Search

Porous asphalt has gradually gained a lot of popularity in the past ten years for its ability to reduce traffic noise, especially noise generated between tire and road surface. The acoustical absorption properties are mainly due to the pore structure and the texture of the mixture. However, the percentage of these pores decrease during the lifetime. The main reason is that dirt and organic material get stuck in the air void structure and eventually cause clogging. In Nordic countries, particles from the road which get released due to the use of spiked tires accelerate clogging. To minimize wear and tear of these roads, larger aggregates are used. But, larger stone size diminishes the noise absorption ability of the mixture. Another reason that is attributed to void reduction is post-compaction. The fact that these mixtures damage prematurely and need more maintenance than conventional pavements is the main reason for its limited use. Given these problem, it is therefore important to understand how clogging can be minimized and/or reverted via operational maintenance actions. Different types of cleaning vehicles have been used previously to restore porosity. Unfortunately, these cleaning attempts have led to ambiguities and the effect of cleaning is widely debated. A method to look inside and to measure this effect is needed. This thesis has compared nine field core samples of porous asphalt from E4 Huskvarna, with the aim to conduct an in depth analysis of the air voids distribution before and after cleaning with a particular cleaning method. For this, the Skanska maintenance vehicle was selected, named VägRen which is claimed to be optimized for porous asphalt under Nordic conditions has been used to clean a 100 m section. Cores were drilled before and after cleaning. The samples were scanned with high resolution X-ray computed tomography (CT) scanner in order to capture the entire morphology. The digital image analysis program, AvizoFire® was used to characterize the 3D internal structure of air voids. Porosity evaluation as a function of depth of the asphalt layers has been studied to analyze the void distribution and cleaning effectiveness of the dirt with the investigated method. The results show that: (i) No visible damage induced by VägRen could be detected. (ii) Skanska's maintenance vehicles increased the air voids in the entire cleaned core and connected air voids increased by 83 %. The knowledge generated from this study can assist in the broader understanding of effectively utilizing porous asphalt under Nordic Conditions, though more research will be needed for conclusive results on the general effectiveness of the cleaning method and the effect of the life time of the pavement. Intresset för att använda bullerreducerande beläggningar har gradvis ökat de senaste tio åren på grund av dess förmåga att reducera trafikbuller och i synnerhet det buller som genereras mellan däck och vägbana. Den bullerreducerande förmågan beror främst på beläggningens textur samt porstruktur. Dessutom minskar den procentuella andelen hålrum med tiden, det är främst partiklar och vägdamm som fastnar i porstrukturen och medverkar till igensättning av hålrummen. Denna igensättning accelereras i de nordiska länderna på grund av frekvent användande av dubbdäck. För att minska dubbdäcksslitaget används ofta beläggningar med större maximal stenstorlek, dessa större stenar genererar dock mer trafikbuller. En annan faktor som kan bidra till minskat hålrum är relaterat till efterpackning av beläggningen. Faktum att dessa typer av asfalt försämras i förtid och kräver mer underhåll generellt motverkar en bredare användning av bullerreducerande beläggningar. Ovannämnda problem belyser vikten att förstå till vilken grad igensättningsprocessen av beläggningens porstruktur kan minimeras samt återställas med riktade underhållsåtgärder. För att förbättra den akustiska livslängden har olika typer av rengöringsutrustningar testats. Utvärderingen från dessa tester har inte varit entydiga, vilket har lett till att effekterna av rengöring har ifrågasatts. Det finns således ett behov av att kunna utvärdera porstrukturen före och efter rengöring. Föreliggande avhandling har jämfört nio borrkärnor från en bullerreducerande beläggning från E4 utanför Huskvarna, med syftet att utföra en djupanalys av borrkärnornas porstruktur. Skanskas egenutvecklade underhållsfordon, VägRen (VR), optimerad för nordiska förhållanden användes för att rengöra en sträcka på ca 100 m av E4:an. Borrkärnorna togs före och efter rengöringen. Provkropparna analyserades med en högupplöst röntgen datortomograf (CT) skanner för att framställa hela morfologin. Bilderna erhållna från datortomografin bearbetades till 3D med bildanalysprogrammet, AvizoFire®. Porositeten som funktion av beläggningsdjup har studerats för att analysera effeketen av den valda rengöringsmetoden. Resultaten visar att: (i) Inga synliga skador på den rengjorda sträckan, orsakade av VägRen. (ii) Skanskas rengöringsfordon återställde en del av hålrummet på samtliga nivåer för de tvättade provkropparna. Andel sammanhängande porer ökade med 83 \%. Kunskap erhållen från denna studie kan bidra till en djupare förståelse om mer optimal användande av bullerreducerande beläggningar under nordiskt klimat. Dock behövs det mer forskning för att fastställa effektiviteten av rengöringsmetoden och hur den påverkar livslängen.

Porous asphalt has gradually gained a lot of popularity in the past ten years for its ability to reduce traffic noise, especially noise generated between tire and road surface. The acoustical absorption properties are mainly due to the pore structure and the texture of the mixture. However, the percentage of these pores decrease during the lifetime. The main reason is that dirt and organic material get stuck in the air void structure and eventually cause clogging. In Nordic countries, particles from the road which get released due to the use of spiked tires accelerate clogging. To minimize wear and tear of these roads, larger aggregates are used. But, larger stone size diminishes the noise absorption ability of the mixture. Another reason that is attributed to void reduction is post-compaction. The fact that these mixtures damage prematurely and need more maintenance than conventional pavements is the main reason for its limited use. Given these problem, it is therefore important to understand how clogging can be minimized and/or reverted via operational maintenance actions. Different types of cleaning vehicles have been used previously to restore porosity. Unfortunately, these cleaning attempts have led to ambiguities and the effect of cleaning is widely debated. A method to look inside and to measure this effect is needed. This thesis has compared nine field core samples of porous asphalt from E4 Huskvarna, with the aim to conduct an in depth analysis of the air voids distribution before and after cleaning with a particular cleaning method. For this, the Skanska maintenance vehicle was selected, named VägRen which is claimed to be optimized for porous asphalt under Nordic conditions has been used to clean a 100 m section. Cores were drilled before and after cleaning. The samples were scanned with high resolution X-ray computed tomography (CT) scanner in order to capture the entire morphology. The digital image analysis program, AvizoFire® was used to characterize the 3D internal structure of air voids. Porosity evaluation as a function of depth of the asphalt layers has been studied to analyze the void distribution and cleaning effectiveness of the dirt with the investigated method. The results show that: (i) No visible damage induced by VägRen could be detected. (ii) Skanska's maintenance vehicles increased the air voids in the entire cleaned core and connected air voids increased by 83 %. The knowledge generated from this study can assist in the broader understanding of effectively utilizing porous asphalt under Nordic Conditions, though more research will be needed for conclusive results on the general effectiveness of the cleaning method and the effect of the life time of the pavement. Intresset för att använda bullerreducerande beläggningar har gradvis ökat de senaste tio åren på grund av dess förmåga att reducera trafikbuller och i synnerhet det buller som genereras mellan däck och vägbana. Den bullerreducerande förmågan beror främst på beläggningens textur samt porstruktur. Dessutom minskar den procentuella andelen hålrum med tiden, det är främst partiklar och vägdamm som fastnar i porstrukturen och medverkar till igensättning av hålrummen. Denna igensättning accelereras i de nordiska länderna på grund av frekvent användande av dubbdäck. För att minska dubbdäcksslitaget används ofta beläggningar med större maximal stenstorlek, dessa större stenar genererar dock mer trafikbuller. En annan faktor som kan bidra till minskat hålrum är relaterat till efterpackning av beläggningen. Faktum att dessa typer av asfalt försämras i förtid och kräver mer underhåll generellt motverkar en bredare användning av bullerreducerande beläggningar. Ovannämnda problem belyser vikten att förstå till vilken grad igensättningsprocessen av beläggningens porstruktur kan minimeras samt återställas med riktade underhållsåtgärder. För att förbättra den akustiska livslängden har olika typer av rengöringsutrustningar testats. Utvärderingen från dessa tester har inte varit entydiga, vilket har lett till att effekterna av rengöring har ifrågasatts. Det finns således ett behov av att kunna utvärdera porstrukturen före och efter rengöring. Föreliggande avhandling har jämfört nio borrkärnor från en bullerreducerande beläggning från E4 utanför Huskvarna, med syftet att utföra en djupanalys av borrkärnornas porstruktur. Skanskas egenutvecklade underhållsfordon, VägRen (VR), optimerad för nordiska förhållanden användes för att rengöra en sträcka på ca 100 m av E4:an. Borrkärnorna togs före och efter rengöringen. Provkropparna analyserades med en högupplöst röntgen datortomograf (CT) skanner för att framställa hela morfologin. Bilderna erhållna från datortomografin bearbetades till 3D med bildanalysprogrammet, AvizoFire®. Porositeten som funktion av beläggningsdjup har studerats för att analysera effeketen av den valda rengöringsmetoden. Resultaten visar att: (i) Inga synliga skador på den rengjorda sträckan, orsakade av VägRen. (ii) Skanskas rengöringsfordon återställde en del av hålrummet på samtliga nivåer för de tvättade provkropparna. Andel sammanhängande porer ökade med 83 \%. Kunskap erhållen från denna studie kan bidra till en djupare förståelse om mer optimal användande av bullerreducerande beläggningar under nordiskt klimat. Dock behövs det mer forskning för att fastställa effektiviteten av rengöringsmetoden och hur den påverkar livslängen.