Tillståndet hos vägöverbyggnader påverkas bland annat av förekomsten av vatten och fukt i vägkonstruktionen. Förekomst av vatten accelererar nedbrytningen av vägen och leder till dyra underhållskostnader. Forskningen har visat att betydande vägandelar behöver tidigarelägga underhållsåtgärder, oavsett trafikvolymen på grund av fuktrelaterade skador. Övervakning av fuktförhållanden i synnerhet med icke-förstörande och kontinuerliga metoder är därför bra att ha vid val av lämplig underhållsåtgärd. Dessutom är det värdefullt att känna till fukttillståndet i vägen för en mer korrekt bedömning av bärighetsmätningar med FWD (fallviktapparat) eller TSD (Traffic Speed Deflectometer), särskild under våren (upptiningsperiod).

I denna studie används en flermottagande markradar (GPR) och en fallviktsdeflektometer för bedömning av fuktnivåer och strukturellt tillstånd för en fullskalig vägkonstruktion inomhus. Grundvattennivåer i vägkonstruktionen varierades genom tillförsel av vatten i testkonstruktionen. GPR-mätningarna rapporterar en relativ vattenhalt i testkonstruktionen. Resultaten visade en uppenbar korrelation mellan fallviktsmätningarna och de genomsnittliga GPR-hastighetsmätningarna för de undersökta testerna. Vidare forskning av andra GPR-parametrar, såsom frekvens, magnitud och amplitud för GPR-signalen, rekommenderas.

Asphalt pavement performance is affected by the presence of water(moisture). Increased moisture within the road structure can result in substantial cost increase for the for society. Research have showed that significant portion of the road sections need early maintenance measures regardless of traffic volume due to moisture-related damages. Monitoring moisture conditions, preferably using a non-destructive continuous method, offers important information into the decision-making and selecting appropriate maintenance intervention. Furthermore, understanding moisture conditions is critical for accurately interpreting automatic road condition measurements, especially during the spring (thawing) when the roads exhibit the lowest load bearing capacity due to increased levels of moisture.

This study employed a multi-receiver ground penetrating radar (GPR) and a falling weight deflectometer (FWD) devices to assess moisture levels and structural condition of field and indoor full-scale test roads. The groundwater level of the test road was varied by introducing water to the system. The results revealed an apparent correlation between the FWD and the average GPR velocity measurements. The GPR measurements provided a relative water content of the test roads. Further exploration of other GPR parameters, such as frequency, magnitude, and amplitude of the GPR signal is recommended.

Vägobjektet Geddeknippel–Kalsås byggdes år 2003–2006 som en del av motorvägen E6 norr om Uddevalla i både söder- och norrgående riktningarna. Provsträckor anlades med polymermodifierat bitumen (PMB) bestående av några varianter av SBS (styrene-butadiene-styrene) och EVA (Ethylene-vinylacetat). Provsträckorna har planerats av dåvarande Vägverket (Trafikverket) i samarbete med branschens aktörer. Syftet är att klargöra nyttan av användning av polymermodifierade asfalt-beläggningar i olika asfaltlager av bitumenbundna konstruktioner. 

Uppföljningen av provvägen har utförts genom laboratorieundersökningar av prov från beläggningarna och fältmätningar. Utvärdering av beläggningarna och prognostisering av tillståndsutveckling hos provsträckorna har utförts med olika verktyg och validerats genom tillståndsutveckling hos vägens provsträckor. Resultaten visade att asfaltbeläggningarna med och utan PMB åldrades med tiden dock i varierande grad. Förhårdning av beläggningar genom åldring påverkar tillståndutveckling och det måste beaktas för en korrekt bedömning av nedbrytning av sträckorna. 

Det konstaterades att polymermodifierade bindemedlen kan påverka beläggningars funktion på ett betydelsefullt sätt. Valet av PMB måste planeras med hänsyn till eftertraktade funktionsegenskaper och lagrets position i en vägkonstruktion. Olika PMB varianter kan behövs för olika ändamål. Till exempel, olika PMB kan behövas för stabilitet alternativ motstånd mot sprickor hos beläggningar och ibland kan den konventionella beläggningen vara mest optimal ur teknisk eller samhällsekonomisk aspekt. Spårmodellen PEDRO är ett praktiskt verktyg för klargörande av inverkan av parametrarna på spårtillväxt i bitumenbundna lager. Verktyget beskriver andelen av spårdjup från varje asfaltlager med hänsyn till lagrets funktionsegenskaper och position i en vägkonstruktion för ett optimalt val av en beläggning. Trafikverkets satsning på räkning av trafikvolym genom WIM-mätningar (Weight-in-motion) är överlägsen dagens metod för uppskattning av trafikvolym från ÅDT (årsdygnmedeltrafik) vid beräkningar av teknisk livslängd i detta arbete. Dock finns fortfarande mycket begränsade WIM-mätningar.

The test road Geddeknippel–Kalsås was built in 2003–2006 as a part of the E6 motorway north of Uddevalla in both south and north directions. Test sections were constructed with polymer-modified bitumen (PMB) consisting of several variants of SBS (styrene-butadiene-styrene) and EVA (Ethylene-vinyl acetate). The test sections have been planned by the Swedish Transport Administration in collaboration with industry. The purpose is to clarify the benefit of using the PMB in asphalt mixtures in asphalt concrete layers of flexible pavements. 

Long-term-pavement-performance was carried out through laboratory tests of samples and follow-up measurements. Evaluation of the pavement’s sections and prognoses of deterioration development at the test sections has been carried out with various models and test methods. The results showed that the asphalt concretes with and without PMB aged over time, however, to varying degrees. Hardening of asphalt concrete due to aging affects the development of pavement conditions and this must be considered for correct assessment of degradation of the sections. It was found that the PMBs used in this work can significantly affect the function of asphalt concretes. The choice of a PMB must be planned considering the desired functional characteristics and the asphalt concrete layer position in a road structure. Different PMB variants may be needed for different purposes. For example, different PMBs may be needed against rutting alternative fatigue cracking and sometimes the conventional asphalt concrete may be most optimal considering pavement life and from a socioeconomic aspect. 

Rutting model PEDRO has been found to be a practical tool for clarifying the impact of the most important parameters on rut growth in bitumen-bound layers. It describes the proportion of rut depth from each asphalt layer and in respect of the layer’s functional properties and position in the road structure for an optimal choice of asphalt materials. The Swedish Transport Administration's investment in counting traffic volume through WIM (Weight-in-motion) measurements is superior to the current method based on estimation of the traffic volume from AADT (Average Annual daily traffic) in prediction of in-situ life. However, so far there are very limited WIM measurements.

Flexible pavement rutting due to permanent deformation accumulation in asphalt layers is one of the most common modes of road failures. In addition to high maintenance costs, rutting is a major concern for traffic safety, as the rut growth increases the risk for hydroplaning and difficulties in vehicle steering. In this context, accurate methodologies for pavement rutting performance prediction are crucial for decision support in pavement design and rehabilitation. More rational rutting performance models are needed to enable the implementation of new and more sustainable and environmentally friendly asphalt materials as well as to evaluate the impact of high capacity traffic (HCT) vehicle types on bituminous layers.

The main goal of this work is to implement and disseminate an asphalt rutting performance prediction tool called PEDRO (PErmanent Deformation of asphalt concrete layers for ROads). It focuses solely on the permanent deformation of asphalt concrete materials in the pavement structure. The PEDRO tool is a viscoelastic model for the calculation of permanent vertical strain under moving wheel loads over a viscoelastic half-space. The analysis is performed for the entire rutting zone and the permanent deformation of each layer or sub-layer, depending on its location in the pavement structure, is then integrated over the whole asphalt concrete depth.

Spårbildning i bitumenbundna beläggningar är en av de vanligaste vägskadorna. Utöver de höga underhållskostnaderna orsakar detta ett stort problem för trafiksäkerheten, eftersom risken för vattenplaning ökar och fordonsstyrningen försvåras. Noggranna och praktiska metoder för prediktering av spårutveckling är avgörande för beslutsstöd i dimensionering och rehabilitering av vägar. Bättre spårmodeller behövs också för att utvärdera nya massabeläggningar samt för att kunna utvärdera effekterna av olika fordonstyper på vägarnas livslängd med avseende på spårbildning.

Huvudsyftet med detta arbete är att implementera och sprida ut ett praktiskt verktyg, kallat PEDRO (PErmanent Deformation of asphalt concrete layers for ROads) för prediktering av spårtillväxt hos bituminösa beläggningar. Modellen fokuserar enbart på permanenta deformationer hos asfaltbeläggningar och är en viskoelastisk modell för beräkning av permanent vertikal töjning under inverkan av ett rullande hjul över ett viskoelastiskt material. Analys av påkänningar utförs över hela det deformationspåverkande området (inte enbart i en punkt) per varje skikt och deformationen summeras över skiktets tjocklek.

Utförandet av en vägbeläggning har stor betydelse för hållbarheten. Separation i massabeläggningar leder till kortare livslängd på asfaltbeläggningar och för tidigt uppkomna skador har ofta ett direkt samband med hur väl utfört beläggningsarbetet är. Svårigheten med separationsproblemet ligger i att det saknas lätthanterliga och objektiva praktiska metoder för bestämning av separationsgrad och dess effekt på hållbarheten. Under senare år har vägytemätbilar använts för mätning av makrotextur med måttet MPD (Mean Profile Depth). Korrelationen mellan MPD-värden och styvhetsmodul antyder att MPD-mätvärden skulle kunna vara en praktisk och snabb metod för utvärdering av kvaliteten hos utfört arbete. Ett begränsat antal fallviktsmätningar utfördes på positioner med olika separationsgrad i AG-lagret (Asfaltbundet Grus). Det konstaterades en tendens till inverkan av separation i AG-lagret på fallviktsdata även om det fanns en variation i data. I denna studie presenteras ett tillvägagångssätt för detektering av ytor med hög makrostruktur. Fast MPD-värden bara beskriver ytans textur, kan det användas för en snabb skanning av separerade ytor i det översta beläggningslagret. Begränsad och riktad provtagning kan därefter utvärderas för mer exakt bestämning av separationsgrad och dess effekt på livslängden/ hållbarheten.

Non-destructive testing in quantifying the asphalt pavement layers homogeneity can be used for the quality assurance in paving contracts. This paper summarizes the findings from a field study on segregation in bituminous pavement mixes that relates pavement layer surface texture to the homogeneity of the paved bituminous layer by distinguishing mix segregated area. The mean profile depth (MPD) values of paved layer were measured. Based on these values three locations on the road were identified having low, intermediate and high MPD values. Thereafter, cored samples were tested for stiffness modulus before and after moisture conditioning by performing the moisture induced sensitivity test (MIST). Results clearly showed that the samples from the locations with high MPD values were mostly affected by the moisture conditioning for which the stiffness moduli were significantly reduced. The samples with high MPD values had the highest air voids as well. Thus, this study demonstrated that construction quality described by segregation in the paved asphalt mix has a significant impact on the moisture sensitive performance of pavements. A limited number of falling weight deflectometer (FWD) measurements were performed at positions with different degree of separation in the road base layer. There was a tendency for the effect of separation in the road base layer on FWD even though there was a variation in data. The strong correlation between the MPD values and change in stiffness modulus also suggests that the measurements of the MPD values can be a reliable and non-destructive method for evaluating the construction quality of a pavement and in developing the quality assurance criteria based on pavement performance that can be used in paving contracts.

En sträcka på 800 meter av motorvägen E6 söder om Ljungskile, öppnad för trafik 1991, uppvisade skador i form av längsgående sprickor i hjulspåren redan efter ca 5 års trafikering. Under år 2000 hade vägen omfattande längs- och tvärgående sprickbildning samt visade en omfattande spårbildning med ojämnheter. Sträckan förstärktes genom fräsning och påbyggnad. Inom vägavsnittet anlades tre provsträckor för undersökning av stålnätsarmeringens betydelse för upphöjning och förbättring av bärigheten och motståndet mot sprickor och spår. Teststräckorna instrumenterades med töjningsgivare på den frästa ytan. Syftet är att studera stålnätets förmåga att ge ökad bärighet i vägkroppen och motverka sprickor och spårbildning i beläggningsytan. Denna rapport redovisar resultat från uppföljning efter 12 års trafik. Efter att vägen har trafikerats i 12 år visar referenssträckan omfattande längsgående sprickor i hjulspår. Det förekommer inga tydliga bärighetsrelaterade sprickbildningar på de armerade sträckorna, utom en enstaka fin, längsgående spricka i en av de armerade sträckorna (sträcka 2) och ett par tvärgående, finare sprickor som kan härröra från skarvarna i stålarmeringen i sträcka 3. Det konstateras att armeringen har haft en signifikant effekt (10–15 %) på höjning av bärighet och begränsning av spårutveckling. Omfattande stensläpp på slitlagret har förekommit på alla tre sträckor.

A motorway road section of 800 metre long of the road E6 south of Ljungskile in the Southwest of Sweden was seriously damaged due to low bearing capacity. Longitudinal and transversal cracks were frequently observed after about five year’s traffic. The road section was rehabilitated by milling away 80 millimetre and paving with new bituminous layers. Three full-scale, 100-metre test sections were built. Two test sections were reinforced with steel fabrics and one section without reinforcement as a reference section. These sections are instrumented with strain gauges. The section’s performance have been tested by deflection, strain and rut measurements and manual distress surveys. Degradation behavior of the test sections were numerically analyzed. This report presents pavement performance of the test sections after 12 years in-service. The reference section has shown extensive longitudinal cracks in the wheel paths. However, almost no cracks in the reinforced sections. It is concluded that the reinforcement had a significant influence (10–15%) in increasing the resistance of the test sections against fatigue cracking and in limitation of the rutting in pavement surface related to repeated-loading of the heavy vehicles.