1. Hva er permanente deformasjoner, og hvorfor liker vi ikke slike?

1.1. Permanente deformasjoner og faktorer som påvirker disse

Relativ deformasjon (“strain”) defineres som endring i lengde som funksjon av den lengden som er utgangspunkt for endringen, dvs.:

Relativ deformasjon ε = (lengdeendring)/(opprinnelig lengde)

Code Embed: Cannot use VIDEO1 as a global code as it is being used to store 2 unique pieces of code in 6 posts

I et elastisk materiale øker deformasjonen linært ved økende belastning

I et lineært elastisk materiale øker deformasjonen som en lineær funksjon av belastningen.

I et 100 % elastisk materiale går deformasjonen tilbake langs den samme lineære kurven når belastningen reduseres.

Deformasjon i et ideelt elastisk materiale er fullstendig reversibel. Så snart belastingen opphører går gjenstanden tilbake til sin opprinnelige form.

Deformasjon i et et ideelt elastisk materiale er fullstendig reversibel, f.eks. når en tung hjullast har passert.

Relativ deformasjon defineres som endringen i et punkt, mens deformasjon som generelt begrep defineres som selve endringen i materialet. I et vegdekke er vi vanligvis opptatt av den vertikale endringen av overflatens posisjon (f.eks. som følge av passerende kjøretøyer). Den er summen av alle vertikale deformasjoner i hvilket som helst punkt under overflaten. Den kan skyldes trykk-, strekk- eller skjærkrefter, samt bøyning eller torsjon (vridning).

Plastiske deformasjoner er ikke reversible. Men en gjenstand som utsettes for plastisk deformasjon kan først ha vært gjennom et stadium med reversibel elastisk deformasjon. Gjenstanden vil da delvis gå tilbake til sin opprinnelige form.

På en veg med liten trafikk er virkningen av en tung hjullast alltid en kombinasjon av elastisk deformasjon og en svært liten andel permanent deformasjon.

Vegbyggingsmaterialer er ikke ideelt elastiske. De vil akkumulere noe permanent deformasjon hver gang de belastes.

Kombinasjonen av elastisk og permanent deformasjon ved gjentatte LAVE belastningsnivåer. Den røde horisontale linjen indikerer bruddlastens nivå. I første del av belastningen øker deformasjonen sterkt på grunn av den første komprimeringen av materialet, men den går snart tilbake til et konstant lavt nivå.

Laboratorietester, både i ROADEX-prosjektet og i andre tilfeller, tyder på at følgende viktige faktorer påvirker graden av akkumulert permanent deformasjon:

  • materialets kornfordelingskurve, og spesielt andelen finkornig materiale og dets kvalitet,
  • komprimeringsgraden, dvs. materialets densitet i tørr tilstand.
  • materialets innhold av ubundet vann,
  • belastningstilstanden materialet utsettes for, spesielt omfanget av skjærkrefter (ved lave skjærspenninger vil den varige deformasjonen sannsynligvis stabilisere seg, mens den vil fortsette å akkumuleres ved høye skjærspenninger.
Kombinasjonen av elastisk og permanent deformasjon ved HØYE belastningsnivåer nær nivået for bruddlast (den horisonale røde linjen). Deformasjonen øker sterkt fra belastningens begynnelse.

1.2. Problemer som skyldes permanente deformasjoner

Gjennom ROADEX-prosjektet er det påvist at i Den nordlige periferi er permanente deformasjoner hovedårsaken til uønsket spordannelse på lavtrafikkveger. Denne spordannelsen skaper en rekke problemer for vegbrukere og vegeiere.

Trafikksikkerhet og helseskader hos tungbilførere.

Dype hjulspor kan innebære en trafikksikkerhetsrisiko. Der samles opp vann, som kan føre til fare for vannplaning i regnvær og skrens på grunn av is om vinteren. Permanente deformasjoner, særlig på vegskuldrene, kan utsette tunge kjøretøyer for torsjon. I det lange løp kan skadelige vibrasjoner føre til helseskader hos bilførerne.

12_1a

12_1b
12_1c
12_1d
12_1e

Nedsatt bæreevne.

Spor i overbygningen og/eller underliggende lag i vegen kan føre til sammenbrudd av slitelag.

12_2

Når det skjer renner overflatevannet ned i vegkroppen og undergrunnen i stedet for å dreneres ut til siden. Dermed blir disse lagene oppbløtt.

12_3

Derfor er spordannelsen sjelden lik langs vegens lengdeakse, og ujevnt vegdekke kan gi lavere jevnhetsstandard og dårligere kjørekomfort.

12_4

Større kostnader for vegbrukerne

Mye spordannelse kan også koste mer for vegbrukerne. Det gir større friksjon mot sidene av bildekket, som igjen gir høyere drivstofforbruk og dekkslitasje.

Dype spor gir hurtigere slitasje på sidene av bildekk, noe som gir økte transportkostnader for bileierne.

Større kostnader for vegeierne

Sporet veg gir andre problemer for vegeierne. I Skandinavia, der piggdekk er vanlige, øker dekkeslitasjen betraktelig og gir dype spor der vann samles opp. Dermed reduseres dekkets levetid.

Vann som blir stående i bunnen av sporene øker sporslitasjen fra hvert kjøretøy. Dermed blir vegdekkets levetid kortere.

Spor gir også problemer for fjerning av is og sammenpakket snø vinterstid. Det kan bli svært vanskelig med veghøvel eller undermonterte skjær på bil, noe som kan skade vegdekket ytterligere.

12_5
Choose another lesson Back to Roadex Network