Tray Test:
Static Immersion Test
(koktest):
Undersöker passiv
vidhäftning.
Bitumenblandat
stenmaterial placeras i
60-100°C vatten.
Erik Malmqvist
2006-11-24
Erik Malmqvist
2006-11-24
4
Typer av vidhäftningshöjande medel
Typer av vidhäftningshöjande medel
C-kedja (lipofil)
Amin: Flytande vidhäftningsmedel.
Släckt kalk:
Aktivt filler.
Förhindrar stripping genom att
reagera med karboxylsyra i
bitumen.
Bitumenfilm
Hydratkalklösning produceras
vid närvaro av vatten. Detta
påverkar stenens ytreaktivitet till
att bli basisk vilket gör stenen
mer attraktiv f ör kontakt med
bitumen.
Erik Malmqvist
Amingrupp (hydrofil)
Stenyta
2006-11-24
2006-11-24
Erik Malmqvist
Vidhäftning är komplext.
Tack för visat intresse!
Vidhäftning är en fråga om djuplodande
materialkännedom.
Vidhäftning handlar om kvalitet och livslängd.
Erik Malmqvist
2006-11-24
Erik Malmqvist
2006-11-24
5
