Durability is the main problem for the porous asphalt (PA) mixture types. The life span of this type of pavement is limited by several distress types in which raveling appears to be the most serious one. In spite of some good experiences with the PA pavements, in Jönköping, in the south of Sweden, using similar recipes in Rotebro, north of Stockholm city, resulted in severe premature raveling. In both cases highly abrasion resistant mineral aggregates, highly viscous polymer modified binder with high penetration values and Portland cement as an additive for increasing adhesion were used. Recent experience of using open graded mixtures in Sweden shows that there is still need for improving the PA pavements especially their resistance to raveling caused by infiltration of water along with extreme temperature fluctuations (freeze and thaw) during the wintertime. This process can significantly lower the adhesion between aggregates and binder in asphalt mixtures and is one of the common causes of premature failure in asphalt mixtures in cold regions like Sweden. This study focuses on finding representative evaluation methods as well as alternative materials in order to mitigate raveling in porous asphalt pavements. The long-term durability of PA related to aging is not covered in this project. 

In order to achieve the goals of this study, both laboratory experiments and discrete element simulation were carried out. In the experimentation part, the three most raveling resistant PA mixtures collected from Swedish, Dutch and Japanese producers were compared for their raveling resistance. In addition, different binders and additives were examined for their potential to be used in the Swedish recipe to enhance its raveling resistance. 

The evaluation part of this study was carried out using both standard and also innovative test methods. The results of the experimental part revealed the advantage of using polymer modified binders with lower penetration values over the one used in the recent Swedish PA mixture. In addition, the new test setup, i.e. high-water pressure test, appeared to enable providing an effective relative comparison among different mixtures in terms of their raveling resistance. 

Discrete element simulation was also utilized in this study to build up a fundamental understanding about the impact of the truck unloading phase on causing segregation which can lead to lowering the raveling resistance of PA pavements. 

The chosen methodology in this study successfully enabled providing recommendations for material selection, evaluation and also handling techniques for improving premature raveling resistance of PA pavements.

Hållbarhet är huvudproblemet för de porösa asfaltstyperna (PA), särskilt i kalla regioner. Livslängden för denna typ av beläggningar begränsas av flera brottstyper där stensläpp verkar vara den allvarligaste. De senaste erfarenheterna av att använda öppna blandningar i Sverige, bland annat i Rotebro, visar att det fortfarande finns ett behov av att förbättra PA-beläggningarna, särskilt deras motståndskraft mot stensläpp orsakat av frys-tö-cykler. Denna studie fokuserar på att hitta representativa utvärderingsmetoder samt nya material för att mildra tendens till tidiga stensläpp från porösa asfaltbeläggningar. Åldringsrelaterad hållbarhet orsakad av oxidering ingår inte i denna studie. 

För att uppnå målen med denna studie genomfördes både laboratorieexperiment och diskret elementsimulering. I experimentdelen samlades de tre mest stensläppresistenta PA-blandningarna in från svenska, holländska och japanska producenter och jämfördes med avseende på motstånd mot stensläpp. Dessutom undersöktes olika bindemedel och tillsatser med avseende på deras potential för att förbättra dess motstånd mot stensläpp.

Utvärderingsdelen av denna studie genomfördes med både standardmetoder och nya testmetoder. Resultaten av den experimentella delen visade på fördelen med att använda polymermodifierade bindemedel med lägre penetrationsvärden jämfört med den som användes i den senaste svenska PA[1]blandningen. Dessutom verkade den nya testmetoden, det vill säga högvattentryckstest, möjliggöra en effektiv relativ jämförelse mellan olika blandningar när det gäller deras motstånd mot stensläpp. 

Diskret elementsimulering användes också i den här studien för att bygga upp en grundläggande förståelse för hur lossningsfasen inverkar på segregering i massan vilket i sin tur kan leda till att försämra motståndet mot stensläpp hos PA-beläggningar. 

Den valda metoden gör att man kan ge rekommendationer för materialval, utvärdering och även hanteringstekniker för att förbättra motståndet mot stensläpp hos PA-beläggningar.