VTI National Transport Research Database

BVFF Numerisk modell för skadeutveckling i asfalt på grund av tjällyft (Numerical model for damage prediction in asphalt layers due to frost heave)

  • Balieu, Romain
  • Kungliga tekniska högskolan, Universitet eller högskola, 202100-3054
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2020-05-01 -- 2023-06-30 Registration number:
  • Trafikverket 2020/19896
Subject(s): Abstract: : I länder som upplever frysningstemperaturer är frost ett av de största problemen vid vägdimensionering. Att försumma detta leder till allvarliga skador i asfalten och de underhållsoperationer som krävs för att hålla infrastrukturen i drift försämrar transportsektorns hållbarhet. Huvudtanken i detta projekt är att utveckla en numerisk modell som kan förutspå skadorna i asfaltslagren på grund av tjällyft. Genom att koppla denna modell till den redan utvecklade modellen på KTH som simulerar skador på asfalt på grund av fukt, belastning och frost inuti asfalten ges en möjlighet att förutspå vinterskadorna i asfalt. Att utveckla en tillförlitlig numerisk modell kräver dock experimentella studier som på förhand bestämmer påverkan av alla faktorer som spelar en viktig roll i tjällyftsfenomenet. Under de senaste åren har Luleå Tekniska Universitet (LTU) genomfört en experimentell undersökning av egenskaperna hos tjällyftsfenomenet i frostkänsliga jordar i laboratorieskala. Baserat på deras resultat kan vår grupp på KTH utveckla en numerisk modell för att förutspå skadorna i asfalt på grund av tjällyftsprocessen, särskilt med beaktande av varierande tjällyft i tvärled av vägen. Modellen kan bygga upp en bakgrund för ytterligare undersökningar för att föreslå effektivare sätt att utforma vägar och underhållsmöjligheter. Detta kan leda till en mer hållbar transportinfrastruktur med tanke på att en minskning av underhållsoperationer minskar koldioxidutsläppen. Abstract: In countries experiencing freezing temperature, frost action is one of the main concerns in designing pavement structure. Neglecting this, leads to a severe degradation of the asphalt and the maintenance operations required to keep the infrastructure operational goes against the sustainability of the transport sector. The main idea in this project is to propose a numerical model able to predict the damages in asphalt layer due to the frost heave action. Attaching this model to the already developed model at KTH accounting for damages in asphalt caused by caused by moisture, load and frost provides an opportunity through which the winter damages in asphalt can be predicted. Nevertheless, developing a reliable numerical model requires experimental and analytical study determining the influence of all factors playing significant role in the frost heave phenomenon in advance. In recent years, Luleå University of Technology (LTU) has conducted experimental investigation attempting to study the characteristics of frost heave phenomenon in frost susceptible soils in laboratory scale. Their investigations have provided a concrete background relying on which our group at KTH can take a further step by developing a numerical model to predict the damages in asphalt due to the frost heave process and particularly with the presence non-uniform soil heaves along the road section. The model can build up a background for further investigations to propose more efficient pavement design approach and maintenance options. This even leads to more sustainable transport infrastructures considering the fact that reducing maintenance operations yields in decrease of CO2 emission.
Item type:

Powered by Koha