Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet

Rainer Laaksonen, Kyösti Laukkanen Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Tien kerrosstabiloinnin käyttöikä ja tuotehyväksyntä (Infra - Stabil) Tiehallinnon selvityksiä 45/2007

Rainer Laaksonen, Kyösti Laukkanen Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Tien kerrosstabiloinnin käyttöikä ja tuotehyväksyntä (Infra - Stabil) Tiehallinnon selvityksiä 45/2007 Tiehallinto Helsinki 2007

Kannen kuva: Stabilointikoneen sekoitusrummun rakenne, (lupa: Wirtgen Finland Oy) Verkkojulkaisu pdf (www.tiehallinto.fi/julkaisut) ISSN 1459-1553 ISBN 978-951-803-964-1 TIEH 3201071-v Tiehallinto Tietekniikka Opastinsilta 12 A PL 33 00521 HELSINKI Puhelin 0204 22 11

Rainer Laaksonen, Kyösti Laukkanen: Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet. Tien kerrosstabiloinnin käyttöikä ja tuotehyväksyntä (Infra-Stabil). Helsinki 2007: Tiehallinto, Tietekniikka. Tiehallinnon selvityksiä 45/2007. 71 s. + liitt. 45 s. ISSN 1459-1553 ISBN 978-951-803-964-1, TIEH 3201071-v. Asiasanat: in-situ tutkimukset, kantava kerros, koerakenteet, koetiet, komposiitti, masuunihiekka, rakenteen parantaminen, remix, sementtistabilointi, stabilointi, urautuminen, vaahtobitumi TIIVISTELMÄ Tutkimus "Referenssistabilointien täysmittakaavakokeet" muodostaa osan INFRA-teknologiaohjelman projektista Infra-Stabil. Projektissa tutkittiin erilaisia Tiehallinnon stabilointiohjeen mukaisia kantavan kerroksen stabilointeja. Nämä ovat tierakenteen parantamismenetelmiä, joissa tien kantava kerros tai sen yläosa sidotaan bitumilla, sementillä tai masuunihiekalla. Stabilointia tehdään sekä uusia teitä rakennettaessa että vanhoja teitä peruskorjattaessa. Stabiloinnilla parannetaan tien kuormitus- ja deformaatiokestävyyttä. Tutkimus kattoi perinteisten sementtistabiloinnin ja bitumistabiloinnin lisäksi 1990-luvulla kehitetyt remix-, masuunihiekka- ja komposiittistabiloinnit. Eri stabilointityyppien kehittyessä on kehitetty sekä asema- että paikallasekoituskalustoa. Stabilointityölle on tyypillistä, että siinä käytetään lähinnä paikallista, tielinjalla olevaa materiaalia, jonka ominaisuudet vaihtelevat jatkuvasti tien eri kohdissa. Täysmittakaavakoetutkimuksen tavoitteena oli tuottaa: - Vertailuaineistoa samoissa olosuhteissa rakennettujen, Tiehallinnon ohjeiden mukaisten erilaisten kerrosstabilointien (ns. referenssistabilointien) ominaisuuksien keskinäistä vertailua varten, käyttöikämitoitusmenettelyjen lähtötiedoiksi ja kehittyvien stabilointiohjeiden perusteeksi sekä yritysten omien reseptien mukaisten merkkituotteiden hyväksyntämenettelyä varten. - Vertailuaineistoa referenssistabilointien laboratoriotutkimustulosten ja niiden tieolosuhteissa tutkittujen vastaavien ominaisuuksien välille osoittamaan ennakkokokeiden tulosten käyttömahdollisuuksia käyttöikämitoituksen lähtötietoina. - Pitkäaikaisesti seurattavissa oleva, suhteellisen homogeeniselle alustalle rakennettu koetie, jonka toimivuusominaisuuksien ja kuntomuuttujien (rakenteiden pysyvyyttä ja turmeltumista) kehittymistä seuraamalla voidaan kehittää ja tarkentaa käyttöikämalleja. Hankkeen täysmittakaavakokeiden pääkohteeksi Tiehallinto osoitti Vaasan tiepiiristä tien mt 718 välin Kaitsor Vöyri. Esitetty kohde sopi tarkoitukseen hyvin riittävän pituutensa ja homogeenisuutensa johdosta. Sementtistabilointikohteeksi valittiin kaksi vanhempaa, mahdollisimman hyvin dokumentoitua kohdetta. Ensimmäinen oli valtatiellä vt 5 välillä Hiltulanlahti - Vehmasmäki sijaitseva paikallastabilointikohde, jossa tutkittiin jälkitärytyksen vaikutusta ja toinen oli asemasekoitteisena toteutettu valtatien vt 6 Vuoksenniskan ohitustieosuus. Perusparannusurakka ja sen eri alihankinnat kilpailutettiin. Stabilointityön Vöyrin kohteessa tekivät pääurakoitsijana Skanska Asfaltti Oy (Remix) ja aliurakoitsijoina Andament Oy (masuunihiekka) ja Lemminkäinen Oyj (komposiitti, vaahtobitumi). Sekoitusjyrsintä ja stabilointi tehtiin kesä-heinäkuussa 2004.

Jälkiseurannan tärkein tavoite oli seurata koekohteen (Mt 718) eri tavoin stabiloitujen rakenteiden ja päällysteen toimivuusominaisuuksien (tasaisuudet ja vauriot) ja kantavuuden kehittymistä projektin aikana. Koetien seurantaa tulisi jatkaa, kunnes stabilointityyppien erot alkavat näkyä ja rakenteet tulisi avata seurannan myöhemmissä vaiheissa. Vain tällä tavoin koetien rakentamisesta saataisiin täysimääräinen hyöty ja stabiloitujen kerrosten ala- ja yläpinnan pystysiirtymistä ja tilasta ja kunnosta saataisiin varmempi tulos. Projektin seurannassa todettiin, että uransyvyys kasvoi vuosina 2004 06 keskimäärin nopeudella 0,25 mm/vuosi suunnassa 1 ja 0,5 mm/vuosi suunnassa 2. Seurantamittauksissa todettiin stabiloinnin aiheuttaman kantavuuden laskun jälkeen kantavuudessa nouseva trendi, joka johtui stabiloitujen kerrosten jäykistymisestä mm. tiivistymisen ja sitoutumisen johdosta. Stabiloitujen rakennekerrosten jäykkyyksien tasoa ja muutosta seurattiin projektin kuluessa pudotuspainolaitemittaustulosten takaisinlaskennan avulla. Infra-Stabil-projektin aikaisen seurannan lopuksi tehty vaurioinventointi osoitti, että projektin lyhyen seuranta-ajan puitteissa vaurioita ei ehtinyt vielä syntyä, joten niiden avulla ei vielä voitu erotella koerakenteita tai massatyyppejä. Täysmittakaavatutkimuksen tuloksena saatiin materiaalien jäykkyys- ja lujuustietoa todellisen kohteen runko- ja sideaineilla tehdyistä näytteistä. Tulokset ovat käyttökelpoisia referenssistabilointityyppien mitoitusparametrejä käyttöikään liittyvissä mitoituslaskelmissa. Seurannan jatkuessa saadaan tulevaisuudessa lisää tietoa tutkittujen jäykkyys- ja lujuusominaisuuksien muuttumisesta ajassa. Maastonäytteillä tehtyjen laboratoriokokeiden tulosten perusteella voidaan sanoa, että tärkein muuttuja ennakko- ja seurantakokeiden näytevalmistuksessa on tiiveys ja toiseksi tärkein on testaushetken kosteustila. Laboratoriokokeiden jäykkyysmoduulitulokset ovat tasoltaan jonkin verran korkeampia kuin takaisinlasketut arvot, jos käytetään vertailukelpoista näytteen tiheyttä ja merkittävästi korkeammat, jos käytetään alan yleisen menettelytavan mukaisesti ylitiivistettyjä näytteitä. Tässä projektissa käytettävissä ollut kahden vuoden seurantajakso oli riittämätön vertailtaessa rakenteita, joiden oletettu / toivottu käyttöikä on 15 vuotta. Kahdessa vuodessa ei synny ilman selvää mitoitus-, työ- tai materiaalivirheriskiä yksikäsitteisiä pinnalta mitattavia poikkeamia tai vaurioita.

Rainer Laaksonen, Kyösti Laukkanen: Full Scale Trials with Stabilized Road Base Courses. INFRA- technology program, Project: Infra-Stabil. Helsinki 2007., Finnish National Road Administration. FINNRA Report 45/2007, 71 p. + app. 45 p. ISSN 1459-1553 ISBN 978-951-803-964-1, TIEH 3201071-v. Key words: in-situ study, road base layer, base course, test structures, test roads, composite, soil-cement, slag, structural rehabilitation, remix, cement stabilization, stabilization, rutting, foam bitumen ABSTRACT This study "Full Scale Trials with Stabilized Road Base Courses" is a part of the project "Infra-Stabil" within the INFRA Technology Project. The project studied stabilized road base course layers made according to stabilization guidelines by the Finnish Road Administration (FINNRA). Stabilizations are rehabilitation methods of road structures in which the road base layer or the upper part of it is bound with bitumen, cement or slag. Stabilization can be used in both constructing new roads and during rehabilitation of old roads. Stabilization is used to increase the loading capacity and resistance to deformation. The study covered in addition to the traditional cement and bitumen stabilization also the remix, slag and composite stabilization developed during the 1990's. During the development of stabilization types the development of plant and in-situ mixing devices has been carried out. Stabilization in-situ is typically done using only local materials available at the site and which properties do change constantly along the road. The purpose of the full scale trial road was to produce: Reference information from structures built on a relatively homogenous site using different layer stabilization methods (so called reference methods) according to the current guidelines by FINNRA. This information is used to compare the properties of different stabilization types, to form basic knowledge for service life design methods, to serve as a basis for developing new stabilization guidelines and to form reference against which the brand mixtures of the contractors will be compared during the acceptance procedure. Reference information from both laboratory tests carried out with reference stabilized materials in advance and corresponding properties studied on the site to validate the use of pre-test results as the initial data for service life design. A test road that can be monitored in long term, built on relatively homogenous sub soil, and by following the development of functional parameters and condition variables (durability and deterioration of structures) can be used to develop and specify service life models. FINNRA nominated for the test road the local road mt 718 between Kaitsor and Vöyri. This chosen road section was well suited for this purpose due to adequate length and homogeneity. For cement stabilized sections two older, well-documented sections were chosen. The first section lies on highway vt5 between Hiltulanlahti and Vehmasmäki. This section was stabilized on site and it was a test site for studying the effect of post compaction. The second section was located on highway 6 at Vuoksenniska and it was made with plant stabilized material.

The rehabilitation contract of local road mt 718 and all its sub-contracts were based on bidding competition. Stabilization work was done by the main contractor Skanska Asfaltti Oy (remix) and sub-contractors Andament Oy (slag) and Lemminkäinen Oyj (composite, foam bitumen). Premixing with milling and stabilization was carried out during June and July 2004. The most important goal for the monitoring of the differently stabilized sections of the test road (mt 718) was to follow up the development of functional properties of structures and pavement (evenness and damages) and bearing capacity during the project. The monitoring should be continued until the differences between the various stabilization types begins to show and the structures should be opened in some later stage of the follow-up. Only in this way the full use of the execution of a test road is utilized and more accurate information of lateral movements in the top and bottom of stabilized layer together with state and condition is received. During the monitoring, it was determined that the rut depth increased during 2004 to 2006 at the rate of 0,25 mm/year in direction 1 and 0,5 mm/year in direction 2. In the follow-up measurements it was noted that after the initial drop in bearing capacity after the stabilization there has been a trend upwards which is due to stiffening of the stabilized layers because of contraction and increased bonding. The levels of stiffness of stabilized layers were followed during the project by back-calculating the results of falling weight tests. A damage survey done at the end of Infra-Stabil project follow-up period showed that during the short project damages did not have time to appear, so damages could not be used to separate test structures or material types from each other. As a result of the full scale trial, information was obtained about material stiffness and strength from specimens made from actual aggregate and binder at the site. These results can be utilized as material parameters when calculating service life of different material types. As the follow-up period continues more information is gathered from changes in stiffness and strength properties with time. Based on the results from those in-situ specimens, the most important state variable is the density of the specimen followed by moisture content at the moment of testing being the second important state variable. The stiffness modulus values from laboratory tests are somewhat higher than the back-calculated values if comparable densities are used, and significantly higher if using the common practice of over-compacted specimens. The two year period for monitoring available in this project was insufficient for fully evaluating structures with a target service life of 15 years. Within the two years and without distinct failure in design, workmanship or material, the damages measurable at the top of pavement will not appear.

ESIPUHE Vöyrin täysmittakaavakoe on osa projektia Tien kerrosstabiloinnin käyttöikä ja tuotehyväksyntä (INFRA-STABIL). Tutkimusosio keskittyy tuottamaan tietoa referenssistabilointien toteutus- ja seurantakohteen käyttöikä- ja tuotehyväksyntämenettelyjen kehittämistä varten. Rahoittajina tutkimuksessa olivat Tekes, Tiehallinto, Lemminkäinen Oyj, Skanska Asfaltti Oy, Valtatie Oy, Andament Oy, Destia Tieliikelaitos, Ruukki Production, NCC Roads Oy ja Finnsementti Oy. Tutkimuksen johtoryhmään kuuluvat (ovat kuuluneet): Lars Forstén (Tom Warras, Osmo Rasimus ) Ilkka Jussila Harto Räty Kari Lehtonen Harri Ahola Sami Horttanainen Jukka Juola Teuvo Kasari Marko Mäkikyrö (Alpo Mänttäri) Petri Järvensivu Seppo Määttänen Pia Rämö Lemminkäinen Oyj [pj] Tekes Infra-teknologiaohjelma Tiehallinto Skanska Asfaltti Oy Valtatie Oy Andament Oy Destia Tieliikelaitos Rautaruukki Oyj NCC Roads Oy Lemminkäinen Oyj Finnsementti Oy Rakennushankkeen tilaajan edustaja on Arvo Lähde Vaasan tiepiiristä. Täysmittakaavakokeita ohjasi johtoryhmän ohella ns. laajennettu johtoryhmä, johon johtoryhmän jäsenten ohella kuuluivat: Arvo Lähde Tuomo Kallionpää (Mats Reihe) Katri Eskola Taina Rantanen (Laura Apilo) Heikki Kukko Tiehallinto Tiehallinto Tiehallinto Ins.tsto A-Tie Oy VTT Tutkimuksen toteuttamisesta vastasi VTT. Destia Tieliikelaitos teki alihankintatyönä tutkimuksen lisäselvitykset ja jälkiseurannan. Teknillisen Korkeakoulun Tielaboratorio valmisti alihankintatyönä rakentamisaikaiset näytteet. Raportin ovat laatineet erikoistutkija Rainer Laaksonen ja erikoistutkija Kyösti Laukkanen. Helsingissä joulukuussa 2007 Tiehallinto Tietekniikka

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 9 Sisältö 1 JOHDANTO 13 1.1 Tausta 13 1.2 Tavoite 14 1.3 Referenssistabilointityypit 15 1.3.1 Bitumistabilointi (BST) 15 1.3.2 Remix-stabilointi (REST) 16 1.3.3 Komposiittistabilointi (KOST) 16 1.3.4 Masuunihiekkastabilointi (MHST) 17 1.3.5 Sementtistabilointi (SST) 17 1.4 Muut parannusmenetelmät 17 2 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET 18 2.1 Kohteet 18 2.2 Vöyrin rakenteenparannushanke 18 2.2.1 Kuntotiedot 19 2.2.2 Nykytilakuvaus 19 2.2.3 Toimenpidevalinta 20 2.3 Sementtistabilointikohteet 23 2.3.1 VT5 Vehmasmäki - Hiltulanlahti 23 2.3.2 VT6 Vuoksenniskan ohitustie 26 3 ENNAKKOKOKEET 31 3.1 Ennakkokokeet maastonäytteiden avulla 31 3.2 Urakoitsijoiden ennakkosuhteitukset 32 4 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET 33 4.1 Säilytys- ja testaustapa 33 4.2 Tulokset tehdyistä kokeista 34 4.2.1 Jäykkyysmoduuli ja halkaisuvetolujuus 34 4.2.2 Tiheys, vesi- ja sideainepitoisuus 38 4.3 Työmaanäytteiden ja takaisinlaskettujen jäykkyyksien vertailu 39 4.4 Tulosten yhteenveto ja kommentit 39 4.5 Suositukset koetekniikan ja toteutustavan osalta 40 4.6 SST -kohteiden puristuskokeet 41 5 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS 42 5.1 Alihankintojen kilpailutus 42 5.2 Lisäselvitykset ja ennakkokokeet 42 5.2.1 Lisäselvitykset 42 5.2.2 Ennakkokokeet 43 5.3 Lisäselvitysten tulokset 44

10 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 5.4 Rakennusaikainen näytevalmistus, selvitykset ja laadunvalvonta 46 5.5 Työn toteutus 47 5.5.1 Urakoitsijat 47 5.5.2 Sekoitusjyrsintä 47 5.5.3 Stabilointien toteutusaika ja järjestys 48 5.5.4 Urakoitsijoiden menetelmäkuvaukset ja laadunvalvonta 48 6 JÄLKISEURANTA 54 6.1 Jälkiseurannan tavoitteet 54 6.2 Jälkimittaukset ja määritykset 54 6.3 Jälkimittausten tulokset 56 6.3.1 Pinnan tila ennen toimenpidettä 2004 56 6.3.2 Pinnan tila toimenpiteen jälkeen vuosina 2004-2006 56 6.4 Takaisinlasketut kerroskohtaiset jäykkyydet 63 6.5 Jatkossa tehtävät mittaukset (v. 2007-) 64 6.6 Seurantamenetelmien soveltuvuus 65 6.6.1 Pudotuspainolaite koerakenteen seurannassa 65 6.6.2 PTM -ajojen käyttö koerakenteen seurannassa 65 7 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET 66 8 SUOSITUKSET 68 KIRJALLISUUS 70 LIITTEET 71

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 11 MERKINNÄT Tässä työssä käytetyt merkinnät ja käsitteet on määritetty alla. Merkintä / Selite Käsite AB Asfalttibetoni PAB Pehmeä asfalttibetoni ABK Kantavan kerroksen asfalttibetoni BST Bitumistabilointi VBST Vaahtobitumistabilointi BEST Bitumiemulsiostabilointi REST Remix -stabilointi REST TS Vöyrissä työselityksen mukaisesti toteutettu Remix -stabilointi REST PER1/2 Vöyrissä 350 mm sekoitusjyrsitylle osuudelle toteutettu Remix - stabilointi KOST Komposiittistabilointi MHST Masuunihiekkastabilointi SST Sementtistabilointi (aikaisemmin käytettiin termiä: maabetoni) SJYR Sekoitusjyrsintä KVL Keskivuorokausiliikenne (ajoneuvoa/vrk) KVLr Keskivuorokausiliikenne, raskaiden ajoneuvojen osuus KAVL Keskiarkivuorokausiliikenne > KVL KVLyhd Keskivuorokausiliikenne, yhdistelmät SCI Surface Curvature Index, Pintakantavuusindeksi SCI 300 Pintakantavuusindeksi, d300 - d0 (µm) d0 / d300 Pudotuspainolaitemittauksen aiheuttama palautuva pystysiirtymä kuorman keskipisteessä ja 300 mm keskipisteen ulkopuolella BCI Base Curvature Index, Pohjakantavuusindeksi PTM Palvelutasomittaus URA Poikkisuuntainen epätasaisuus, ura päällysteessä, maksimiuran syvyys (mm) IRI Pituussuuntaista epätasaisuutta kuvaava indeksi (mm/m) VS Vauriosumma

12 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 13 JOHDANTO 1 JOHDANTO 1.1 Tausta Kantavan kerroksen stabilointi on tierakenteen parantamismenetelmä, jossa tien kantava kerros tai kantavan kerroksen yläosa sidotaan bitumilla, sementillä tai masuunihiekalla. Stabilointia tehdään sekä uusia teitä rakennettaessa että vanhoja teitä peruskorjattaessa. Stabiloidun rakenteen vaihtoehtoja ovat sitomaton kantava kerros ja korkealuokkaisilla teillä käytettävä kantavan kerroksen asfalttibetoni (ABK). Kohteeseen soveltuva rakenne ja materiaali valitaan aina tapauskohtaisesti. Stabiloinnilla parannetaan tien kuormitus- ja deformaatiokestävyyttä. Stabiloinnin vaikutuksesta päällysrakenteen yläosan jäykkyys kasvaa ja kuormitus jakaantuu laajemmalle alueelle. Tämä pienentää myös alempien rakennekerrosten sekä pohjamaan taipumaa ja urautumista. Perinteisten stabilointimenetelmien, sementtistabiloinnin ja bitumistabiloinnin rinnalle on 1990-luvun aikana kehitetty remix -stabilointi, masuunihiekkastabilointi ja komposiittistabilointi. Tämä on edellyttänyt sekä asemasekoitusettä paikallasekoituskaluston kehittämistä näihin tarkoituksiin. Uudet menetelmät on kehitetty koerakentamisen ja laboratoriotutkimusten kautta [Stabilointiohje 2002]. Stabiloinneissa käytetään yleensä paikallista tielinjalla olevaa materiaalia, jonka ominaisuudet vaihtelevat jatkuvasti tien eri kohdissa. Tiehallinnon yleisissä laatuvaatimuksissa on annettu laatuvaatimuksia stabilointien raakaaineille, tasalaatuisuudelle (sideainepitoisuuden ja rakeisuuden poikkeamat), kerrospaksuuden poikkeamat, tiiviyspoikkeamat, korkeusasema ja tasaisuus [Kantavan kerroksen stabilointi 2002]. Stabiloinneille asetetaan urakoissa olennaisesti vähemmän laatuvaatimuksia kuin tien kulutuskerrospäällysteille. Eri kohteisiin soveltuvat stabilointimenetelmät valitaan yleensä kohteiden olosuhteiden ja parantamissuunnitelmien perusteella. Urakoitsijat voivat tarjota vaihtoehtoisia ratkaisuja tarjouspyynnön mukaiseen menetelmään. Toteuttamistavan valintaan vaikuttavat merkittävästi työhön käytettävissä oleva rahoitus ja tilaajan käsitys menetelmien paremmuuseroista. Stabilointimenetelmien vertailu ja menetelmävalinta on noussut erityisen kiinnostuksen kohteeksi, kun Tiehallinto ehdotti urakkatarjousten vertailua varten vaurioseurantoihin perustuvan lyhyen takuuajan töihin tarkoitetun ohjeen, jolla pyritään saattamaan erilaiset tarjoukset keskenään vertailukelpoisiksi laskennallisten kunnostuskustannuslisien avulla [Lehtonen & Kallionpää 2003]. Uusissa tierakenteissa käytettäville stabiloinneille Tiehallinto on antanut mitoituksessa käytettävät moduulit ja väsymisfunktiot, joita sovelletaan, kun takuuaika on alle 15 vuotta. Edellä kuvatut tarkastelutavat soveltuvat kunnolla vain stabilointeihin, joista on noin kymmenen vuoden käyttökokemus. Jotta tarkastelutapa ei estä uusien stabilointien ja sideaineiden kehittelyä tarvitaan nopeampi tapa arvioida uusien tuotteiden kestävyysominaisuudet ja mitoitusparametrit.

14 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JOHDANTO Stabilointien käyttöikätiedon tuottamiseksi ja eri menetelmien vertailun lähtötietojen parantamiseksi tarvitaan täysmittakaavakokeiden tutkimustuloksia toteutetuista hankkeista. Uudet hankintamenettelyt antavat urakoitsijalle mahdollisuuden kehittää omia merkkituotteitaan yleisesti käytössä olevien tuotteiden vaihtoehdoiksi. Merkkituotteen koostumus on salainen ja vain tuotteen edustajan tiedossa. Merkkituotteiden käyttöön ottoa varten pyritään kehittämään niille soveltuva tuotehyväksyntämenettely. Yleisesti käytössä olevan tuotteen koostumus on tiedossa yleisten laatuvaatimusten ja työselitysten perusteella. Tässä raportissa kutsutaan yleisesti käytössä olevia Tiehallinnon Stabilointiohjeen mukaisia kerrosstabilointeja referenssistabiloinneiksi. Merkkituotteiden hyväksyntämenettelyä varten tarvitaan referenssistabiloinneista vertailuaineistoa, joka kerätään täysmittakaavakokeiden tutkimustulosten avulla. Alan toimijat ovat myös todenneet stabilointikäytäntöjen kirjavuuden, materiaaleja koskevan tiedon ja osaamisen sekä toimivuusominaisuuspohjaisten suhteitus- ja mitoitusmenetelmien puutteen. Stabilointien soveltuvuusalueita ei ole selkeästi määritetty ja tuotteiden vertailu ei luotettavan seurantatiedon puuttumisen takia onnistu. Osa stabiloinneista on myös toteutettu varsin alhaisilla sideainepitoisuuksilla. Paikallastabiloinnin yleistymisen myötä on havaittu pintakerrosten epähomogeenisuuden aiheuttamat ongelmat runkoaineksen rakeisuudessa ja sopivan sideainepitoisuuden määrityksessä. Kaiken kaikkiaan, lähtötietojen laatu, pysyvyystietojen puute sekä koerakenteiden ja koeteiden seurantajaksojen lyhyys estää käytännössä elinkaaritarkastelut stabilointeja käytettäessä. Tämä tutkimus sisältyy INFRA -teknologiaohjelman vuosina 2004-2006 toteutettavaan projektiin "Tien kerrosstabiloinnin käyttöikä ja tuotehyväksyntä" (STABIL). Tutkimus on jatkoa Infrarakenteiden käyttöikätutkimuksen (Infra Service Life) yhteydessä aloitetulle projektille "Stabiloitu rakennekerros tie- ja katurakenteessa". 1.2 Tavoite Täysmittakaavakoetutkimuksen tavoitteena oli tuottaa: Vertailuaineistoa samoissa olosuhteissa rakennettujen, Tiehallinnon ohjeiden mukaisten erilaisten kerrosstabilointien (ns. referenssistabilointien) ominaisuuksista käyttöikämitoitusmenettelyjen lähtötiedoiksi ja kehittyvien stabilointiohjeiden pohjaksi. Vertailuaineistoa referenssistabilointien laboratoriotutkimustulosten ja niiden tieolosuhteissa tutkittujen vastaavien ominaisuuksien välille osoittamaan ennakkokokeiden tulosten käyttömahdollisuuksia käyttöikämitoituksen lähtötietoina. Vertailuaineistoa Tiehallinnon ohjeiden mukaisten referenssistabilointien ja yritysten omien reseptien mukaisten merkkituotestabilointien välille. Pitkäaikaisesti seurattavissa oleva, suhteellisen homogeeniselle alustalle rakennettu koetie, jonka toimivuusominaisuuksien ja kuntomuuttujien (rakenteiden pysyvyyttä ja turmeltumista) kehittymistä seuraamalla voidaan kehittää ja tarkentaa käyttöikämalleja.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 15 JOHDANTO Täysmittakaavakoetta ei voitu korvata laboratoriokokeilla, koska niissä ei nähdä, mihin tiiviyteen materiaalit voidaan todellisuudessa tiivistää ja miten pakkanen ja kosteus oikeasti vaikuttavat. Täysmittakaavakokeen rinnalle tarvitaan aina myös laboratoriokokeita. 1.3 Referenssistabilointityypit Tässä luvussa on lyhyesti kuvattu Tiehallinnon koekäytössä olevan stabilointiohjeen mukaiset stabilointityypit sekä sekoitusjyrsintä (Stabilointiohje 2002), sekä niiden valmistustapa työmaalla. Näitä Tiehallinnon ohjeiden mukaisilla menetelmillä valmistettuja massoja kutsutaan tutkimuksessa referenssistabiloinneiksi, jotka ovat yritysten omien merkkituotteiden vertailuaineisto. Referenssimassan reseptitieto on julkinen, merkkituotteen resepti on salainen. 1.3.1 Bitumistabilointi (BST) Bitumistabilointi (BST) voidaan tehdä vaahtobitumistabilointina, bitumiemulsiostabilointina tai remix -stabilointina. Vaahtobitumi- ja bitumiemulsiostabilointi voidaan tehdä joko paikallasekoituksena tai asemasekoituksena. Remix -stabilointia tehdään remix -stabilointilaitteella paikallasekoituksena sideaineena bitumiemulsio. Bitumi sitoutuu valtaosin hienoainekseen, eikä sido kiviaineksen suurempia partikkeleja. Tästä syystä bitumistabiloitavan runkoaineksen hienoainespitoisuuden tulee olla riittävän suuri, ja rakenteesta on ennen stabilointia tarvittaessa poistettava ylisuuret kivet. 1.3.1.1 Vaahtobitumistabilointi (VBST) Stabilointiohjeen mukaan menetelmässä sekoitetaan vettä kuumaan bitumiin ylipaineessa ja seoksen annetaan purkautua alempaan paineeseen. Seoksen purkautuessa sekoituskammiosta normaaliin ilmanpaineeseen vesi höyrystyy hyvin nopeasti ja saa aikaan bitumin vaahtoutumisen. Bitumin tilavuuden tulee kasvaa vaahtoutuessa vähintään 15 -kertaiseksi alkuperäiseen tilavuuteen verrattuna. Mitä suurempi ja tasalaatuisempi vaahtoutuminen on, sitä parempi peittoaste saavutetaan. Vaahto laskeutuu nopeasti vesihöyryn poistuttua. Stabilointiohjeen mukaan vaahdon maksimitilavuuden puoliintumiseen tulee kulua vähintään 25 sekuntia. Julkaisussa TYLT: Kantavan kerroksen stabilointi, TIEH 2200006-02 puoliintumisaikavaatimusta ei ole. Oleellista työn onnistumisen kannalta onkin se, että sekoitus tapahtuu maksimitilavuuden puoliintumisaikana. Sekoituslaitteisto, -nopeus ja vaahdotetun sideaineen jatkuva syöttö ovat myös oleellisessa asemassa lopputuotteen laadun kannalta. Kun vaahdotettu bitumi sekoittuu kylmään ja kosteaan kiviainekseen, se sitoo hienoaineksen. Bitumin vaahtoutumista kuvataan tilavuuden laajenemiskertoimella ja puoliintumisajalla. Tilavuuden laajenemiskerroin on vaahdon tilavuuden suhde alkuperäisen bitumin tilavuuteen. Vaahdon puoliintumisaika on aika, mikä kuluu vaahdon maksimitilavuuden puoliintumiseen. Kun vettä sekoitetaan kuumaan bitumiin 2-3 painoprosenttia bitumimäärästä, saadaan noin 15-20 kertainen vaahtoutuminen, riippuen laitteistosta ja bitumin lämpötilasta.

16 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JOHDANTO Lämpötilan vähimmäisvaatimus julkaisun TYLT: Kantavan kerroksen stabilointi, TIEH 2200006-02 mukaan +140 o C. Laboratoriotutkimusten ja ruotsalaisten ohjeiden mukaan tämä vaahdotuslämpötila on osoittautunut liian alhaiseksi. Suositeltava lämpötilatavoite olisi noin +170 o C, mutta sen saavuttaminen työmaalla edellyttää nykyistä korkeampaa bitumin toimituslämpötilaa. Laboratoriossa bitumi vaahdotetaan joko vaahdotuslaitteella, joka jäljittelee työmaan stabilointikoneen vaahdotuslaitteistoa (vaahdotettu bitumi syötetään jatkuvatoimisena stabiloitavaan kiviainekseen) tai astiassa käyttäen apuna porakonesekoitinta vaahdottumisen käynnistämiseksi. Ennen päällystämistä on odotettava, että stabiloinnin pinta on kuivunut riittävästi. Irtokivet on harjattava pois. Stabiloinneissa pätee yleensäkin, että mikäli kerros reikiintyy, se on paikattava aina sidotulla materiaalilla. 1.3.1.2 Bitumiemulsiostabilointi (BEST) BEST tarkoittaa menetelmää, jossa bitumiemulsio lisätään kylmään ja kosteaan kiviainekseen. Emulsiossa bitumi on jakautunut pieniksi pisaroiksi veteen. Joutuessaan kosketukseen kivipinnan kanssa emulsio murtuu. Emulsion murtuessa vesi erottuu bitumista, jolloin bitumipisarat tarttuvat kiviin ja toisiinsa muodostaen sidoksia kivirakeiden välille. Bitumiemulsio valmistetaan emulgoimalla bitumia veteen. Emulsion valmistuksessa seokseen lisätään emulgaattoria, joka pitää bitumihiukkaset erillään toisistaan. Sideaineena käytetään sekä hitaasti että keskinopeasti murtuvia emulsioita riippuen massan käyttötarkoituksesta, tekniikasta ja kiviaineksesta. Muuten bitumiemulsiostabiloinnin vaatimukset kuten VBST:ssä. 1.3.2 Remix-stabilointi (REST) Remix -stabilointi on bitumistabilointimenetelmä, jossa sideaineena käytetään bitumiemulsiota. Menetelmässä esilämmitetty vanha päällyste ja kantavan kerroksen hienontunut yläosa jyrsitään, lisätään uutta kiviainesta tarvittava määrä, sekoitetaan bitumiemulsion kanssa, levitetään ja tiivistetään. Sekoitus tehdään tarkoitusta varten rakennetulla jatkuvatoimisella sekoittimella tiellä. Menetelmällä voidaan tehdä myös uudisrakenteita ja komposiittirakenteita. 1.3.3 Komposiittistabilointi (KOST) Komposiittistabiloinnissa käytetään kahta tai useampaa eri sideainetta. Suomessa komposiittistabiloinnilla tarkoitetaan yleensä bitumin ja hydraulisen sideaineen yhdistelmää. Tarkoituksena on yhdistää bitumisen sideaineen joustavuus ja kestävyys pienehköjä epätasaisia painumia ja routanousuja vastaan sekä hydraulisen sideaineen antama jäykkyys rakenteen parhaan mahdollisen kuormituskestävyyden ja kestoiän saavuttamiseksi. Bitumi voi olla vaahdotettua bitumia tai bitumiemulsiota. Bitumisena sideaineosana voidaan käyttää myös jyrsittyä tai murskattua päällysterouhetta. Rouhe täytynee kumminkin elvyttää lisättävällä bitumilla.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 17 JOHDANTO Komposiittistabilointi voidaan tehdä paikallasekoituksena tai asemasekoituksena. Paikallasekoituksessa esijyrsityn, muotoillun ja tiivistetyn kerroksen päälle levitetään sementti tai muu hydraulinen sideaine, minkä jälkeen tehdään bitumistabilointi vaahdotetulla tai emulgoidulla sideaineella. 1.3.4 Masuunihiekkastabilointi (MHST) Masuunihiekkastabilointi on menetelmä, jossa sideaineena käytetään terästeollisuuden sivutuotetta masuunihiekkaa. Masuunihiekan kemiallinen koostumus on samantapainen kuin sementillä ja sen sitoutumisominaisuuksien avulla saadaan aikaan rakenne, joka ominaisuuksiltaan muistuttaa sementtistabilointia. Tarvittaessa aktivaattorina käytetään sementtiä sitoutumisreaktion nopeuttamiseksi. Sementin lisäyksellä voidaan tarvittaessa myös vähentää hienoainespitoisen stabiloitavan materiaalin deformoitumisherkkyyttä tai humuksen vaikutusta. Masuunihiekan sitoutumisreaktio on sementtiä hitaampi, joten stabiloidun kerroksen työstöaika on pidempi sementtistabilointiin verrattuna. Masuunihiekalla on myös kyky sitoutua uudelleen. Masuunihiekkastabilointi tehdään yleensä paikallasekoituksena. Masuunihiekkastabiloinnin lyhenne on MHST, kun sideaine on pelkkää masuunihiekkaa ja kun aktivaattorina käytetään sementtiä (yleensä 0,5-1,5 % runkoaineen kuivapainosta), käytetään lyhennettä MHST-A. 1.3.5 Sementtistabilointi (SST) Sementtistabiloinnissa sekoitetaan keskenään sementtiä, vettä ja kiviainesta siten, että vesi muodostaa yhdessä sementin kanssa sementtiliiman, joka kovettuessaan sitoo kiviainesrakeet toisiinsa. Sidoksen lujuus on suhteessa käytetyn sementin määrään ja vesi-sementti -suhteeseen. Yleisimmin sementtipitoisuus on 3-7 % kiviaineksen kuivapainosta. Sementtistabilointia on Suomessa käytetty pääasiassa kantavassa kerroksessa ja joskus myös jakavassa, mutta sitä voidaan käyttää myös alemmissa rakennekerroksissa tai pohjamaassa. Aikaisemmin sementtistabiloinnista käytettiin osin myös "maabetoni" -termiä. 1.4 Muut parannusmenetelmät Stabiloinnin sijasta käytetään joskus sekoitusjyrsintää kantavan kerroksen yläosan homogenisointiin. Sekoitusjyrsintä ei ole stabilointimenetelmä, koska jyrsittyä kerrosta ei sidota lisäsideaineella. Sekoitusjyrsintään käytettävän kaluston tulee kuitenkin täyttää stabilointikalustolle asetetut vaatimukset. Sekoitusjyrsinnässä vanhan päällysteen ja kantavan kerroksen materiaalit homogenisoidaan jyrsimällä ja sekoittamalla ilman sideaineen lisäystä. Menetelmä soveltuu kohteisiin, joissa ongelmien aiheuttaja on kantavan kerroksen hienontunut yläosa. Vanha päällyste hyödynnetään rakennekerroksissa, jolloin ei synny ongelmajätettä. Samalla tehdään niin kutsuttujen voileipärakenteiden poisto (esim. Vöyrin koekohde), joissa ongelmia aiheuttaa nykyisen tien pinnan alapuolinen päällyste/sidottu kerros. Menetelmää käytetään yleensä kantavuudeltaan suhteellisen hyvillä PAB-V - teillä alustan homogenisoimiseksi ja profiilin parantamiseksi. Tarvittaessa voidaan lisätä lisäkiviainesta materiaalin rakeisuuden, kantavuuden ja/tai tien profiilin parantamiseksi.

18 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET 2 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVA- KOKEET 2.1 Kohteet Hankkeen täysmittakaavakokeen kohteeksi Tiehallinto ja Vaasan tiepiiri tarjosivat Mt 718 väliä Kaitsor Vöyri. Esitetty kohde sopi tarkoitukseen hyvin riittävän pituutensa ja homogeenisuutensa johdosta. Kohteeseen oli mahdollista saada kaikki muut stabilointiohjeen mukaiset stabilointityypit paitsi sementtistabilointia. Koska sementtistabiloitavaa tiekohdetta ei projektin aikana ollut käytettävissä johtoryhmä päätti, että tähän raporttiin kootaan tiedot kahdesta suhteellisen hyvin dokumentoidusta, viimeisen 10 vuoden aikana toteutetusta kohteesta. Nämä kohteet ovat a) vt5, väli Hiltulanlahti - Vehmasmäki, paikallastabilointikohde, jossa tutkittiin jälkitärytyksen vaikutusta ja b) asemasekoitteisena toteutettu vt6, Vuoksenniskan ohitustie -osuus. Kohteet on kuvattu tarkemmin jäljempänä. Projekti päätti tehdä kummassakin kohteessa rajatulla alueella pintamittaukset, joiden tulokset otettiin raporttiin kuvaamaan tieluokan ja stabilointityypin tyypillisiä arvoja. Kaikkien kohteiden liikennemäärät ovat olleet tasaisia koko koeosuuden alueella. 2.2 Vöyrin rakenteenparannushanke Insinööritoimisto A-Tie Oy on laatinut kohteen parantamissuunnitelman. Täysmittakaavakoetta varten Tiehallinnon konsultti Taina Rantanen (Insinööritoimisto A-Tie Oy) jakoi tiesuunnitelman pohjalta perusparannettavat tieosat rakenteiltaan ja pohjasuhteiltaan mahdollisimman yhtenäisiin, vähintään 200 metriä ja enintään 600 metriä pitkiin koeosuuksiin. Ensimmäinen maastokäynti kohteelle tehtiin marraskuussa 2003, jolloin kohteeseen tutustuivat Tiehallinnon, Insinööritoimisto A-Tie Oy:n, Andament Oy:n ja VTT:n edustajat. Toinen maastokäynti kohteelle tehtiin 10.5.2004, kun pääurakoitsija ja aliurakoitsijat oli valittu. Kohteen, mt718, tieosan 1, keskivuorokausiliikenteeksi mitattiin 1070 ajoneuvoa vuorokaudessa ja raskaiden ajoneuvojen osuus tästä oli 9%. Kohteeseen tutustumisen yhteydessä tiehen merkittiin ennalta määritettyjen koeosuuksien päätepisteet molemmille tieosille. Tutustumiskäynnillä sovittiin yhteisesti alustavasta stabilointityyppien sijoittamisesta (taulukko 2.1). Samalla sovittiin ne koeosuudet, joista otetaan ennakkokokeiden vaatimat massanäytteet (500 kg kustakin). Stabiloinnit sovittiin aloitettaviksi noin 50 metriä ennen koeosuuden alkua, jotta stabilointimenetelmän säädöt saadaan tehtyä ennen koeosuuden alkua. Myöhemmin päätettiin luopua tieosan 02 osuuksista ja sijoittaa sekoitusjyrsintäosuus tieosalle 01 muiden koeosuuksien väliin. Karkea kuva stabilointien sijoittumisesta alueellisesti ja tieosuudelle on esitetty kuvissa 2.2 ja 2.3. Johtoryhmä päätti 21.4.2004, että Tiepiirin valitsema pääurakoitsija (Skanska Asfaltti Oy) kilpailuttaa muiden projektiin osallistuvien urakoitsijoiden kesken ne koeosuudet, joita pääurakoitsija ei itse toteuta. Skanska

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 19 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Asfaltti Oy laati masuunihiekka-, vaahtobitumi- ja komposiittistabilointiosuuksia koskevan tarjouspyyntökirjeen ja lähetti sen muille urakoitsijoille. Tarjouspyyntö sisälsi myös pienpiirteisyyslisää koskevat ohjeet ja rajaukset. Pienpiirteisyyslisä Tekesin hyväksymiä pienpiirteisyyslisään kuuluvia kustannuksia olivat: Urakoitsijalle tuleva ylimääräinen työnaikainen laadunvalvonta (mittausten määrän kasvu) ja stabilointityön työsaavutusten alenemisen aiheuttama lisäkustannus, kun koealueiden raja-kohdissa joudutaan tekemään säätöjä ja vaihtamaan asetuksia. Pienpiirteisyyslisään ei kuulu: Kohteen pääasiallisesta stabilointimenetelmästä poikkeavan toisen stabilointimenetelmän käytön aiheuttamat lisäkustannukset eivät ole pienpiirteisyyslisää. Toinen stabilointimenetelmä voi aiheuttaa lisäkustannuksia mm. lisäkaluston kuljetuksesta, käytöstä, odotusajoista, lisämateriaalin hankinnasta ja esim. korotetusta sideainepitoisuudesta johtuen. Pienpiirteisyyslisä oli eroteltava urakoitsijakohtaisesti ja yksityiskohtaisesti johtoryhmän päätöstä varten. Kohteen kuntotiedot, nykytilakuvaus ja toimenpide-ehdotukset on poimittu suoraan Insinööritoimisto A-Tie Oy:n Vaasan tiepiirille toimittamasta raportista. 2.2.1 Kuntotiedot Täysmittakaavakokeeseen valitun parannettavan tien (Vöyri, tie 718) kuntotiedot on mitattu seuraavasti: vaurioinventointi 2001 ja 1998 uramittaus 2000 tasaisuusmittaus 2000, (kevät 1993) Pudotuspainolaitemittaus on tehty 24.5.2002 ja maatutkaluotaus kesällä 2002 (400 MHz ja 1 GHz antenni). Kohteelta otettiin näytteitä yhteensä 10 pisteestä, näytepisteiden tiedot ja maastossa silmämääräisesti tehtyyn arvioon perustuva kuvaus eri kerrosmateriaaleista ja pohjamaasta ovat esitetty parantamissuunnitelman liitteessä (liite 2.1). Tutkimusta tarkennettiin määrittämällä neljälle näytteelle rakeisuuskäyrä ja veden adsorptio. 2.2.2 Nykytilakuvaus Maastossa tehdyn silmämääräisen tarkastelun perusteella tien ongelmia olivat pienisilmäinen verkkohalkeilu, reiät ja purkautumat sekä reunapainumat. Reunapainumat olivat yleensä sisäkaarteen puolella ja ne olivat enimmäkseen lieviä, erikseen kirjattiin vakavammat painumat. Tien poikkiprofiili oli reunapainumaosuuksia lukuun ottamatta säilynyt muodossaan, joten parantaminen voitiin keskittää päällysrakenteen yläosan vahvistamiseen.

20 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Nykyistä rakennetta oli monin paikoin parannettu lisäämällä vanhan öljysorapäällysteen päälle ohut kerros (7-30 cm) mursketta. Vanha tierunko on keskimäärin 60-70 cm:n syvyydessä. Pohjamaa on enimmäkseen silttiä / savea. Veden adsorptiokokeen tulosten mukaan kantavan kerroksen materiaali on heikkolaatuista ja osin erityisen paljon vettä sitovaa. Samaa osoittavat PPL mittauksista takaisinlaskennoilla määritetyt kerrosten E-moduulit. Koeosuus (tieosa 01, paaluväli 200-6455) on päällystetty vuonna 1995. Päällystetyyppi PAB-B (työtapa REM). Edelliset päällystysvuodet olivat 1983 ja 1988. Kuva 2.1. Päällysteessä oli koko osuudella pienisilmäistä verkkohalkeilua, reikiä ja purkautumia. 2.2.3 Toimenpidevalinta Tien vaurioitumisen estämisen kannalta oli tärkeää, että rakenteen yläosasta saatiin käsiteltyä nykyinen päällyste, kantavan kerroksen hienoainespitoinen yläosa sekä sen alla ollut vanha öljysorapäällyste. Tämä voitiin toteuttaa tekemällä ensin 15-30 cm:n syvyydelle sekoitusjyrsintä. Jyrsinnälle esitetyt minimisyvyydet jaksoittain on esitetty taulukossa 2.1. Tasot oli arvioitu maatutkaluotauksen perusteella, jaksojen rajoja voitiin täsmentää työn aikana. Sekoitusjyrsinnän jälkeen ehdotettiin tehtäväksi remix -stabilointi, jonka syvyydeksi esitettiin 10 cm. Korjaamattomana hiekkavaltaisen kantavan kerroksen rakeisuutta esitettiin korjattavaksi lisäämällä noin 50 kg/m 2 rakeisuudeltaan # 0 32 mursketta. Toimenpiteet, stabilointi ja päällysteleveydet oli esitetty tyyppipoikkileikkauksessa. Edellä kuvatun toimenpide-ehdotuksen teki Insinööritoimisto A-Tie Oy Tiehallinnon ja Vaasan tiepiirin antamien reunaehtojen mukaan. Parantamistoimenpiteen päätti Vaasan tiepiiri.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 21 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Kohteeseen valittu remix stabilointi ei täysin vastaa alkuperäisen työselityksen mukaista REST -referenssistabilointimenetelmää. REST tehdään jyrsimällä ja stabiloimalla rakenne, jonka pinnalla on vanha päällyste (ÖS, PAB, AB) ilman erillistä sekoitusjyrsintävaihetta. Sekoitusjyrsintä, jos se ulottuu syvemmälle kuin stabilointi, muuttaa massan koostumusta sideaineköyhempään suuntaan. Johtoryhmän päätöksellä Vöyrin kohteen REST koeosuuksille levitettiin sekoitusjyrsinnän jälkeen ja välittömästi ennen stabilointia 40 50 mm päällystekerrosta vastaava PAB rouhekerros. Näin koeosuuksille saatiin mahdollisimman tarkoin referenssin mukainen REST massa. Rouheena levitetyn massan alhaisempi lämmönjohtavuus vaikuttaa rouheen lämpenemiseen ja jättää stabiloitavan päällystemassan kylmemmäksi kuin ehjää päällystettä lämmitettäessä ja käytettäessä. Alhaisempi lämpötila voi johtaa heikompaan vanhan sideaineenhyödyntämiseen ja siten lopputuotteen laatua heikentävästi. Taulukko 2.1. Parantamissuunnitelmassa esitetyt sekoitusjyrsinnän minimisyvyydet jaksoittain. TIEOSA JAKSON PAALUVÄLI PITUUS (m) SEKOITUSJYRSINNÄN MINIMISYVYYS (cm) 01 40-800 760 25 800-1200 400 20 1200-2450 1250 25 2450-4500 2050 15 4500-5700 1200 25 5700-6150 450 15 6150-6455 305 25 02 0-1300 1300 30 1300-2400 1100 25 2400-3900 1500 15 3900-5200 1300 20 Taulukko 2.2. Vöyrin kohteen alustava (10.5) jako eri stabilointityyppien koeosuuksiin, massanäytteenoton paikat sekä eri osuuksien aloituskohdat. Tie Mt 718, Tieosa 01. Paalulukema (Tieosa) Stabilointityyppi, rakenteen paksuus ja koeosuuden pituus Huomautus Massanäytteenotto 1900 2100 (01) REST 100 mm (200 m) Aloitus PL 1850 Kyllä / PL 2000 2150 2350 (01) REST 150 mm (200 m) Aloitus PL 2100 2800 2975 (01) MHST 100 mm (175 m) Aloitus PL 2750 Kyllä / PL 2900 3025 3200 (01) MHST 150 mm (175 m) Aloitus PL 2975 4150 4450 (01) KOST 150 mm ( 200 m) 4680 4980 (01) KOST 100 mm ( 200 m) Kyllä / PL 4850 5150 5475 (01) KOST 100 mm + 1 % lisäbit. ( 200 m) 5630 5790 (01) VBST 100 mm (160 m) Aloitus PL 5580 Kyllä / PL 5750 5840 6000 (01) VBST 150 mm (160 m) Aloitus PL 5790 6100 6400 (01) VBST 100 mm + 1 % lisäbit. ( 200 m) 3900-4300 (02) Mahdollinen SJYR 4300-4700 (02) Mahdollinen SJYR

22 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Kuva 2.2. Vöyrin koekohteen sijoittuminen Pohjanmaalle Vaasan itäpuolelle. Tie nro 718. (Genimap Oy, Lupa L4356). Kuva 2.3. Vöyrin koekohteen osuuksien lopullinen sijoittuminen perusparannettavalle tieosuudelle (Kaitsor Vöyri). (Genimap Oy, Lupa L4356) Taulukko 2.3. Vöyrin kohteen toteutuneet eri stabilointityyppien koeosuudet. Paalulukema Tie: 718, Tieosa 01 Stabilointityyppi, rakenteen paksuus (mm), lisäbitumi (%) ja koeosuuden pituus (m) 1900 2100 REST 100 (200) 2150 2350 REST 150 (200) 2800 3000 MHST 100 (200) 3000 3200 MHST 150 (200) 4150 4350 KOST 150 (200) 4350 4550 SJYR 350 (200) 4680 4980 KOST 100 (300) 5150 5475 KOST 100 + 1 (225) 5595 5790 VBST 100 (195) 5790 6000 VBST 150 (210) 6100 6400 VBST 100 + 1 (300) Seurantaosuuksia: 1600-1800 REST TS (200) 2500-2700 REST PER1 (200) 4980-5140 REST PER2 (160)

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 23 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET 2.3 Sementtistabilointikohteet 2.3.1 VT5 Vehmasmäki - Hiltulanlahti Tämän kohteen esittely pohjautuu enimmäkseen Pasi Koivukankaan opinnäytetyöhön [5]. Kohteen sijainti on vt 5, tieosat 156 ja 157. Tieosa 156, tierekisterin mukainen paaluväli on 4100 4500, suunnat 1 ja 2 sekä tieosa 157, paaluväli 580-780, suunta 1. Kaista on aina reunakaista (oikea kaista). Työn aikainen paalutus tieosalla 156 saadaan tierekisterin paaluvälistä lisäämällä siihen 9600 m (4100 -> 13700). Nelikaistaisen tien pituus on yhteensä n. 12,5 km. Kohteen keskimääräinen liikennemäärä (KVL) on vuoden 2006 mittausten mukaan: 10900 ajoneuvoa vuorokaudessa ja tästä raskaita on 13,8 %. Koeosuudet valittiin kohdista, joilla oli toteutettu joko sementtistabiloidun kerroksen jälkitärytys tai kerroksen katkaisu määrävälein Prefis menetelmällä [5]. Molempien menetelmien tavoite oli vähentää stabiloinnista pintaan heijastuvien poikkihalkeamien määrää tai rajoittaa niiden leveyttä. Kohteen rakentaminen aloitettiin kesällä 1998, stabiloinnit tehtiin kesällä 2000 ja tie avattiin liikenteelle syksyllä 2000. Viimeistelytyöt tehtiin vuonna 2001. Kohde on nelikaistainen keskikaiteella toteutettu vt5:n oikaisu. Oikaisun kokonaispituus on noin 12,5 km. Kyseessä on täysin uusi tieyhteys, jolla parannetaan Kuopioon suuntautuvaa työmatkaliikennettä sekä helpotetaan Jyväskylästä valtatieltä 9 tulevan liikenteen liittymistä valtatielle 5. Kohde alkaa Humaljoen sillalta Vehmasmäen päässä ja päättyy Korsumäen kohdalla Hiltulanlahden päässä. Tieosuuden alku kulkee pinnanmuodoltaan vaihtelevassa maastossa soilla, kankailla ja kallioleikkauksissa. Jälkitärytyskohteiden kohdalla oli penger/ kallioleikkauksia seuraavasti: SST -osuuden (maabetoni) jälkitärytyspaaluväli: 4100-4300 (13700-13900) - kallioleikkaus, kallioleikkaus päättyy paalulle 4180 (13780), josta alkaa louhepenger PREFIS -osuus, k/k väli 2,5 m: 4300-4550 (13900-14150) - louhepenger Ylimääräisen SST -osuuden (maabetoni) jälkitärytyspaaluväli: tieosa 157, 580-780 (18140-18340) - ei maaperätietoja Kohteessa käytetyn sementtistabiloidun kerroksen (maabetoni) runkoaine on kantavan kerroksen kalliomurske: #0-28 mm, roikkuva käyrä ja hienoainespitoisuus 7,8 %. Käytetty sideaine oli Yleissementti (Cem II A 42,5) ja sideainemäärä oli 16,2 kg/m 2 (keskihajonta 0,2 kg/m 2 ). Suhteituskokeet käsittivät lähinnä sementin määrän optimoinnin puristuslujuus -kokeiden avulla. Noudatettu työselitys oli Sementtistabilointiohje 1992.

24 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Muista ennakkokokeista: rakeisuus, humusmääritykset, tiivistyvyys (Proctor / ICT), sementtipitoisuuden optimointi, veden-/ pakkasenkestävyyskokeet ei löytynyt talletettua tietoa Tiepiiriltä eikä urakoitsijalta. Tien rakenne on esitetty taulukossa 2.4. Taulukko 2.4. Vt5, Vehmasmäki Hiltulanlahti koeosuuden rakennetyypit Rakennekerros Kerrospaksuudet [mm] (tyhjä = ei kerrosta) Massamenekki [kg/m 2 ] / Tavoitekantavuus kerroksen päältä [MPa] SMA 50 120 kg/m 2 / 480 MPa AB 60 150 kg/m 2 / 440 MPa liimaus liimaus bitumiemulsiolla 500 g/m 2 SST (0-28 mm) 200 kantava kerros yht. 250 mm Kantava KaM (0-28 50 sitomaton kantava / 150 MPa mm) Kiilauskerros (0-50 100 nettopaksuus mm) Louhe (0-600 mm) 1190-2040 Kantavan kerroksen sementtistabilointi toteutettiin paikallastabilointina. Stabilointijyrsimen tyyppi oli Cutter 4200 B, muotoilu tehtiin tiehöylillä TH 18 ja tiivistys ja jälkitärytys täryjyrillä Vibromax (12 t) ja Hamm (12 t). Jälkikäsittelynä tehtiin bitumiemulsiolevitys pinnan suojaamiseksi ja stabiloinnin ja päällysteen tartunnan parantamiseksi. 2.3.1.1 Laaduntarkkailu työn aikana Laaduntarkkailun teki silloinen Tieliikelaitoksen laboratorio: tiiveysmittaukset, rakeisuudet ja puristuslujuudet. Tiiveysaste Työmaalla tehtiin tiiveysmittaukset 6-12.7.2000 Troxler laitteella (mittaustapaa ei ole kuvattu) paaluvälillä 4100-5300 (13700-14900). Mittauksen tulokset on esitetty Koivukankaan työssä [5]. Tiiveysasteen keskiarvo oli 99 % (pienin mitattu arvo 97 % ja suurin 100 %). Vertailutiheyttä ei ole annettu. Kosteusmittauksen tulokset olivat vastaavasti: keskiarvo 4,2 % (pienin mitattu arvo 3,5 % ja suurin 5,3 %). Puristuslujuus Puristuslujuusmääritys tehtiin käyttäen halkaisijaltaan ja korkeudeltaan n. 150 mm ICT näytteitä, joiden tiheydestä ei löydy tietoa. Näiden koekappaleiden 28 vuorokauden keskiarvoinen puristuslujuus oli 5,35 MPa (min. 4,8 MPa ja max. 5,7 MPa). Muut mittaukset Muista mittauksista tai määrityksistä (vertailutiheys, rakeisuus) ei löytynyt tietoa.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 25 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET 2.3.1.2 Vuonna 2006 tehdyt VT5:n pintamittaukset sekä näytteenotto: Vaurioinventointi Vaurioinventoinnin teki Tieliikelaitos välillä 18-23.8.2006. Laskennassa käytetty tien leveys on 8 m. Tulokset on esitetty taulukossa 2.5 ja liitteessä 2.2. Taulukko 2.5. Vt5, Vehmasmäki Hiltulanlahti, vauriosummien keskiarvot koealueittain. Tieosa / paaluväli 156 / 4100 4300 (jälkitärytys) 156 / 4300 4500 (prefis) 156 / 4100 4300 (vertailu) 157 / 580 780 (jälkitärytys) Vauriosumman Vallitseva vauriotyyppi keskiarvo (m 2 / 100 m) 30 Poikkihalkeama 16 Poikkihalkeama 30 Poikkihalkeama 15 Poikkihalkeama Kantavuusmittaus: Pudotuspainolaitemittaukset teki Tieliikelaitos 17.8.2006. Tulokset on esitetty taulukossa 2.6. Taulukossa käytetty lyhenne BCI (Base Curvature Index) on pohjakantavuusindeksi ja SCI (Surface Curvature Index) on pintakantavuusindeksi. Näille parametreille ei ole olemassa itsenäisiä, omia vaatimuksia. Taulukko 2.6. Vt5, Vehmasmäki Hiltulanlahti, kantavuusmittausten tulokset koealueittain. Tieosa / paaluväli 156 / 4100 4300 (jälkitärytys) 156 / 4300 4500 (prefis) 156 / 4100 4300 (vertailu) 157 / 580 780 (jälkitärytys) Kantavuus (MPa) (Ka /Min/Max) BCI (µm) Ka SCI (µm) Ka 873 / 561 / 1126 19,3 54,9 909 / 690 / 1163 18,2 51,1 839 / 638 / 1004 15,5 68,0 746 / 525 / 954 18,7 75,6 Vertailu lähtötilan kantavuuksiin Edellinen, vertailukelpoinen kantavuusmittaus on tehty 4.9.2001. Mittauspisteitä koeosuudelle osui tuolloin yhteensä 5 pistettä. Sitä aikaisempi kantavuusmittaus tehtiin ennen SMA:n levitystä. Näistä tuloksista laskettu koko maabetoniosuuden keskiarvo on 837 MPa, minimi 698 MPa ja maksimi 1028 MPa. Kesällä 2006 mitatut kantavuudet vastaavat hyvin edellisen kantavuusmittauksen tasoa. SMA kulutuskerros reunakaistoille levitettiin vuonna 2001, joten päällystepaksuudet ovat pysyneet samoina, eli vuoden 2001 ja 2006 mittaukset ovat keskenään vertailukelpoisia (uria lukuun ottamatta).

26 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET PTM ajot Palvelutasomittaukset teki Ramboll Finland Oy PTM auto (16-20.6.2006). Tulokset saatiin sekä 100 m keskiarvoina että 10 m keskiarvoina. Taulukon 2.7 arvot on laskettu 10 m keskiarvotuloksista. Taulukko 2.7. Vt5, Vehmasmäki Hiltulanlahti, Koealueiden ura ja IRI -tulokset. Tulokset on määritetty vain reunakaistoilta. Tieosa / paaluväli 156 / 4100 4300 (jälkitärytys) 156 / 4300 4500 (prefis) 156 / 4100 4300 (vertailu) 157 / 580 780 (jälkitärytys) Ura (mm) (Ka / 10 m) IRI (mm/m) (Ka / 10 m) 12,3 0,88 12,4 1,06 12,9 1,13 15,3 1,09 Näytteenotto Sementtistabiloidun kerroksen näytteet porasi Tieliikelaitos 26.9.2006. Näytteen ulkohalkaisija oli 144 mm. Näytteet porattiin tien pinnasta sitomattomaan kerrokseen asti. Näytteenotto ei tuottanut ehjiä, puristuskokeeseen kelpaavia näytteitä. Porauksen tuloksena saatiin vain asfalttipäällystekerrokset ja satunnaisesti niiden alapintaan liimautunut ohut stabiloitu viipale. Loput näytteestä oli vaihtelevasti rikkoutunutta. Kahdesta pisteestä otettiin rikkoutunut stabiloitu kerros muovipussiin. Taulukko 2.8. Vt5, Vehmasmäki Hiltulanlahti, Näytteiden porauspaikat ja puristuslujuudet. Tieosa / paaluväli / suunta / kaista 156 / 4100 4500 / 1 / 11 (vertailu) 156 / 4100 4500 / 2 / 21 (jälkitärytys + prefis) 157 / 580-780 / 1 / 11 (jälkitärytys) Porauspaalu / Kommentit porausmäärä (kpl) 4150, 4250 / 2 Rikkoutunut maabetoni, näytteet (2) pussiin 4200 / 1 Rikkoutunut maabetoni, ei näytettä 680 / 1 Rikkoutunut maabetoni, ei näytettä 2.3.2 VT6 Vuoksenniskan ohitustie Kohteen sijaintipaikka on vt 6, tieosat 310, 311 ja 312. Kaikissa suunta 1 ja reunakaista (kaista 11). Tieosa 310: paaluväli noin 1700 5200, Tieosa 311: paaluväli noin 5200 9500, Tieosa 312 paalulta 9500 eteenpäin vanhalle tielle (pituus 6100 m). Koko ohitustien pituus on n. 11.2 km. Kohteen keskimääräinen liikennemäärä (KVL) on vuoden 2005 mittausten mukaan n. 9100 ajoneuvoa vuorokaudessa ja tästä raskaita on 7,6 %.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 27 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Kohteen rakentaminen aloitettiin vuonna 1997, stabiloinnit tehtiin kesällä 1997 ja tie avattiin liikenteelle syksyllä 1997. Myös viimeistelytyöt tehtiin vuonna 1997. Kohde on Vuoksenniskan taajaman eteläpuolelta ohittava moottoritie, joka alkaa Mansikkakosken sillan itäpuolelta ja jatkuu siitä noin 11 km itään ja yhtyy vanhaan tiehen (vt6) aiemman Kaukopään liittymän jälkeen. Tieosuuden alku kulkee suolla ja savikolla, soraharju alkaa vasta 7 km kohdalta ohitustien alusta. Loppuosa kohteesta, viimeiset 500 m tehtiin vanhan tien rakennetta vastaavana normaalirakenteena ilman sementtistabilointia. Uudet rakenteet on koottu taulukkoon 2.9 tiepiirin antamien tietojen pohjalta. Taulukko 2.9. Vt6, Vuoksenniskan ohikulkutien rakennetyypit tiepiirin ilmoituksen mukaan. Paalulukemat on arvioitu tiepiirin antamista tiedoista. Rakennekerros Kerrospaksuudet [mm] (tyhjä = ei kerrosta) Pohjamaatyyppi / paalulukemaväli Turve + savi 700-6500 Soraharju 6500-8500 Soraharju 8500-10500 Liityntä vanhaan 10500-11200 SMA 50 50 50 50 AB 50 50 50 50 ABK 60 SST (MB) 180 180 180 - Kantava SrM 160 (*) Jakava SrM (0-250 250 250 200 80) Jakava Sr 670 Suodatin Hk 1270 (*) rakeisuus 0-50 mm Kohteessa käytetyn sementtistabiloidun kantavan kerroksen (maabetoni) runkoaine koostuu soramurskeesta (#0-32 mm, 90 %) ja hiekasta (#0-2 mm, 10 %). Soramurske oli tilaajan materiaalia ja hiekalla korjattiin rakeisuuskäyrä stabilointiohjeen ohjealueelle. Käytetty sideaine oli Yleisementti (CEM II A 42,5) ja sideainemäärä oli 3,2 %, massan optimikosteus oli 5,0 %. Suhteituskokeet käsittivät lähinnä sideainepitoisuuden optimoinnin puristuslujuuden suhteen. Tilaajan puristuslujuusvaatimus oli 6,0 MPa ja tiiviysastevaatimus keskimäärin oli 97 %, yksittäinen minimiarvo vähintään 92 %. Ennakkokokeista sideainemäärän optimoimiseksi tehtiin sekä Tielaitoksen että Lemminkäinen Oyj:n laboratoriossa. Noudatettu työselitys oli Tielaitoksen sementtistabilointiohje (1992). Muista kokeista (veden-/ pakkasenkestävyyskokeet, tiivistyvyyskokeet: Proctor / ICT) ei löytynyt taltioitua tietoa. Sementtistabilointi toteutettiin asemasekoituksena, aseman tyyppi oli VEM- 300, levitys tehtiin levittimillä Dynapack 18 000k ja ABG 422, molempien palkit olivat varustettuna kaksoistärytampparipalkeilla, joilla saavutetaan yli 90 % tiiviys, tiivistys tehtiin valssijyrillä Hamm 2411 12 t, Hamm 4011 13 t ja täryjyrä Dynapack CA 25 9 t. Jälkihoitoaine oli bitumiemulsioliima 0,4 kg/m 2. Stabiloidun kerroksen levitystä seurasi emulsion levitys seuraavana päivänä ja päällystys sitä seuraavana päivänä.

28 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET 2.3.2.1 Laaduntarkkailu työn aikana Tiiveysaste Työmaalla tehtiin tiiveysmittaukset Tielaitoksen toimesta 12.5-12.6.1997 käyttäen Troxler laitetta 0-15 cm suoramittauksella. Käyttöön saadusta Lemminkäinen Oyj:n yhteenvedosta voidaan koeosuuksien (työmaapaalutuksen paaluväli 2510-10600) keskimääräiseksi tiheydeksi määrittää 2228 kg/m 3 (hajonta 23.6 kg/m 3, min. 2154 kg/m 3 ja max. 2272 kg/m 3 ), tiiveysasteeksi 97.7 % (hajonta 1.0 %, min. 94.5 % ja max. 99.6 %) ja vesipitoisuudeksi 4.9 % (hajonta 0.4 %, min. 3.7 % ja max. 6.2 %). Määritysten vertailutiheytenä käytettiin arvoa 2280 kg/m 3. Puristuslujuus Puristuslujuusmääritys tehtiin käyttäen halkaisijaltaan ja korkeudeltaan n. 150 mm ICT näytteitä, jotka tiivistettiin keskiarvotiheyteen 2244 kg/m 3 (hajonta 26.4 kg/m 3, min. 2124 kg/m 3 ja max. 2283 kg/m 3 ). Näiden koekappaleiden 7 vuorokauden keskiarvoinen puristuslujuus oli 6,70 MPa (min. 4,5 MPa ja max. 8,3 MPa). Tässä esitettyjen tulosten laskenta perustui keskeneräiseen koetulosten raporttiin. Lemminkäinen Oyj:n laboratorio teki stabiloidut näytteet (maabetoni) sekä määritti niiden puristuslujuuden. Muut mittaukset Muista mittauksista tai määrityksistä (vertailutiheys, rakeisuus) ei löytynyt tietoa. 2.3.2.2 Vuonna 2006 tehdyt VT6:n pintamittaukset sekä näytteenotto Vaurioinventointi Vaurioinventoinnin teki Tieliikelaitos 18-23.8.2006 välisenä aikana. Laskennassa käytetty tien leveys on 8 m. Tulokset on esitetty taulukossa 2.10. Taulukko 2.10. Vt6, Vuoksenniskan ohikulkutie. Keskimääräiset vauriosummat koealueittain kesän 2006 seurantainventoinnissa. Tieosa / paaluväli Vauriosumman keskiarvo Vallitseva vauriotyyppi (m 2 / 100 m) 310 / 800-1000 45 Poikkihalkeama, muutama pituushalkeama ja reikä 311 / 3000-3200 38 Poikkihalkeama, muutama pituushalkeama ja purkautuma 312 / 1400-1600 ei määritetty (uusi päällyste) Kantavuusmittaus Pudotuspainolaitemittaukset teki Tieliikelaitos 21.8.2006. Tieosan 312 (vanha rakenne) päällystäminen oli tehty hieman ennen mittausta. Muilta osin mittaus tehtiin vanhalle päällysteelle. Tulokset on esitetty taulukossa 2.11.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 29 REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Taulukko 2.11. Vt6, Vuoksenniskan ohikulkutie. Kantavuusmittausten tulokset koealueittain kesän 2006 seurantamittauksissa. Tieosa / paaluväli Kantavuus (MPa) (Ka /Min/Max) 310 / 800-1000 1093 / 891 / 1286 311 / 3000-3200 1042 / 528 / 1411 BCI (µm) Ka SCI 300 (µm) Ka 16,1 22,2 16,3 34,7 312 / 1400-1600 691 / 584 / 781 18,4 77,6 Vertailu lähtötilan kantavuuksiin Ainoa aikaisempi kantavuusmittaus on tehty 8.6.2000, noin kolme vuotta rakentamisen jälkeen. Mittauspisteitä kilometrin välein molemmilta ajosuunnilta 500 m siirrolla, yhteensä 20 pistettä. Näistä tuloksista laskettu koko sementtistabiloidun osuuden keskiarvo on 976 MPa, minimi 579 MPa ja maksimi 1534 MPa. Koska kesän 2006 mittaukset tehtiin rajatulla alueella, vertailu aikaisempiin tuloksiin on vaikeaa. Kantavuuden taso vastaa kuitenkin aikaisempaa mittausta hyvin. Tiepiirin ilmoituksen mukaan päällystepaksuudet ovat pysyneet samoina, eli vuoden 2000 ja 2006 mittaukset ovat vertailukelpoisia (uria lukuun ottamatta). Vuonna 2006 tehty päällystystyö tehtiin remix tekniikalla, joten päällystepaksuus ei muuttunut myöskään tieosalla 312. PTM ajot Palvelutasomittaukset teki Ramboll Finland Oy PTM auto (28.5.2006). Tulokset on saatu sekä 100 m keskiarvoina että 10 m keskiarvoina. Taulukkoon 2.12 on laskettu tulokset 10 m keskiarvotuloksista. Mittaukset tehtiin ennen kesän päällystystöitä. Taulukko 2.12. Vt6, Vuoksenniskan ohikulkutie. Koealueiden ura- ja IRI -tulokset. Tulokset vain reunakaistoilta kesän 2006 seurantamittauksissa. Tieosa / paaluväli Ura (mm) (Ka / 10 m) IRI (mm/m) (Ka / 10 m) 310 / 800-1000 13,2 1,05 311 / 3000-3200 10,9 1,24 312 / 1400-1600 19,9 1,50 Näytteenotto Maabetonikerroksen näytteet porasi Tieliikelaitos 13.9.2006. Näytteen ulkohalkaisija oli 144 mm. Näytteet porattiin tien pinnasta aina sitomattomaan kerrokseen asti. Näytteenotto onnistui hyvin ja kaikista pisteistä saatiin puristuskokeeseen kelpaava näyte. Näytteiden tiheys ja puristuslujuus määritettiin ja tulokset on esitetty taulukossa 2.13. Näytteistä kesällä 2006 määritetty puristuslujuustaso on kaksinkertainen suhteitusvaiheen lujuusvaatimukseen ja 7d lujuusmäärityksiin nähden. Tulokset osoittavat, että kerros on ehjä, yhtenäinen ja omaa korkean lujuuden.

30 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet REFERENSSISTABILOINTIEN TÄYSMITTAKAAVAKOKEET Taulukko 2.13. Vt6, Vuoksenniskan ohikulkutie. Näytteiden porauspaikat ja lujuudet. Tieosa / paaluväli / suunta 310 / 800-1000 / 11 311 / 3000 3200 /11 312 / 1400-1600 /1 Porauspaalu / Kommentit näytemäärä (kpl) 850, 950 / 2 Ehjä SST - näyte 3050, 3150 / 2 Ehjä SST - näyte Puristuslujuus (MPa) 14,4 / 12,9 11,2 / 14,1 - Ei stabilointia -

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 31 ENNAKKOKOKEET 3 ENNAKKOKOKEET 3.1 Ennakkokokeet maastonäytteiden avulla VTT aloitti ennakkosuhteitusta varten tehtävien määritysten ja näytteiden valmistuksen sen jälkeen kun massanäytteet olivat tulleet ja sekoitusjyrsintäsyvyys oli tiedossa. Jo sitä ennen määritettiin massanäytteiden päällysteosan rakeisuudet ja sideainepitoisuudet uuttamalla sekä kantavan kerroksen rakeisuudet. Rakeisuuksia määritettäessä näytteissä oli vähäisiä määriä vanhaa öljysoraa, jota ei siis erikseen poistettu näytteistä. Näytteenottopöytäkirjojen mukaan öljysoraa oli kantavassa kerroksessa jo ennen jyrsintää, mahdollisesti aikaisempien karhintatoimenpiteiden johdosta. Parannetut Proctor -kokeet tehtiin muille massanäytteenotto -massoille, paitsi REST osuuden massalle. Kivisyyskorjaus on huomioitu tuloksissa. Koostumus määritettiin massanäytteenottopöytäkirjojen kerrospaksuustietojen pohjalta. MHST massaan lisättiin 8 % masuunihiekkaa ennen sullontaa. Proctor -kokeiden tulokset on esitetty taulukossa 5.1 ja lomakkeet liitteessä 3.1. Ennakkokokeissa tehtiin myös ICT -tiivistyvyyskokeet valituilla sideainepitoisuuksilla. Vertaamalla tuloksia parannetun Proctor kokeen tuloksiin todettiin näytevalmistuksen johtavan huomattavasti tavoitetasoa ja työmaalla saavutettavaa tiiviystasoa korkeammaksi. ICT tiivistyvyyskokeiden ja parannetun Proctor kokeen tuloksia on MHST- ja VBST massojen osalta verrattu liitteessä 3.2. Vaikka tarkat sideainemäärät eivät ole tiedossa, niin vertailu osoittaa ICT kokeen tiivistävän näytteet selkeästi tavoitetasoa tiiviimmiksi. Taulukko 3.1. Proctor kokeet koekohteen eri osuuksilta otetuille näyte-erille. Stabilointityyppi / Paalulukema Maksimikuivatilavuuspaino (kn/m 3 ) Maksimikuivairtotiheys (kg/m 3 ) Optimivesipitoisuus (paino-%) REST / - - - MHST / PL 2900 21.62 2205 6.3 KOST / PL 4920 21.94 2237 6.3 VBST / PL 5750 22.07 2251 6.0 ICT Proctor tiivistysvertailun ohessa jokaisesta massatyypistä valmistettiin HVL kokeita varten 1 4 näytettä ICT laitteella. Näytevalmistus tehtiin CEN standardiehdotuksen mukaisilla parametreillä ja käyttäen 100 työkierrosta. Näytteille tehtiin HVL kokeet 8 28 vuorokauden ikäisinä. Sementtiä sisältävien näytteiden testausikä oli 28 vuorokautta. Pieni näytemäärä rajaa tulosten käytettävyyttä. Näiden kokeiden tulokset on koottu liitteeseen 3.3. Suhteitusta ei viety loppuun, koska näytteiden oikea tiivistysmenettely jäi auki. Täydentävät suhteituskokeet päätettiin tehdä tarvittaessa myöhemmin, kunhan menetelmäkehitysprojekti on täsmentänyt suhteituksessa käytettävät näytteiden valmistusmenetelmät. Skanska Asfaltti Oy toimitti kohteelta myös sekoitusjyrsittyä massanäytettä. Näistä massanäytteistä määritettiin jälkikäteen massan rakeisuus ja massan keskimääräinen sideainepitoisuus. Tulokset on koottu liitteeseen 3.4.

32 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet ENNAKKOKOKEET 3.2 Urakoitsijoiden ennakkosuhteitukset Andament Oy teetti konsultillaan (Tieliikelaitos / Lauri Lehtomäki) suhteituskokeet Vöyrin kohteesta otetulla materiaalilla. Ennakkokokeet käsittivät rakeisuusmäärityksen, parannetun Proctor kokeen, näytevalmistuksen eri masuunihiekkamäärillä ja puristuskokeet eri ikäisillä näytteillä. Sideainemäärän suhteitus perustuu rakeisuustietoon ja puristuslujuusarvoon 28, (52) ja 90 vuorokauden ikäisillä näytteillä (testausiät ilman aktivaattoria). Andament Oy:n ennakkokokeiden tulokset on esitetty taulukossa 5.2. Muut urakoitsijat eivät tehneet ennakkokokeita. Urakoitsijoille toimitettiin kohteen rakeisuus- ja sideainemäärätietoja sitä mukaa kuin niitä ehdittiin määrittää VTT:n ja Tieliikelaitoksen toimesta. Vöyrin koekohteen masuunihiekkastabiloinnissa ei käytetty aktivaattoria. Taulukko 3.2. Andament Oy:n teettämien MHST -ennakkokokeiden tulokset. Seos / Kerros / Sideainemäärä Puristuslujuus, 28 d (MPa) Puristuslujuus, 56 d (MPa) Puristuslujuus, 91 d (MPa) 1 / 100 mm / 7,5 % 0,5 0,7 0,9 2 / 150 mm / 7,32 % 0,6 0,7 0,9

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 33 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET 4 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET 4.1 Säilytys- ja testaustapa Työmaanäytteistä kahdessa selvästi toisistaan poikkeavassa iässä tehtyjen kokeiden tavoite oli määrittää eri massatyyppien jäykkyyden ja lujuuden taso sekä määrittää näytteiden (massojen) ominaisuuksien - jäykkyyden ja lujuuden - muuttuminen ajan mukana. Projektiin perustettu laboratoriokokeita ohjaava pienryhmä päätti, että työnaikaiset näytteet säilytetään toimituskosteudessa suljetuissa pusseissa tiiviissä astioissa, joiden pohjalla on vapaata vettä. Viikkoa ennen testausta näytteet otetaan huoneilmaan kuivumaan, jotta ylimääräinen kosteus poistuu näytteistä haihtumalla. Tällä menettelyllä pyrittiin takaamaan kaikille massatyypeille yhdenmukaiset testausolosuhteet. Samalla tunnustettiin myös, että kuivatus nostaa sekä jäykkyysmoduulin että halkaisuvetolujuuden arvoa. Nousu saattaa olla eräillä massoilla jopa merkittävä. Samalla sovittiin, että näytteen kuivuminen estetään temperoinneissa ja testien aikana käärimällä näyte muovikalvon sisään (elintarvikefolio). Kaikissa testauksen vaiheissa näytteet punnitaan, jotta näytteiden kosteustila pystytään arvioimaan näytteiden testauksen jälkeen tehtävän kuivauksen jälkeen. Säilytyksen aikana näytteet eivät tiivistyneet liikennekuormituksen johdosta, joten muutokset johtuivat sideaineen jäykistymisestä tai lisäsidosten muodostumisesta (hydrauliset sideaineet) ja massojen kuivumisesta. Projektisuunnitelmassa näytteistä oli merkitty testattavaksi jäykkyysmoduuli ja halkaisuvetolujuus. Jäykkyysmoduulin tekotavaksi sovittiin yksiaksiaalinen kuormitusmenettely, jossa syklinen kuorma nostetaan portaittain ja jokaiselle kuorman tasolle määritetään jäykkyys erikseen. Näistä jäykkyyksistä lasketaan sitten lopullinen jäykkyysmoduuliarvo kullekin näytteelle ja näytteiden keskiarvo on massatyypin vertailuarvo. Näytteet sovittiin testattavaksi kuormitustasoilla: 400, 100, 200, 300 ja 400 kpa. Kunkin portaan kuormituksen alaraja oli 10 % maksimista. Ensimmäisen 400 kpa kuormituksen tarkoitus oli esitiivistää näytteissä olevat hiushalkeamat ja vastaavat pehmeät kohdat (vastaa alkutiivistymistä) vähentää epälineaarisuutta, jotta saatava jäykkyysmoduuli olisi eri massoilla mahdollisimman vertailukelpoinen. Kuormitussyklien määrä kussakin portaassa oli vain 100 kpl. Jäykkyysmoduuli määritettiin +15 ºC lämpötilassa. Halkaisuvetolujuudet määritettiin samoille näytteille +10 ºC lämpötilassa. Määritys tehtiin PANK 4202 -menetelmän mukaan. Testien jälkeen näytteet kuivattiin ja yhdestä näyteparista per massatyyppi yhdistettiin puolikkaat rakeisuus- ja sideainemäärän määritystä varten (uuttaminen ja kuivaseulonta). Kaikki näytteen massatiedot kerättiin yhteen lomakkeeseen, ns. näytekorttiin, jonka tietojen perusteella näytteille laskettiin tiheydet ja vesipitoisuudet.

34 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET Laskenta perustuu oletettuihin ja/tai uuttokokein varmistettuihin sideainemäärätietoihin. Näytteitä testattiin kahdessa erässä. Ensimmäisen erän näytteiden ikä testaushetkellä oli noin kahdeksan viikkoa. Laboratoriopienryhmä ja johtoryhmä päättivät jälkimmäisen erän testausiäksi 15 kuukautta. Jälkimmäisen erän näytteiden säilytys tehtiin seuraavasti: Näytteet poistettiin säilytyspusseistaan noin viiden kuukauden säilytyksen jälkeen ja niiden annettiin kuivua huoneilmassa noin yksi viikko. Näyte käännettiin kerran viikon aikana. Tämän jälkeen näyte asetettiin avoimeen muovipussiin ritilän päälle suljettuun muovilaatikkoon. Ritilän alle kaadettiin vettä. Näytteiden kosteuskäyttäytymistä kostumista tai kuivumista kosteussäilytyksessä seurattiin noin kahden kuukauden säilytyksen jälkeen massakohtaisin pistokokein. Osalle masuunihiekkanäytteistä tehtiin vielä vesiupotus riittävän sitoutumisaikaisen kosteuden varmistamiseksi. 4.2 Tulokset tehdyistä kokeista 4.2.1 Jäykkyysmoduuli ja halkaisuvetolujuus Moduulit ja lujuudet määritettiin työmaanäytteille kahdessa erässä. Ensimmäisen erän testausikä oli 58 vuorokautta eli noin 2 kuukautta ja kokeet tehtiin elo-syyskuun vaihteessa 2004. Loput näytteistä testattiin 450-550 vuorokauden (15-16 kk) ikäisinä syys-marraskuussa 2005. Molempien erien, vuosien 2004 ja 2005 jäykkyysmoduuli- ja lujuusmääritysten sekä indeksikokeiden tulokset on esitetty liitteessä 4.1. Liitteeseen on koottu massatyypeittäin kaikkien näytteiden tulokset sekä tulosten keskiarvot. Liitteessä 4.1 on erikseen eri koeosuuksien ja eri tiivistystavoilla valmistettujen näytteiden tulokset. Liitteeseen on myös otettu jälkikäteen laboratoriossa 20 työkierroksella "löyhiksi valmistettujen näytteiden testitulokset. Kuvassa 6.1 on esitetty eri massatyyppien eri-ikäisinä tehtyjen kokeiden keskiarvoiset jäykkyysmoduulitulokset samalla tavalla maastossa tiivistetyille näytteille. Vain bitumilla sidottujen massatyyppien (VBST ja REST) väliset erot ovat pienet. Tulokset osoittavat sen, että sementti- tai masuunikuonalisäys (KOST ja MHST) nostaa jäykkyyden eri luokkaan verrattuna pelkästään bitumilla sidottuihin massoihin. Masuunihiekkastabiloinnissa jäykkyyden kehitys on selvästi muita hitaampaa, eikä täysi jäykkyys kehity vielä kahdessa kuukaudessa. Sementtilisäyksellä on vastaava vaikutus myös halkaisuvetolujuuteen (kuva 6.2). Testausikä lisää näytteiden jäykkyyttä ja lujuutta jopa 30-40 %. Tämä muutos johtuu näytteiden sidosten kehittymisestä. Säilytyksen aikana näyte ei tiivistynyt liikennekuormituksen johdosta, joten jäykistyminen johtui sideaineen jäykistymisestä tai lisäsidosten muodostumisesta (hydrauliset sideaineet) sekä näytteiden kuivumisesta. Liitteen 4.1 tuloksia tarkastelemalla huomaa myös, että suuremman jäykkyyden ja lujuuden omaavilla massatyypeillä myös tulosten hajonta näytteiden välillä oli suuri. Tämä syö osan massatyyppien eduista rakennetta mitoitettaessa, koska mitoitusjäykkyys on valittava konservatiivisesti.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 35 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET Jäykkyysmoduuli, Mrk (MPa) 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Jäykkyysmoduuli, Mrk (MPa) - ikä 2 kk Jäykkyysmoduuli, Mrk (MPa) - ikä 15 kk 1089 782 770 1011 2664 3472 591 3000 0 VBST REST KOST MHST Massatyyppi Kuva 4.1. Vöyrin koekohde. Maastonäytteistä määritetyt jäykkyysmoduulit vuonna 2004 (ikä 1,9 kk) ja 2005 (ikä 15 kk). ICT tiivistyksessä käytetty 100 työkierrosta. Testauslämpötila +15 C. Halkaisuvetolujuus, kpa (MPa) 800 700 600 500 400 300 200 100 252 Halkaisuvetolujuus (kpa) - ikä 2 kk Halkaisuvetolujuus (kpa) - ikä 15 kk 358 304 320 547 711 158 461 0 VBST REST KOST MHST Massatyyppi Kuva 4.2. Vöyrin koekohde. Maastonäytteistä määritetyt halkaisuvetolujuudet vuonna 2004 (ikä 1,9 kk) ja 2005 (ikä 15 kk). ICT tiivistyksessä käytetty 100 työkierrosta. Testauslämpötila +15 C.

36 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET 4000 Jäykkyysmoduuli, Mrk (MPa) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 782 Perus Perus+1% 1089 838 881 2664 2256 3472 3099 0 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk VBST Massatyyppi ja testausikä KOST Kuva 4.3. Vöyrin koekohde. Lisäbitumin vaikutus. Maastonäytteistä määritetyt jäykkyysmoduulit vuonna 2004 (ikä 1,9 kk) ja 2005 (ikä 15 kk). ICT tiivistyksessä käytetty 100 työkierrosta. Testauslämpötila +15 C. Halkaisuvetolujuus, kpa 800 700 600 500 400 300 200 252 Perus Perus+1% 358 264 298 547 513 711 639 100 0 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk VBST Massatyyppi ja testausikä KOST Kuva 4.4. Vöyrin koekohde. Lisäbitumin vaikutus. Maastonäytteistä määritetyt halkaisuvetolujuudet vuonna 2004 (ikä 1,9 kk) ja 2005 (ikä 15 kk). ICT tiivistyksessä käytetty 100 työkierrosta. Testauslämpötila +15 C.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 37 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET 4000 Jäykkyysmoduuli, Mrk (MPa) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 782 635 ICT 20 r ICT 100 r 10 2 3 10 8 9 770 756 10 11 12 0 9 2664 662 3472 12 13 3000 0 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk VBST REST KOST MHST Massatyyppi ja testausikä Kuva 4.5. Vöyrin koekohde. Tiheyden vaikutus. Maasto- ja laboratorionäytteistä määritetyt jäykkyysmoduulit vuonna 2004 (ikä 1,9 kk) ja 2005 (ikä 15 kk). ICT tiivistyksessä käytetty 20 tai 100 työkierrosta. Testauslämpötila +15 C. 800 Halkaisuvetolujuus (kpa) 700 600 500 400 300 200 100 158 252 ICT 20 r ICT 100 r 357358 304 19 6 320 336 547 281 711 203 461 0 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk 2 kk 15 kk VBST REST KOST MHST Massatyyppi ja testausikä Kuva 4.6. Vöyrin koekohde. Tiheyden vaikutus. Maasto- ja laboratorionäytteistä määritetyt halkaisuvetolujuudet vuonna 2004 (ikä 1,9 kk) ja 2005 (ikä 15 kk). ICT tiivistyksessä käytetty 20 tai 100 työkierrosta. Testauslämpötila +15 C.

38 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET Kohteessa kokeiltiin myös lisätyn bitumipitoisuuden vaikutusta massan ja tien ominaisuuksiin. Kuvissa 6.3 ja 6.4 on havainnollistettu lisäbitumin vaikutusta maastossa tehtyjen näytteiden jäykkyyteen ja lujuuteen. Lisäbitumi laskee sekä jäykkyyttä että lujuutta välillä 5-25 %. Samalla se kyllä nostaa HVL -kokeen tulosten perusteella massan murtoon vaadittavaa vaakasuuntaista muodonmuutosta 10-20 %. Kuten kohdassa 3.4 mainittiin, tiivistettiin näytteitä sekä maastossa että laboratoriossa (täydentävät näytteet) ICT -laitteella käyttäen 100 ja 20 työkierrosta. Tämä työmääräero aiheutti suuren ero näytteiden tiheyksiin ja sen seurauksena suuret erot myös eri massatyyppien jäykkyyksiin ja lujuuksiin. Nämä jäykkyys- ja lujuuserot on esitetty kuvissa 6.5 ja 6.6. Tiheyden vaikutus on kiistaton ja merkitys kasvaa mitä jäykempiä massoja käytetään. Masuunihiekkanäytteiden (kuusi näytettä) vesiupotus vuorokaudeksi kesken säilytyskauden 10 kk iässä ei aiheuttanut merkittävää lisäystä jäykkyysmoduuliin tai lujuuteen. Jäykkyysmoduuli kasvoi arvosta 3000 MPa arvoon 3330 MPa, mutta HVL laski arvosta 461 kpa arvoon 413 kpa. Loppuaika (n. 6 kk) näytteitä säilytettiin kuten edellä on kuvattu. Upotus tehtiin, koska haluttiin varmistaa, että näytteen sitoutumisreaktioilla on tarpeeksi vettä käytettävissä vanhennusaikana. 4.2.2 Tiheys, vesi- ja sideainepitoisuus Massan tiheys ja vesipitoisuus. Kuivairtotiheys, massan tiheys, tyhjätila jne. määritettiin näytteen mittojen ja massojen perusteella olettamalla sideainemäärät (bitumi, sementti ja masuunihiekka). Näytteiden alkukosteus sekä kosteus testaushetkellä määritettiin välipunnituksien ja kuivauksen jälkeisen punnituksen avulla. Vesipitoisuus on määritetty kokonaiskuiva-aineksen suhteen (sisältää bitumista sideainetta). Tulokset on esitetty liitteessä 4.1. Sideainepitoisuus ja runkoaineen rakeisuus. Kustakin massatyypistä tutkittiin runkoaineen rakeisuus ja sideainepitoisuus yhdistämällä HVL -kokeen jälkeen kahden saman massan näytteen puoliskot yhdistetyksi näytteeksi. Sideainepitoisuuden ja rakeisuuden määritys tehtiin uuttamalla bitumi ja seulomalla runkoaines. Eri massatyyppien VBST, KOST ja REST kokonaisbitumipitoisuus vaihteli välillä 3,4-4,7 %. MHST -massan bitumipitoisuus oli vain 0,8 %. Tämä arvo vastaa liitteessä 3.4 esitettyjä sekoitusjyrsinnän jälkeisiä arvoja. Rakeisuuskäyrät osuivat pääsääntöisesti ohjeellisen alueen keskikäyrän hienommalle puolelle. Hienoainesmäärät vaihtelivat 6,1 ja 9.4 % välillä. Näiden työmaalla valmistettujen näytteiden rakeisuusmääritysten tulokset on esitetty tarkemmin liitteessä 4.2. Näytevalmistusta varten massa katkaistiin 25 mm seulalla. Työmaanäytteiden valmistuksen yhteydessä kirjattu ylikokoisten rakeiden osuuden arvio on esitetty liitteessä 5.7. Liitteeseen 4.2 on myös merkitty rinnakkaisprojektin "Stab-Kehi" näytevalmistuksessa käytetty keskikäyrä, jonka hienoainespitoisuus on nostettu arvoon 10 %.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 39 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET 4.3 Työmaanäytteiden ja takaisinlaskettujen jäykkyyksien vertailu Kuvassa 6.7 on esitetty karkea, suuntaa antava vertailu koekohteissa PPL - laitteella tehtyjen takaisinlaskettujen jäykkyyksien ja maastonäytteistä laboratoriossa määritettyjen jäykkyyksien välillä. Kuvan 6.7 takaisinlasketut jäykkyydet on muutettu vastaamaan +15 C lämpötilaa käyttäen massatyyppien muunnoskertoimia. Kuvasta näkyy, että takaisinlasketut jäykkyydet ovat REST -massoilla samaa suuruusluokkaa kuin maastonäytteille määritetyt jäykkyydet (tiivistys tehty käyttäen 20 tai 100 työkierrosta). VBST massoilla tulokset jäävät runsaaseen puoleen maastonäytteistä määritellystä tasosta (20 ja 100 työkierrosta). MHST- ja KOST -massoilla takaisinlaskennan jäykkyystaso vastaa lähinnä 20 työkierroksella tiivistettyjen näytteiden tuloksia. Kuvassa 6.7 on lisäksi vertailun vuoksi esitetty myös laboratoriossa tehtyjen referenssimassojen jäykkyydet. Käytetyt lämpötilan muunnoskertoimet on otettu TPPT -ohjelman raporteista tai Infra-Stabil -projektin laboratoriokokeiden tuloksista. Jäykkyysmoduuli (MPa) 6000 5000 4000 3000 2000 Tak.lask.05_LK Tak.lask.06_LK Maasto/100r Maasto/20r Stab-Kehi 1000 0 REST MHST KOST VBST SJYR Massatyyppi Kuva 4.7. Vöyrin koekohde. Maasto- ja laboratorionäytteistä määritetyt jäykkyydet sekä takaisinlaskennalla määritetyt jäykkyydet vuosina 2005 ja 2006. Takaisinlaskennan tulokset on muunnettu samaan lämpötilaan +15 C laboratorionäytteiden kanssa. 4.4 Tulosten yhteenveto ja kommentit Tulokset osoittavat, että tutkituista massatyypeistä jäykimpiä ovat sementillä sidotut massat. Jo yhden prosentin sementtilisäys nostaa KOST massan jäykkyyden 2 4 -kertaiseksi muiden keskimääräiseen tasoon verrattuna. Muiden massatyyppien keskiarvot ovat melko tarkkaan samaa tasoa vaihdellen 600 800 MPa välillä 60 vuorokauden iässä ja välillä 700-1100 MPa runsaan vuoden iässä. Merkillepantavaa on REST- ja VBST -näytesarjojen pienehkö sisäinen hajonta tuoreena. KOST- ja MHST näytteillä hajonta on selvästi suurempi ja erityisen suuri kun näytteet jäykistyvät ja lujittuvat. Hieman yllättäen MHST massa kesti moduulimäärityskokeet jo kolmen kuukauden iässä ilman näytteiden rikkoutumista.

40 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET Sementin määrä nostaa jäykkyyttä, mutta tekee massoista samalla epähomogeenisia lujuuden suhteen, eli massan käyttökelpoista jäykkyyttä alentaa merkittävän iso hajonta. Ison hajonnan syy on vielä epäselvä sen todennäköisesti aiheuttaa pienen sementtimäärän epätasainen jakautuminen sekoitusprosessin aikana, sekä pienikin näytemassan lajittuminen valmistettaessa lieriöitä (suuri määrä hienoainesta pudottaa lujuutta ja suuri isojen rakeiden määrä lisää sitä), mutta myös näytteen jäykkyyden nousun aiheuttama hauraus lisää testauksen hajontaa. Tulosten pohjalta voi myös todeta, että bitumin määrällä (sideainepitoisuudella) ei ole vaikutusta VBST- ja KOST -massojen (näytteiden) jäykkyyksiin. Suurempi ja merkittävä vaikutus jäykkyyteen on näytteen tiheydellä. Tämä merkitsee sitä, että massatyyppien jäykkyystasot on määritettävä rakenteessa toteutuvalla tiheystasolla. Tiheystaso voidaan määrittää tiivistystyön jälkeisen tilanteen tai jälkitiivistymisen tuottaman tiiveystilan mukaan. Jälkitiivistymisen vaikutusta tiheyteen ei kuitenkaan kannata yliarvioida, koska merkittävä tiivistyminen aiheuttaa merkittävää uran muodostumista. Testauksessa on myös käytettävä rakenteessa keskimäärin toteutuvaa kosteustilaa tai kosteustilaa, joka vastaa esim. kevään sulamisvaihetta. Laboratoriokokeiden perusteella voidaan todeta näytteen ikääntymisen nostavan jäykkyyttä ja lujuutta joillain massatyypeillä jopa merkittävästi. Laboratoriokokeilla ei kuitenkaan voida täysin toistaa rakenteessa vallitsevia olosuhteita, esim. rakenteen antamaa sivutukea kuormituksen alaisena olevalle rakenneosalle. Myöskään massojen jäykkyyksien tai lujuuden pysyvyyteen (veden sekä jäätymisen ja sulamisen vaikutus) ei tällä aineistolla voida vielä ottaa kantaa. Tämän aiheen tutkimus sisältyy Infra-Stabil -projektin muihin osioihin. Lujuuden (halkaisuvetolujuus) osalta päädytään pääsääntöisesti samanlaisiin tuloksiin. Tulokset edustavat tutkittuja massatyyppejä luokalleen, koska runkoaineen rakeisuus edustaa kaikissa massoissa tyypillistä kantavan kerroksen rakeisuutta. Sideainepitoisuudet olivat myös tyypillistä stabiloinneissa käytettyä (alaraja)tasoa. Lähin julkinen vertailuaineisto, joskin eri tekniikalla tuotettu, löytynee TPPT tutkimuksen raporteista. Lisää aineistoa syntyy Infra-Stabil - projektin muissa osioissa. 4.5 Suositukset koetekniikan ja toteutustavan osalta Kokeissa käytetty testaustekniikka ja näytteen säilytys- sekä temperointikäytäntö osoittautuivat käytännössäkin toimiviksi ja tuottavat pienellä näytemäärälläkin ja käytännössä esiintyvällä hajonnalla luotettavia keskiarvoja. Samaa menettelytapaa suositellaan käytettäväksi jatkossakin, ellei menetelmäkehitysprojektissa parempaa menettelyä kehitetä.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 41 TYÖNAIKAISTEN NÄYTTEIDEN TESTAUKSET Näyte 4.6 SST -kohteiden puristuskokeet Kesällä 2006 poratuista maabetonikohteiden näytteistä vain vt6:n (Vuoksenniskan ohitustie) näytteet mahdollistivat puristuskokeiden teon. Neljä 150 mm terällä porattua näytettä sahattiin noin 130-150 mm korkeiksi sylintereiksi, rikitettiin ja puristettiin murtoon. Puristuskokeiden tulokset sekä näytteiden ominaisuudet on koottu taulukkoon 6.1. Näytteistä määrättiin ultraäänen etenemisnopeuden lisäksi märkätiheys mittojen ja massan avulla ennen rikitystä. Taulukko 4.1. Vt6:n maabetonikohteesta porattujen maabetoninäytteiden puristuskokeiden tulokset. Näytteenottopäivä 13.9.2006 ja puristuspäivä 24.10.2006. Paalulukema Äänen etenemisnopeus (m/s) Märkätiheys (kg/m 3 ) Kuivatiheys (kg/m 3 ) Vesipitoisuus (%) Puristuslujuus (MPa) 1 850 4320 2340 2259 3.6 14.4 2 950 3920 2301 2205 4.3 12.9 3 3050 4290 2378 2281 4.3 11.2 4 3150 4420 2372 2277 4.2 14.1 ka 4240 2348 2256 4.1 13.2

42 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS 5 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS 5.1 Alihankintojen kilpailutus Hyväksytyn projektisuunnitelman ja johtoryhmän päätösten mukaisesti kaikki alihankinnat kilpailutettiin. Kilpailutettavia alihankintoja olivat muiden kuin pääurakoitsijan tekemät stabilointityöt pienpiirteisyyslisineen, kohteella tehtävät lisäselvitykset (liite 5.1), työnaikainen näytevalmistus sekä kohteen seurantamittaukset vuonna 2004 ja myöhemmin. Stabilointityön alihankinnan kilpailutti pääurakoitsija Skanska Asfaltti Oy, muut alihankintatyöt kilpailutti VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka. Skanska Asfaltti Oy valitsi aliurakoitsijoikseen Andament Oy:n (MHST osuus) ja Lemminkäinen Oyj:n (VBST- ja KOST osuudet). VTT pyysi tarjoukset kohteella tehtävistä lisäselvityksistä yhteensä seitsemältä (7) organisaatiolta (Tieliikelaitos, VTT, Teknillinen korkeakoulu (TKK), Tampereen teknillinen yliopisto (TTY), Oulun yliopisto, Oulun ammattikorkeakoulu ja Ramboll Finland Oy). Työn aikaisesta näytevalmistuksesta pyydettiin tarjoukset samoilta organisaatioilta. Seurantamittauksista pyydettiin tarjoukset kolmelta organisaatiolta (Tieliikelaitos, VTT ja Ramboll Finland Oy). Lisäselvitykset tilattiin Tieliikelaitokselta. Työn aikainen näytevalmistus tilattiin Teknillisen korkeakoulun Tielaboratoriolta, jolla oli osaamista, kapasiteettia ja kalustoa tehtävän tarjoamiseen vaaditussa aikataulussa. Seurantamittaukset jaettiin kustannussyistä kahtia ja pudotuspainolaitemittaukset tilattiin Tieliikelaitokselta ja ura- ja sivukaltevuusmittaukset VTT:ltä. 5.2 Lisäselvitykset ja ennakkokokeet 5.2.1 Lisäselvitykset Parantamissuunnitelman laadintaan liittyvät selvitykset on lueteltu aiemmin kohdassa 2.1.1. Kerrospaksuusmääritykset perustuivat maatutkaluotausprofiileihin sekä näytteenottopisteistä tehtyihin kerrosrajamäärityksiin. Kuten aiemmin todettiin, teetti projekti Tieliikelaitoksella alihankintatyönä laajahkon lisäselvityksen kohteesta ennen stabilointityön aloitusta. Sen tavoite oli kuvata ja taltioida kohteen pinnalta mitattava nykytila, tutkia kerrospaksuudet ja ottaa näytteitä kohteen materiaaleista stabilointityön suunnittelua ja ennakkokokeita sekä myös jälkiselvityksiä varten. Alihankintaan sisältyivät seuraavat taulukossa 3.1 esitetyt mittaukset, määritykset ja näytteenotot. Tarkemmin teetetyt lisäselvitykset on esitetty liitteessä 5.1.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 43 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Taulukko 5.1. Vöyrin kohteen lisäselvitykset ja määritykset näytteenottoineen. Tehtävä Tehtävän kuvaus Näytteenotto kairalla 50 m välein (kulutuskerros ja rakennekerrokset) Kerrospaksuusmääritykset Kairauskohdat Sideainepitoisuus- ja Kulutuskerroksen kairausnäytteet rakeisuusmääritykset Rakeisuusmääritys Kantava kerros (näytemäärä vaihtelee) Kosteuden mittaus kairausnäytteistä Määritys sekä kantavan kerroksen materiaalista että pohjamaan yläpinnasta Pudotuspainomittaus 20 m välein molemmilta kaistoilta Tarkennettu vaurioinventointi Vauriotyyppien kirjaus Tiehallinnon käytännön mukaan Massanäytteenotto päällysteestä ja kantavasta kerroksesta Massanäytteenotto on tehtävä kerroksittain neljästä pisteestä Uramittaus ja sivukaltevuus PTM:llä molemmilta kaistoilta Liikennelaskenta Yksi laskentapiste tieosalla 01 Tieliikelaitoksen tekemän massanäytteenoton yhteydessä mitattiin alimman öljysorakerroksen alapinnan syvyys koekuopissa tien pinnasta lähtien. Kahdessa neljästä koekuopasta alin vanhan päällysteen alapinta oli syvemmällä kuin 300 mm tien pinnasta. Tämän tiedon pohjalta, ja koska haluttiin varmistaa, että myös alemman kantavan kerroksen yläosa tulee homogenisoitua, Vaasan tiepiiri päätti koko koerakennealueen sekoitusjyrsintäsyvyydeksi 350 mm. Sekoitusjyrsinnän jälkeen tierakenteeseen ei saa jäädä vettä pidättäviä kerroksia, koska pidättyvän veden jäätyminen rikkoo ja löyhdyttää rakenteen sekä kulutuskerroksen. Koealueiden sekoitusjyrsinnän teki Andament Oy. Normaalia syvemmälle ulottuva sekoitusjyrsintä aiheuttaa sen, että kaikki hankkeen stabiloinnit poikkeavat jonkin verran normaaleista stabiloinneista. Eroja ovat: Stabiloinnin alla oleva 200 mm kerros on selvästi normaalia löyhempi stabiloinnin tiivistyksen aikana, jolloin stabilointi ei tiivisty kunnolla. Stabiloinnin alla oleva kerros ei tiivisty kunnolla stabilointia tiivistettäessä. Tämän vuoksi tiehen voi tulla normaalia suurempi deformaatio. Muilla kuin koealueilla pääurakoitsija valitsi sekoitusjyrsintäsyvyydeksi 250 mm. Päätös perustui parantamissuunnitelman minimisekoitusjyrsintäsuosituksiin. 5.2.2 Ennakkokokeet Urakoitsijoiden ennakkokokeet Andament Oy teetti masuunihiekkaosuuttaan varten suhteituskokeet konsultillaan Tieliikelaitoksella (Lauri Lehtomäki) ja niihin vaadittavan näytteenoton kohteen tutustumiskäynnin yhteydessä 10.5.2004. Kuvassa 3.1 on nähtävissä parannettavan tieosan yläosan rakennekerrokset koekuopan seinämässä. VTT:n ennakkokokeet VTT teki kullekin massatyypille ennakkomäärityksiä ja mahdollisuuksien mukaan myös ennakkosuhteitukseen liittyviä kokeita. Kunkin stabilointityypin koeosuudelta (yksi koeosuus per massatyyppi) oli otettu massanäyte, josta määritettiin mahdollisuuksien mukaan kantavan kerroksen rakeisuudet, päällysteen rakeisuus ja sideainepitoisuus ja jos näytteestä löytyi, niin myös vanhan öljysoran rakeisuus ja sideainepitoisuus.

44 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Kuva 5.1. Vöyrin koekohteen MHST koeosuuden (tieosa 01, paalulukema 3109) päällysrakenteen kerrokset ennakkokokeita varten tehdyn näytteenottokuopasta (Valokuva Lauri Lehtomäki, Tieliikelaitos). Rakeisuudet, uutot ja muut määritykset tehtiin PANK menetelmiä käyttäen. Lisäksi kullekin massalle tehtiin koostumus kerrospaksuustietojen pohjalta muistaen tavoiteltu sekoitusjyrsintäsyvyys. Tälle massakoostumukselle tehtiin sitten Proctor kokeet 150 mm muottikoolla. Proctor kokeet tehtiin #0-32 mm lajitteelle, tuloksessa otettiin huomioon kivisyyskorjaus. ICT Proctor tulosten vertailussa kivisyyskorjausta ei huomioitu. Näiden kokeiden tulokset on esitetty myöhemmin luvussa 5. Lopullisia Stabilointiohjeen mukaisia suhteituskokeita ei tehty, koska havaittiin stabilointiohjeen näytevalmistustavan tuottavan selkeästi tiiviimpiä näytteitä kuin 95 % Proctor tiiveydestä edellytti. Urakoitsijoille ilmoitettiin ne tulokset, jotka saatiin aikaiseksi ennen stabilointityön tekoa. Masuunihiekkaja remix stabilointien osalta ennakkokokeet jäivät aikapulan takia vähäisemmiksi kuin muiden stabilointien osalta. Suhteituskokeita päätettiin jatkaa, jos se katsotaan tarpeelliseksi, kun menetelmäkehitystyö on edennyt tarpeeksi pitkälle näytevalmistuksen osalta. 5.3 Lisäselvitysten tulokset Tieliikelaitoksen tekemien mittausten, näytteenottojen ja määritysten tulokset on esitetty alla. Rakeisuusmääritykset Päällystenäytteiden ja kantavan kerroksen näytteiden rakeisuuskuvaajat on koottu liitteeseen 5.2. Liitteen kuvissa on esitetty kaikki määritystulokset ja pisteillä kuvaan on merkitty kaikkien rakeisuusmääritysten keskiarvotulokset. Päällystenäytteistä määritettiin uuttamalla myös sideainepitoisuus, jonka keskiarvoksi muodostui 4.3 %. Sideainepitoisuus vaihteli rajoissa 3.9 4.7 %.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 45 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Kantavan kerroksen materiaalinäytteistä määritettiin vesipitoisuus, jonka keskiarvo oli vastaavasti 3.3 %. Vesipitoisuus vaihteli rajoissa 1.8 4.6 %. Liitteessä 5.2 on myös taulukko pohjamaanäytteistä ja niistä määritetyistä maalajitiedoista ja pohjamaan vesipitoisuudesta näytteenottopisteessä. Kerrospaksuusmääritykset Autokairalla tehdyn näytteenoton yhteydessä jokaisen tutkimusreiän kerrosrakenne määritettiin. Tulokset on kuvamuodossa esitetty liitteessä 5.3. Tulosten perusteella voidaan todeta kerrosten vaihtelevan jonkin verran koko koealueen laajuudella. Myös öljysoraa esiintyy vaihtelevia määriä eri paikoissa koealuetta. Pudotuspainomittaukset Lisäselvityksinä tehtyjen pudotuspainomittausten tulokset on esitetty tarkemmin luvussa 6 (Jälkiseuranta). Mittauslinja on kaikilla mittaajilla vakio, joskin tarvittaessa ajolinja voi poiketa normaalista, ja myös useampia linjoja voidaan mitata. Esim. Tieliikelaitoksella mittauslinja kulkee normaalisti oikean pyöräuran vasemmassa reunassa. Vaurioinventointi Tieliikelaitos teki parannettavalle tielle vaurioinventoinnin 4.5.2004, ennen sekoitusjyrsintää ja stabilointia. Inventoinnin tulos on esitetty liitteessä 5.4. Liitteessä 5.4 on myös esitetty vuonna 2006 tehdyn seurantainventoinnin tulos. Ura ja tasaisuus ja sivukaltevuus Ura- ja tasaisuus- ja sivukaltevuuksien lähtötasot on esitetty liitteessä 5.5 (mittausajankohta 9.6.2004). Uran keskiarvo (100 m keskiarvo) paaluvälillä 1500 6500 oli 5.4 mm. IRI:n keskiarvo samalla paaluvälillä oli 2.6 mm/m. Sivukaltevuuden maksimiarvo oli luokkaa 8 10 %, sivukaltevuus ei ollut symmetristä. Uran osalta tulos on esitetty myös myöhemmin luvussa 4. Liitteessä 5.5 on esitetty myös tasaisuus- ja uratulokset perusparannuksen jälkeen. Liikennelaskenta Liikennelaskenta tilattiin tieosalle 01. Viikon mittausjakson (24.5-2.6.2004) perusteella määritetyt tulokset on esitetty taulukossa 3.2. Laskenta tehtiin luokittelevalla LLKa5 -liikennelaskimella. Taulukko 5.2. Vöyrin kohteen liikennelaskennan tulokset,tieosa 01, PL 4360. Tunnusluku Arvo (kpl / %) Tunnusluku Arvo (kpl / %) KVL 1070 KAVLras 115 KAVL 1124 KAVLras % 10.2 KVLras 96 KVLyhd 44 KVLras % 9 KAVLyhd 54

46 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS 5.4 Rakennusaikainen näytevalmistus, selvitykset ja laadunvalvonta Rakennusaikainen näytevalmistus tehtiin käyttäen ICT laitetta (Invelop Oy:n valmistama 150 mm kiertotiivistin) ja vakioituja tiivistysparametrejä. ICT laitteen käyttöön päädyttiin johtoryhmän päätöksellä sen työsaavutuksen, toistettavuuden, tulosten taltioitumisen, tulosten vertailtavuuden ja laitteen yleisyyden takia. Vaihtoehtoisesta täryvasaratiivistys -menettelystä oli kokemusta vain yhdellä urakoitsijalla (Lemminkäinen Oyj). Tiivistysmenettelyksi sovittiin CEN standardin mukainen menettely (taulukko 5.3). Vertailun vuoksi taulukkoon 5.3 on myös koottu stabilointiohjeen ehdotus ICT laitteen tiivistystavasta. VTT teki suppean menetelmävertailun tiivistystavan vaikutuksesta, ja totesi, että menetelmät tuottavat saman tiheyden omaavia näytteitä. Vertailun tulos on esitetty liitteessä 5.6. Näytteiden valmistuksesta, säilytyksestä ja kuljetuksesta tehtiin ohje, jonka eri osapuolet hyväksyivät, ja jonka mukaan koko alihankinta toteutettiin. Kun merkittävä ero ICT:n tuottaman tiiveyden ja Proctor tiiveyden välillä huomattiin kesken stabilointityön toteutusta, niin osa näytteistä päätettiin tiivistää selvästi alhaisemmalla työkierrosmäärällä. REST- ja MHST massoista näitä löyhempiä näytteitä ei ehditty tehdä työmaalla. Tämä puute korjattiin myöhemmin valmistamalla nämä näytteet laboratoriossa. Vaikka massakoostumuksen osalta ei päästy varmuudella täysin edustavaan massaan, niin näytteiden avulla voidaan kuitenkin selvittää tiiveyden vaikutusta näiden puuttuvien massatyyppien osalta. Näytemäärä per massatyyppi oli yhdeksän näytettä, joista kolme tehtiin KOST- ja VBST massoilla käyttäen 20 työkierrosta. Taulukko 5.3. Rakennusaikaisen näytevalmistuksen ICT asetukset sekä Stabilointiohjeessa 2002 esitetyt asetukset. 150 mm muottikoko. Parametri Arvo / CEN -standardi Arvo / stabilointiohje Pystyjännitys (kpa) 600 160 Kiertokulma (mrad) 17.5 40 Työkierrosten määrä (kpl) 100 / 20 *) 160 Kierrosnopeus (r/min) 30 30 *) osa VBST ja KOST näytteistä tiivistettiin 20 kierroksella Näytteiden valmistus työmaalla tehtiin eri urakoitsijoiden aikatauluista johtuen kahdessa jaksossa juhannuksen molemmin puolin. Ennen juhannusta, viikolla 26 toteutettiin REST ja MHST osuudet ja niiden näytevalmistus ja seuraavalla viikolla toteutettiin KOST- ja VBST osuudet sekä niihin liittyvä näytevalmistus. Tilattu näytemäärä onnistuttiin tuottamaan likimain työmaan rytmissä siten, että näytteiden laatu ei kärsinyt. Näytteet puristettiin ulos muotista suoraan halkaistuun muovihylsyyn. Putkessa oleva näyte suljettiin tiiviisti kahden muovipussin sisään ja punnittiin. Työmaan kirjanpidon avulla kunkin näytteen massa- ja tilavuustiedot saatiin taltioitua tarkoituksenmukaisesti. Teknillinen korkeakoulu toimitti näytteet VTT:lle viikolla 27. Lista toimitetuista näytteistä ja niiden mitat sekä märkätiheydet on esitetty liitteessä 5.7.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 47 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Laadunvalvontamenettely vaihteli urakoitsijoittain massatyypin ja käytettävissä olevan kaluston mukaan. MHST-, KOST- ja VBST osuuksilla urakoitsijat tekivät tiiveystarkkailua ja tiiveysmittaukset Troxler laitetta käyttäen. Mittaukset olivat pääsääntöisesti pintamittauksia. Andament Oy käytti myös jyrän tiivistysmittaria. Skanska Asfaltti Oy:n REST osuudella tiiviystarkkailumenetelmä oli lähinnä jyrän oma tiivistysmittari, jonka lukemia ei valitettavasti taltioitu. REST osuudelta tehtiin kuitenkin pyynnöstä erilliset Troxler mittaukset viikon ikäiselle stabiloinnille (käytössä VBST stabiloinnin Troxler -asetukset). Kunkin urakoitsijan tekemät mittaukset ja määritykset on kuvattu tarkemmin luvussa 3.4. Kaikkien koeosuuksien osalta saatiin urakoitsijoilta Troxler mittaustulokset. REST- ja MHST massojen täydentävä näytevalmistus. Koska aikataulusta ja menetelmäepävarmuudesta johtuen työmaalla ei tehty REST- ja MHSTmassoista ICT näytteitä alhaisemmalla kierrosmäärällä (20 r), niin niitä tehtiin laboratoriossa jälkikäteen käyttäen Ruukki Production:in toimittamaa masuunihiekkaa (MHST) sekä Skanska Asfaltti Oy:n toimittamaa asfalttirouhetta (REST). Näytteet tehtiin käyttäen aiemmin otettuja massanäytteitä runkoaineena ja suhteitettiin mahdollisimman tarkkaan työmaamassoja vastaaviksi. 5.5 Työn toteutus 5.5.1 Urakoitsijat Stabilointityön kohteessa tekivät pääurakoitsija Skanska Asfaltti Oy (pääurakoitsija) ja aliurakoitsijat Andament Oy ja Lemminkäinen Oyj. Sekoitusjyrsinnän tiivistyksen teki Maanrakennus Tynjälä Ky. Skanska Asfaltti Oy kilpailutti eri stabilointityyppien osuudet aiemmin luvussa 3.1 esitetyllä tavalla. Urakoitsijat toteuttivat osuutensa joko omalla kalustollaan tai henkilöstöllään tai käyttivät omia alihankkijoitaan. Skanska Asfaltti Oy tilasi Andament Oy:ltä sekoitusjyrsinnän koeosuuksille, koska Andament Oy:n laite soveltui vaaditun jyrsintäsyvyyden tuottamiseen. Samoin sekoitusjyrsinnän tiivistyksen teki alihankintana Maanrakennus Tynjälä Ky. Andament Oy teetti masuunihiekkastabiloinnin ennakkokokeet Tieliikelaitoksella, mutta toteutti stabiloinnin omalla kalustollaan ja henkilöstöllään. Masuunihiekan levityksen kohteella teki Tieliikelaitos. Lemminkäinen Oyj toteutti kohteensa (VBST, KOST) omana työnään. 5.5.2 Sekoitusjyrsintä Sekoitusjyrsinnän teki koeosuuksille Andament Oy Skanska Asfaltti Oy:n toimeksiannosta. Sekoitusjyrsintä tehtiin 350 mm syvyyteen asti. Valittu jyrsintäsyvyys ulottui kahdessa kohdassa suodatinhiekkaan asti, läpi päällysrakenteen kantavan kerroksen alaosan. Andament Oy teki asiasta projektille poikkeamaraportin. Tieto poikkeamasta käsiteltiin pääurakoitsijan, aliurakoitsijoiden ja VTT:n edustajan kesken, mutta siitä huolimatta koko koeosuus päätettiin jyrsiä samaan syvyyteen. Näin ensinnäkin siksi, että hiekkaa odotettiin nousevan ja lopulta nousi vain kahdella koeosuudella ja toiseksi koska ensimmäinen osuus (REST) oli jo jyrsitty kyseiseen syvyyteen.

48 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Sekoitusjyrsinnän tiivistystarkkailu Sekoitusjyrsinnän jälkeisen tiivistyksen teki Maanrakennus Tynjälä Ky. Tiivistyksessä käytetty jyrä oli varustettu jatkuvatoimisella tiivistysmittarilla, josta jyrän kuljettaja saattoi seurata rakenteen tiivistymistä. Valitettavasti jyrässä ei ollut käytettävissä jatkuvatoimista mittarilukeman ja paikan taltiointijärjestelmää. Kuljettajaa oli kuitenkin pyydetty kirjaamaan ylös tiiviysmittarin lukema tiivistystyön lopetusvaiheessa noin 50 m välein. Sekoitusjyrsinnän jälkeisen tiivistyksen aikana mittarin lukemat vaihtelivat varsin paljon koko koealueen ja kaikkien koeosuuksien sisälläkin (liite 5.8). Johtopäätöksenä sekä toteutuneista mittausarvoista että muusta jatkuvatoimista mittausta koskevasta aineistosta voidaan todeta, että mittarin lukeman korkea arvo ei ole välttämätön eikä riittävä osoitus tiiviystavoitteen saavuttamisesta. Lukema riippuu rakenteen jäykkyyden ja paksuuden lisäksi myös pohjamaan laadusta ja jäykkyydestä. On pohjaolosuhteiltaan heikkoja kohteita, joissa mittarin lukemaa ei saada koskaan nostettua tasolle, joka samalla tiivistystyöllä onnistuu helposti kovalla pohjalla olevilla rakenteilla. Oleellista on tiivistää niin kauan kuin mittarin lukema kasvaa ja lopettaa välittömästi kun se alkaa laskea. Liika tiivistystyö mittarin lukeman nostamiseksi voi johtaa koko rakenteen rikkoutumiseen pohjamaan ja rakenteen pettäessä. Jatkuvatoimisen tiivistystarkkailun käyttö on kuitenkin suotavaa, erityisesti yhdistettynä automaattisen lukeman ja paikan taltioinnin kanssa. Näin kohteen toteutunutta tiiveyttä ja tarvittavaa lisätiivistystyötä on helpompi arvioida ja tiiveyseroista saadaan selkeämpi kuva ja dokumentti. Sekoitusjyrsinnän tiiveyden onnistumisen tarkkailu pelkästään jyrän tiiviysmittarin avulla ei tuottanut selvää kuvaa rakenteen tiiveysasteesta ja eri osuuksien eroista. Lukemien vaihtelun yhteys tiiveyden vaihteluun ei selviä tuloksista. Tiiveysmittauksia olisi kannattanut täydentää Troxler mittauksin, erityisesti suoramittauksin syvyyksiltä 100 250 mm. Näinkin sekoitusjyrsinnän 350 mm kerroksen alimman 100 mm tiiveystila jäisi varmistamatta. 5.5.3 Stabilointien toteutusaika ja järjestys Sekoitusjyrsintä tehtiin 14.6.2004, jyrsintä aloitettiin tieosan 01 alusta (Kaitsor) ja jyrsintä eteni kohti Vöyriä (PL 6400). Stabiloinnit aloitettiin REST osuudesta 21.6.2004 (PL 1900 2350) ja jatkuivat MHST osuudella 22.6.2004 (PL 2800-3200). VBST osuus (PL 5630-6350) tehtiin 28.6.2004 ja KOST osuus stabiloitiin 29.6.2004 (PL 4150-5400). Päällystys aloitettiin MHST osuudesta, joka päällystettiin 22.6.2004 ja muut osuudet välillä 29.6 9.7 2004. Kulutuskerrosmassa oli PAB (100 kg/m 2 ). 5.5.4 Urakoitsijoiden menetelmäkuvaukset ja laadunvalvonta Urakoitsijoilta pyydettiin yhteenvetoa käytetystä stabilointitekniikasta: kalustosta, suhteituksesta, sideaineista, -tyypeistä ja -määrästä sekä lisäksi tiivistystyön toteutustavasta ja laadunvalvonnasta. Tiivistyksen ja stabiloinnin yhteydessä käytetty tavoitekosteus ja kostutustapa pyydettiin myös kuvaamaan.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 49 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Sekoitusjyrsinnän ja stabilointien tekotavat on koottu taulukoihin 5.2 5.7. Taulukossa 5.2 on kuvattu sekoitusjyrsinnän tekotapa ja urakoitsijoiden toimittamat stabilointityön kuvaukset on koottu taulukkoihin 5.3 5.7. Kaikki stabiloinnit tehtiin 350 mm syvyyteen sekoitusjyrsityn ja esitiivistetyn kerroksen yläosaan. Taulukko 5.4. Sekoitusjyrsinnän työtekniikan, kaluston ja laadunvalvonnan kuvaus. Sekoitusjyrsintä /SJYR Harri Ahola / Skanska Asfaltti Oy Sekoitusjyrsinnän teki Andament Oy Stabilointijyrsin Jyrsintäsyvyys Poikkeamaraportit Cutter Modulator, täyttää stabiloinnin vaatimukset (paino, piikkitiheys, kotelon rakenne), työleveys 370 cm 350 mm 1 kpl (hiekkaa mukaan paaluväleillä 01/2940 3200 oikea kaista, 01/6100 6210 vasen kaista; arvioitu suodatinkerrosmateriaalin osuus jyrsityssä rakenteessa ~10%) Muut työt teki Skanska Asfaltti Oy Sekoitusjyrsinnän muotoilu ja tiivistys Höylä Tiivistyskalusto Tiivistyksen laadunvalvonta Muu laadunvalvonta Kastelu Muuta Poikkeamat Wekmas, työpaino 22 t Ammann AC 110-HD, paino 13 t Sekoitusjyrsinnän tiivistyksestä jyrän tiiveysmittarinlukemat on kirjattu 50-100 m välein. Jyrän omistaja Pentti Tynjälä 0400-367307. Troxler mittauksia ei tehty. Ei muuta laadunvalvontaa. Kyllä Kaikki stabiloinnit tehtiin 350 mm syvyyteen sekoitusjyrsitylle, tasatulle ja tiivistetylle alustalle

50 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Taulukko 5.5. REST stabilointi. Työtekniikan, suhteituksen, kaluston ja laadunvalvonnan kuvaus. REST Harri Ahola / Skanska Asfaltti Oy Stabilointikone Skanska RM 7 (Roadmix VII) (työleveys 3,00-4,50 m) Stabilointinopeus noin 7 m/min Tiivistyskalusto 1-valssijyrä Hamm 5011 D, paino 13,8 t, täryn taajuus/amplitudi: 27 Hz / 1,9 mm Sekoituslämpötila massasta ja kerrospaksuudesta riippuen välillä +30 +50 C. Lisätty sideaine 100 mm: 3,5 kg/m 2 - tavoitteena jäännösbitumipitoisuus 3,4 %. Toteutuman vaihteluväli 3.32 3.85% 150 mm: 7,2 kg/m 2 - tavoitteena jäännösbitumipitoisuus 3,4 %. Toteutuman vaihteluväli 3.78 3.89 % Sideaine emulsio, bitumipohja B250/330, toimittaja Nynas Oy Emulsion valmistus Skanska (bit 59,6 % / vesi 39,6 %, HCL 0,3 % ja emulgaattori 0,5 %) Emulgaattori emulgaattori Akzo Nobel 44 Tartuke ei käytetä bitumiemulsion valmistuksessa (REST:issä) Tiivistyksen Hamm -jyrän tiiveysmittari laadunvalvonta Muu laadunvalvonta TYLTin mukaiset näytteet. Lemminkäinen Oyj mittasi oman osuutensa teon aikana Troxler tiiveydet myös REST osuudelta. Kerrospaksuudet stabilointikoneen perässä ennen tiivistystä vaihtelivat välillä 113 125 mm / 100 mm rakenne ja 170 175 mm / 150 mm rakenne. Stabiloinnin työvaiheet 1. REST osuuksille tuotiin KAB rouhetta 40-50 mm päällystekerrosta vastaava määrä ennen stabilointia (350 mm sekoitusjyrsityn kerroksen päälle). 2. Ei kastelua ainoastaan emulsion sisältämä vesi 3. Stabilointi, emulsion lisäys 5,9 kg/m 2 (100 mm), 12,1 kg/m 2 (150 mm) 4. Tiivistys Muuta REST menetelmässä ei käytetä höylää pinnan mutoiluun stabilointikone profiloi ja esitiivistää jyräysvalmiin pinnan. Poikkeamat Koekohteessa vanha päällyste jyrsittiin talteen, välivarastoitiin ja tuotiin takaisin sen jälkeen kun sekoitusjyrsintä oli tehty. Normaaliin REST työhön nähden menettely johtaa huonompaan vanhan sideaineen hyödyntämiseen, koska rouhe ei lämpene yhtä paljon kuin kiinteä vanha päällyste.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 51 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Taulukko 5.6. MHST stabilointi. Työtekniikan, suhteituksen, kaluston ja laadunvalvonnan kuvaus. MHST Jouni Juurikka / Andament Oy Masuunihiekan Kuorma-auto punnitsevalla MHK:n levityslaitteella (patentoitu, ko. työhön kehitetty levitys laite. Työleveys max. 250 cm; säädettävissä) Stabilointijyrsin Cutter Modulator vm. 2002, täyttää stabiloinnin vaatimukset (paino, piikkitiheys, kotelon rakenne), työleveys 3,7 m. Tiivistyskalusto Dynapac 13 t, JTM + tiiviysmittari Tiehöylä Mattsson, automaattivarustuksella Kastelu Kuorma-auto ja vesisäiliö Lisätty sideaine 100 mm rakenteella 16,0 kg/m 2, 150 mm rakenteella 24,0 kg/m 2 : toteutunut sideaine-% 100 mm 7,02 %, 150 mm 7,08 %. Sideaine Masuunihiekka, toimittaja SKJ Oy (nyt Ruukki Production), toimituspaikka Raahe. Sideaineen tila kasakosteus Tiivistyksen Troxler -säteilymittauslaite (tiiviys ja kosteus), jyrän tiiviysmittari (Pentti Tynjälän laadunvalvonta jyrä). Pl 4250 oik1/vas1 tehtiin lisäksi Troxler suoramittaukset välillä 100 250 mm. Muu laadunvalvonta Digitaalinen kaltevuusmittari + 3 m oikolauta tasaisuuden ja kaltevuuden mittaukseen. Työmaaryhmä (määrä, Stabilointiryhmään kuuluivat koneenkuljettajien lisäksi työmaapäällikkö ja tehtävät) laaduntarkkailija Stabiloinnin työvaiheet Ennakkotutkimukset (näytteenotto 10.5.2004, suhteutus) Esijyrsintä sis. muotoilun ja tiivistyksen (Andament Oy / Skanska Asfaltti Oy) Masuunihiekan levitys Stabiloitavan rakenteen kastelu optimivesipitoisuuteen Stabilointijyrsintä Esitiivistys Muotoilu ja lopputiivistys Laadunvarmistus Työvaiheiden Stabilointi tehtiin 350 mm syvyyteen ulottuvan sekoitusjyrsinnän yläosaan. kuvaukset Lisättävän sideaineen, tässä tapauksessa masuunihiekan, määrä suhteutettiin kohteelta otettujen kantavan kerroksen näytteiden avulla laboratoriossa (rakeisuus, tilavuuspaino, kokemusperäinen). Samalla määritettiin stabiloidun materiaalin kuivatilavuuspaino ja optimivesipitoisuus (Proctor koe). Masuunihiekka levitettiin kohteelle varsinaista stabilointijyrsintää edeltävänä päivänä. Ennen stabilointijyrsintää stabiloitavan rakenteen vesipitoisuus tarkastettiin Troxler - säteilymittauslaitteella verraten saatuja tuloksia ennakkotutkimuksissa saatuun optimivesipitoisuuteen. Rakennetta kastellaan tarvittaessa ennen stabilointia. Stabiloitava osuus sekoitettiin kaista kerrallaan suunniteltuun syvyyteen stabilointijyrsimellä. Stabilointisyvyyttä seurattiin stabilointijyrsimen näytöltä sekä kaivamalla ja mittaamalla stabilointijyrsimen perästä, vertailukohtana esijyrsinnän yhteydessä muotoiltu ja tiivistetty rakenne. Koko koeosuus stabiloitiin ennen muotoilua. Muotoilu tehtiin tiehöylällä. Lopputiivistys tehtiin jyrällä. Tiiviyden kehittymistä seurattiin sekä jyrän tiiviysmittarin että Troxler säteilymittauslaitteen avulla pintamittauksena. Troxler -mittarissa tiiviyden vertailulukuna käytettiin ennakkokokeista saatua maksimikuivatilavuuspainon arvoa tavoitteena stabilointiohjeen mukainen yksittäisen mittauksen tulos (>92 %) ja keskiarvotiiviys (>95 %). Stabiloidun kerroksen tasaisuutta ja sivukaltevuutta tarkkailtiin oikolaudan ja digitaalisen kaltevuusmittarin avulla. Poikkeamat Ei poikkeamia. Poikkeamaraportit Suodatinkerrosmateriaalin sekoittuminen kantavaan kerrokseen 01/2940 3200 oikea kaista.

52 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Taulukko 5.7. KOST stabilointi. Työtekniikan, suhteituksen, kaluston ja laadunvalvonnan kuvaus. KOST Arto Ritamäki / Lemminkäinen Oyj Stabilointijyrsin Wirtgen WR 2500 vm. 2004, paino 32 t, työleveys 250 cm Tiivistyskalusto 2kpl Amman AC 110 täryjyriä vm. 2002 (50/30 Hz), paino 13 t, työlev. 200 cm Tiehöylä Nordverk, varustettuna kallistusautomatiikalla Kastelu Vesiauto 15 m 3 säiliöllä Tiivistyksen laadunvalvonta Muu laadunvalvonta Stabiloinnin työvaiheet Työvaiheiden kuvaukset Poikkeamat Troxler laite, koejyräykset. Tiivistyksessä 5 ylityskertaa, KOST osuuksien tiiviyskeskiarvoksi saatiin 94,8 % (16 pintamittausta Troxlerilla; kuivairtotiheys 2150 kg/m 3, korkein tiiviysarvo 96,7 % (pl 4850 oik.) ja matalin 93,2 % (pl 4300 oik.). Stabilointi tehtiin 350 mm syvyyteen ulottuvan sekoitusjyrsinnän yläosaan. 1. Koeosuudet kasteltiin edellisenä iltana n. 6% kosteuteen, jolloin käsiteltävän kerroksen pinta ehti kuivua sen verran, että sementti ei kostunut laataksi levityksen jälkeen (kuivalla sementillä parempi sekoittuvuus kuin märällä laataksi kostuneella sementillä). 2. Sementin levitys ko. työhön rakennetulla levittäjällä, sementti 1,0% kerroksen painosta. 3. Vaahtobitumistabilointi kuten edellä, bitumin lisäys 2,3 %. 4. Kevyt tiivistys 5. Muotoilu 6. Lopputiivistys Sideainelisäykset rakenteittain: 100 mm: 5,0 kg/m 2 bitumia ja 2,3 kg/m 2 sementtiä, 150 mm: 7,4 kg/m 2 bitumia ja 3,4 kg/m 2 sementtiä, 100 mm + 1%: 7,2 kg/m 2 bitumia ja 2,3 kg/m 2 sementtiä. Stabilointikoneen leveydestä johtuen tie stabiloitiin kolmessa kaistassa. Järjestys oli: reunakaista, keskikaista ja reunakaista. Urakoitsijan ja maahantuojan arvion mukaan kolmen kaistan käyttö ei aiheuta merkittävää muutosta kahteen kertaan stabiloituihin kapeisiin kaistaleisiin.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 53 KOEOSUUKSIEN TOTEUTUS Taulukko 5.8. VBST stabilointi. Työtekniikan, suhteituksen, kaluston ja laadunvalvonnan kuvaus. VBST Arto Ritamäki / Lemminkäinen Oyj Stabilointijyrsin Wirtgen WR 2500 vm. 2004, paino 32 t, työleveys 250cm Tiivistyskalusto 2 kpl Amman AC 110 täryjyriä vm. 2002 (50/30 Hz ), paino 13 t, työlev. 200 cm Tiehöylä Nordverk, varustettuna kallistusautomatiikalla, paino 17 t. Kastelu Vesiauto 15 m 3 säiliöllä Tiivistyksen Troxler laite, koejyräykset. laadunvalvonta Tiivistys vaati koejyräyksien mukaan em. kalustolla viisi ylityskertaa, jolloin VBST -osuuksien tiiviyskeskiarvoksi saatiin 94,9 % (14 pintamittausta Troxlerilla; kuivairtotiheys 2150 kg/m 3 korkein tiiviysarvo 97,7 % ( pl 5900 oik.) ja matalin 93,6 % (pl 6250 oik.). Muu laadunvalvonta Bitumin lämpötila on vähintään 145 C. Tilavuustesti tehdään aina ennen työn aloitusta. Stabiloinnin työvaiheet Stabilointi tehtiin 350 mm syvyyteen ulottuvan sekoitusjyrsinnän yläosaan. 1. Koeosuudet kasteltiin n. 6,0 % kosteuteen ennen stabiloinnin suoritusta 2. Stabilointi Wirtgen stabilointijyrsimellä, bitumin lisäys 2,5 % materiaalin kuivamassa 3. Kevyt tiivistys 4. Muotoilu 5. Lopputiivistys Sideainelisäykset rakenteittain: 100 mm: 5,6 kg/m 2 bitumia, 150 mm: 8,5 kg/m 2 bitumia, 100 mm + 1%: 7,9 kg/m 2 bitumia. Työvaiheiden kuvaukset Poikkeamat Stabilointikoneen leveydestä johtuen tie stabiloitiin kolmessa kaistassa. Järjestys oli: reunakaista, keskikaista ja reunakaista. Urakoitsijan ja maahantuojan arvion mukaan kolmen kaistan käyttö ei aiheuta merkittävää muutosta kahteen kertaan stabiloituihin kapeisiin kaistaleisiin. Reunan suuttimia voidaan sulkea. Valmiin, tiivistetyn stabiloidun kerroksen päältä tehtyjen tiiveysastemittausten tulokset on esitetty keskiarvoina taulukossa 5.9. Yksityiskohtaiset urakoitsijoiden toimittamat mittausarvot on esitetty liitteessä 5.9. Liitteessä 5.9 on myös esitetty Andament Oy:n suoramittaustulokset syvyyden mukaan yhdessä poikkileikkauksessa. Näiden tulosten mukaan tiiveys ei laske syvemmälle mentäessä. Suoramittaus ei kuitenkaan ulottunut 250 mm syvemmälle, joten kuvaa sen alapuolisien kerrosten tiiveydestä ei saatu tällä määrityksellä. Taulukko 5.9. Rakennusaikaisen laadunvalvonnan tiiveysaste- ja vesipitoisuusmääritysten keskiarvot stabilointityypeittäin. Määritysmenetelmä Troxler, pintamittaus. Stabilointityyppi Tiiveysaste (%) (keskiarvo/hajonta) Vesipitoisuus (%) (keskiarvo/hajonta) REST *) 91.8 / 1.4 ei mitattu MHST 96.9 / 1.6 6.0 / 0.4 KOST 94.8 / - ei mitattu VBST 94.9 / - ei mitattu *) VBST massan asetukset.

54 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JÄLKISEURANTA 6 JÄLKISEURANTA 6.1 Jälkiseurannan tavoitteet Jälkiseurannan tärkein tavoite on seurata koekohteen (Mt 718) eri tavalla stabiloitujen rakenteiden ja päällysteen toimivuusominaisuuksien (tasaisuudet ja vauriot) kehittymistä ensimmäiset vuodet (alussa projektin varoin, myöhemmin Tiehallinnon varoin). Mahdollisuuksien mukaan seurataan myös rakenteen ja stabiloitujen kerrosten takaisinlaskettujen jäykkyyksien muuttumista seurantajakson aikana ja myöhemminkin. Projektin kokonaistavoitteen takia seurantaa on jatkettava kunnes stabilointityyppien erot alkavat näkyä. Koetie mahdollistaa myös menetelmien vertailun uutena ja ehjänä saavutetut pintakantavuudet, (alku-)urautuminen, IRI ja sivukaltevuuden muutokset. Jälkiseurannan tasoa ja taajuutta voidaan muuttaa tarpeen mukaan. Seuranta palvelee käyttöikäarvioinnin lähtö- ja palautetietojen keräystä. Sementtistabiloitujen kohteiden osalta (vt5 ja vt6) jälkiseuranta rajoittui projektin puitteissa yhteen kesällä 2006 tehtyyn kuntotilan mittaus- ja seurantakertaan. 6.2 Jälkimittaukset ja määritykset Projektisuunnitelmassa Vöyrin kohteeseen suunniteltiin seuraavat, toteutuneet, taulukon 6.1 mukaiset jälkimittaukset: Taulukko 6.1. Projektin aikana toteutetut jälkimittaukset (X = tehty). Vuosi PTM (10/20 m keskiarvot) PPL (kk 20m/kaista) Vaurioinventointi (manuaalinen) 2004 X (20 m) X 2005 X X 2006 X X X Jälkimittaukset, jotka vuonna 2004 käsittivät tutkimussuunnitelman mukaisesti pudotuspainomittaukset sekä ura- ja sivukaltevuusmittaukset jaettiin siten, että pudotuspainomittaus tilattiin Tieliikelaitokselta ja ura- ja sivukaltevuusmittaukset VTT:ltä. Tavoitteellinen mittausten aikahaarukka oli 4 6 viikkoa koeosuuden valmistumisen jälkeen. Vuosina 2005 ja 2006 Tiehallinto teetti tarkemmat PTM- ja PPL -mittaukset osana alueen normaaleja väyläverkon kuntomittauksia. Tiehallinto teki vuonna 2006 kohteessa myös vaurioinventoinnin. Pudotuspainomittaukset Tieliikelaitos teki jälkimittausten ensimmäisen pudotuspainomittauksen 11.8.2004. Tässä mittauksessa oli tuntemattomasta syystä johtuva virheellinen mittaustulosjakso oikealla kaistalla paaluvälillä 1900 2600. Tieliikelaitos uusi mittauksen tällä välillä 22.9.2004. Samalla mitattiin lyhyt osuus työselityksen mukaista remix -stabilointia paaluvälillä 1600-1800.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 55 JÄLKISEURANTA Koska lisä- ja seurantamittauksista oli tilausvaiheen virheen takia pudonnut pois yksi VBST osuus (150 mm rakenne), jouduttiin teettämään vielä kolmas mittaus, joka tehtiin 11.10.2004. Viimeiseen mittaukseen sisällytettiin myös kaksi aiemmin mittaamatonta koeosuutta, eli työselityksen mukainen REST osuus. Tämän osuuden sekoitusjyrsintäsyvyys oli vain 250 mm, ja mittauksella haluttiin selvittää vaikuttiko sekoitusjyrsinnän syvyys (eri tiiveystilat) pintakantavuuteen suhteellisen tuoreella rakenteella, mutta myös myöhemminkin. Vuonna 2005 PPL mittaukset tehtiin Tieliikelaitoksen toimesta 19.7.2005 ja vuonna 2006 myös Tieliikelaitoksen toimesta myöhään syksyllä 6.10.2006. Ura- ja sivukaltevuusmittaukset VTT:n PTM-2000 auto mittasi uran ja sivukaltevuuden 18.8.2004. Mittaus jouduttiin kuitenkin uusimaan 23.9.2004, koska auringon aiheuttamat varjon vaihtelut mittauslinjalla sotkivat ensimmäisen mittauksen toiseen suuntaan (Vöyri - Kaitsor). Koska uusintamittauskaan ei onnistunut, ja koska auto joutui laserin rikkoutumisen johdosta tilapäisesti seisomaan, päätettiin tilata ura- ja sivukaltevuusmittaus Tieliikelaitokselta vielä syksyllä 2004. Tieliikelaitos mittasikin tien 3.11.2004 ja toimitti tulokset VTT:lle. Syksyn 2004 uramittauksia häiritsivät ajoradalle traktoreista joutunut savi ja lika. Vuonna 2005 Ramboll Finland teki PTM -ajon kesällä (13.7.2005) molempiin suuntiin ja syksyllä (21.9.2005) vielä suuntaan 1. Jälkimmäisellä mittauksella haluttiin tarkistaa kesän mittauksen tuottamat aiemmista mittauksista selkeästi poikkeavat arvot lyhyillä osuuksilla. Vuonna 2006 Ramboll Finland teki PTM -ajon 3.7.2006. Kaikkien ajojen tulokset saatiin mittaajilta joko 10 m tai 20 m keskiarvotuloksina, jolloin koekohteesta saatiin edustavampi kuva kuin normaaleja 100 m keskiarvoja käyttämällä. Vaurioinventointi Tiehallinto teki keväällä 2006 (9-17.5.2006) myös kohteen vaurioinventoinnin, Tiehallinnon manuaalista menettelyä käyttäen. Kohteeseen ei ollut mahdollista saada automaattista vaurioinventointia kesällä 2006. Tämän inventoinnin tulosta voidaan verrata kesällä 2004 ennen perusparannustoimenpidettä tehtyyn vaurioinventointiin. Andament Oy:n edustaja Jouni Juurikka tarkasti kohteen kesällä 2005. Ainoat vauriot, jotka tuolloin olivat selvästi havaittavissa, olivat kaksi työkoneen aiheuttamaa reikää päällysteessä. Tulva koerakennusalueella (mt 718) Koeosuuden valmistumisen jälkeen ja ennen jälkimittauksia 4.8.2004 Oravaisten Vöyrin alueella satoi erittäin rankasti (sademäärä n. 150 mm vuorokaudessa), ja Vöyrijoki tulvi osittain myös parannettavalle tielle. Tulvat osuivat kuitenkin lähinnä Vöyristä lähtevälle tieosalle 02, ja tiepiirin havaintojen mukaan yksikään koeosuuksista ei joutunut tulvan alle. Sadevettä on tietysti päässyt rakenteisiin pientareiden ja ojien kautta, mutta koska kuivatus on toiminut, niin vettä ei varsinaisesti liene seisonut stabiloiduissa kerroksissa. Uusi, ehjä päällyste on käytännössä estänyt veden pääsyn yläkautta stabiloituun kerrokseen.

56 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JÄLKISEURANTA Sementtistabiloitujen kohteiden seurantamittaukset Sementtistabiloiduilla kohteilla (vt5 ja vt6) päätettiin tehdä varsin rajatut seurantamittaukset kesän 2006 aikana. VTT pyysi Tieliikelaitokselta, Ramboll Finland Oy:ltä ja Andament Oy:ltä tarjoukset koko mittauspaketista (PTM, PPL, vaurioinventointi ja näytteiden poraus). Vain Tieliikelaitos tarjosi koko paketin, Ramboll Finland Oy ilmoitti, että ei tarjoa ja Andamant Oy olisi halunnut tarjota vain PTM -ajoa. Ennen tilausta todettiin, että PTM -ajojen osalta voidaan hyödyntää Tiepiirien teettämiä kuntomittauksia sellaisenaan. Tieliikelaitokselta tilattiin lopulta kohteiden PPL -mittaukset, vaurioinventoinnit ja näytteenotot, jotka on kuvattu luvussa 2. 6.3 Jälkimittausten tulokset 6.3.1 Pinnan tila ennen toimenpidettä 2004 IRI, ura ja sivukaltevuus Tieliikelaitoksen 9.6.2004 tekemien IRI-, ura- ja sivukaltevuusmittausten tulokset koko koeosuudelle on esitetty liitteessä 5.5. Liitteen 5.5 kuvat on tehty 100 m välein lasketulle aineistolle. 6.3.2 Pinnan tila toimenpiteen jälkeen vuosina 2004-2006 IRI, ura ja sivukaltevuus Tieliikelaitoksen ja Ramboll Finland Oy:n tekemien palvelutasomittausten tulokset 2004 2005 on esitetty kuvissa 6.1-6.6. Kuvissa 6.1 ja 6.2 on esitetty IRI:n arvo ja kehittyminen ja kuvissa 6.3 ja 6.4 vastaavasti poikkisuuntaisen epätasaisuuden (tässä maksimiura) arvo ja kehittyminen seurantaaikana. Kuvat on tehty 10/20 m keskiarvotulosten pohjalta koeosuuksittain. Sivukaltevuuden mittausarvot samalla tieosuudella on esitetty kuvissa 6.5 ja 6.6. Pituussuuntainen epätasaisuus Pituussuuntaisen epätasaisuuden (IRI) tunnusluvun arvo on pysynyt seuranta-aikana lähes vakiona ja muutoksia on vain satunnaisissa mittaustuloksissa. Kuvissa 6.1 ja 6.2 näkyvät poikkeavana lähinnä ensimmäisen mittauksen tulokset. Eroa selittää se, että ensimmäisen mittauksen teki Tieliikelaitos ja muut mittaukset Ramboll Finland Oy. Osasyy voi lisäksi olla tien pinnan havaittu ja raportoitu likaisuus ensimmäisen mittauksen aikana.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 57 JÄLKISEURANTA IRI, ka. (mm/m) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Suunta1_031104 Suunta1_130705 Suunta1_221005 Suunta1_030706 0.0 REST TS REST100 REST150 REST PER1 MHST100 MHST150 KOST150 SJYR350 KOST100 REST PER2 KOST100+1 VBST100 VBST150 VBST100+1 Massatyyppi Kuva 6.1. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen mitatut IRI-arvot eriteltyinä koeosuuksittain suunnassa 1. IRI, ka. (mm/m) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Suunta2_031104 Suunta2_130705 Suunta2_221005 Suunta2_030706 0.0 REST TS REST100 REST150 REST PER1 MHST100 MHST150 KOST150 SJYR350 KOST100 REST PER2 KOST100+1 VBST100 VBST150 VBST100+1 Massatyyppi Kuva 6.2. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen mitatut IRI-arvot eriteltyinä koeosuuksittain suunnassa 2.

58 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JÄLKISEURANTA Maksimiura, ka. (mm) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Suunta1_031104 Suunta1_130705 Suunta1_221005 Suunta1_030706 0 REST TS REST100 REST150 REST PER1 MHST100 MHST150 KOST150 SJYR350 KOST100 REST PER2 KOST100+1 VBST100 VBST150 VBST100+1 Massatyyppi Kuva 6.3. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen mitatut maksimiura-arvot eriteltyinä koeosuuksittain. Suunta 1. Kuvassa +1 % tarkoittaa normaalia suurempaa bitumipitoisuutta. 9 8 Suunta2_031104 Suunta2_130705 Maksimiura, ka. (mm) 7 6 5 4 3 2 1 Suunta2_221005 Suunta2_030706 0 REST TS REST100 REST150 REST PER1 MHST100 MHST150 KOST150 SJYR350 KOST100 REST PER2 KOST100+1 VBST100 VBST150 VBST100+1 Massatyyppi Kuva 6.4. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen mitatut maksimiura-arvot eriteltyinä koeosuuksittain. Suunta 2. Kuvassa +1 % tarkoittaa normaalia suurempaa bitumipitoisuutta.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 59 JÄLKISEURANTA 6 2004_suunta1 2006_Suunta1 4 Sivukaltevuus ( ) 2 0-2 -4-6 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalulukema Kuva 6.5. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen 2004 mitattu sivukaltevuus ja kesällä 2006 mitattu sivukaltevuus. Suunta 1. 6 2004_suunta2 2006_Suunta2 4 Sivukaltevuus ( ) 2 0-2 -4-6 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalulukema Kuva 6.6. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen 2004 mitatut sivukaltevuus ja kesällä 2006 mitattu sivukaltevuus. Suunta 2.

60 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JÄLKISEURANTA Poikkisuuntainen epätasaisuus Uran muodostuminen on vuosien 2004-2006 tulosten mukaan jatkunut keskimääräisellä nopeudella 0,25 mm/vuosi suunnassa 1 ja 0,5 mm/vuosi suunnassa 2. Yksittäisen osuuden suurin keskimääräinen (maksimi) urautumisnopeus on seuranta-aikana ollut 1,7 mm/a. Muodostuneen uran jakautumista kulumaan, päällysteen ja sidotun kantavan kerroksen deformaatioon tai jälkitiivistymiseen ei käytettävillä mittausmenetelmillä voida arvioida. Todennäköisesti urautuminen sisältää kuluman lisäksi myös sidottujen ja sitomattomien kerrosten deformaatiota. Tätäkin asiaa voidaan paremmin tutkia, jos rakenteet avataan seurannan myöhemmissä vaiheissa ja stabiloidun kerroksen ala- ja yläpinnan pystysiirtymistä saadaan selvempi kuva. Urat ja kaarteet Liitteeseen 6.1 on koottu tien 718 tieosan 1 kaikki kaarteisiin liittyvät tiedot ja siihen on myös merkitty koeosuudet. Suurimman maksimiuran osuuksia (suunta 1 / VBST_100+1% ja suunta 2 / REST_150) on verrattu kaarteisiin, erityisesti sisäkaarteisiin. Tarkastelun tulos oli se, että kaarteet eivät selitä näitä isompia urasyvyyksiä kuin osittain. Sivukaltevuus Sivukaltevuudessa ei ole tapahtunut mitään merkittävää muutosta kuluneina kahtena vuotena. Sivukaltevuudet ovat hieman kasvaneet, mutta ero voi johtua myös eri mittauskalustosta, mittausvälistä (10 m / 20 m keskiarvot) ja tulosten tulkinnasta. Kantavuus Pudotuspainolaitemittauksia on Vöyrin täysmittakaavakokeen alueella tehty vuonna 2002, välittömästi ennen sekoitusjyrsintää ja stabiloinnin jälkeen vuonna 2004 ja lisäksi vuosina 2005 ja 2006. Syksyllä 2004 mittauksiin liittyi mittausteknisiä vaikeuksia. Kaikkien mittausten tulokset on esitetty kuvissa 6.7 (kantavuus E2) ja 4.9 (SCI 300). Kuvissa tulokset on esitetty stabilointiosuuden keskiarvotuloksina. Kunkin keskiarvon takana on noin 20 määritystulosta. Vuoden 2002 tulosta on käytetty skaalaamaan lisämittauksista ja ensimmäisestä seurantamittauksesta unohtunut VBST 150 osuus. Kuvissa 6.7 ja 6.8 näkyvät myös sekoitusjyrsintäosuus sekä työselityksen mukaisen remix stabiloinnin (REST PER1&2) osuudet. Kuvassa 6.7 on esitetty kantavuus ennen sekoitusjyrsintää ja noin kuusi viikkoa stabilointityön jälkeen. Kuvasta näkyy kantavuuden keskiarvon aleneminen noin 10 %:lla muilla paitsi KOST osuuksilla. KOST osuuksien korkeampi alkujäykkyys näkyy kantavuuden muita suurempana arvona. Kantavuuden muutos projektin kestäessä Kuvassa 6.7 on esitetty kohteen eri koeosuuksilla mitatut kantavuudet vuonna 2004 (ennen ja jälkeen perusparannuksen) sekä vuosina 2005 ja 2006. Kuvasta näkyy selvästi kantavuuden nouseva trendi, joka johtuu stabiloitujen kerrosten jäykistymisestä mm. tiivistymisen ja sitoutumisen johdosta.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 61 JÄLKISEURANTA Kantavuus E2 (MPa) 350 300 250 200 150 100 50 240504 110804 190705 061006 0 REST TS REST 100 REST 150 REST PER1 MHST 100 MHST 150 KOST 150 SJYR 350 KOST 100 REST PER2 KOST 100+1% VBST 100 VBST 150 VBST 100+1% Massatyyppi Kuva 6.7. Vöyrin koekohde. Ennen sekoitusjyrsintää (24.5.2004) ja stabiloinnin jälkeen (11.8.2004, 19.7.2005 ja 6.10.2006) mitatut kantavuus -arvot koko stabiloidulla osuudella (VBST 150 osuus on skaalattu vuoden 2002 tulosten avulla). 450 400 350 240504 110804 190705 061006 SCI_300 (µm) 300 250 200 150 100 50 0 REST TS REST 100 REST 150 REST PER1 MHST 100 MHST 150 KOST 150 SJYR 350 KOST 100 REST PER2 KOST 100+1% VBST 100 VBST 150 VBST 100+1% Massatyyppi Kuva 6.8. Vöyrin koekohde. Ennen sekoitusjyrsintää (24.5.2004) ja stabiloinnin jälkeen (11.8.2004, 19.7.2005 ja 6.10.2006) tehdyistä kantavuusmittauksista määritetyt SCI 300 indeksin arvot koko stabiloidulla osuudella (VBST 150 osuus on skaalattu vuoden 2002 tulosten avulla).

62 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JÄLKISEURANTA Syksyllä 2006 mitattu kantavuus erottuu selvästi aikaisempia vuosia korkeampana. Tätä korkeampaa arvoa selittää muiden syiden lisäksi selvästi alhaisempi rakenteen ja päällysteen mittaushetken lämpötila. Voidaan arvioida, näillä massoilla tehtyihin koetuloksiin perustuen, että bitumilla stabiloitujen kerrosten jäykkyys on kasvanut 10 ºC lämpötilan laskusta merkittävästi. PAB -päällysteen jäykkyyden voi arvioida muuttuva takaisinlaskennan 20 ºC -lämpötilan 3000 MPa:sta arvoon 4000...5000 MPa ja bitumilla sidottujen massojen (VBST ja REST) jäykkyydet nousevat vastaavasti 70-100 %. Bitumin jäykistyminen alhaisemman lämpötilan johdosta näkyy kuvasta selvästi, koska MHST- ja KOST sekä SJYR -kohteissa kantavuuden nousu on ollut maltillista ja lähinnä jäykemmästä PAB -päällysteestä johtuvaa. Takaisinlaskentaa ja sen tuloksia on käsitelty myöhemmin luvussa 6.4. Kesä 2006 oli erittäin kuiva, mikä on myös muistettava tuloksia tarkasteltaessa. Vauriokehitys Tiehallinnon vuonna 2006 tekemän vaurioinventoinnin tulokset on koottu liitteeseen 5.4. Keväällä 2006 (9-17.5) määritetyt vauriosummat on myös koottu kuvaan 6.9, jossa vauriosummat on esitetty koeosuuksittain yhdessä ennen toimenpidettä inventoidun vauriosumman kanssa. Vaurioinventointi osoittaa, että näin lyhyen seuranta-ajan puitteissa ei vaurioita ehdi syntyä, eikä niiden avulla voida erotella koerakenteita tai massatyyppejä. Kuva 6.9 osoittaa selvästi, että mitään korrelaatiota parantamattoman ja parannetun rakenteen vauriosummien välillä ei vielä ole. 70 60 Vauriosumma 2004/2006 50 40 30 20 2004 2006 10 0 REST100 REST150 REST PER1 MHST100 MHST150 KOST150 SJYR350 KOST100 REST PER2 Massatyyppi KOST100+1 VBST100 VBST150 VBST100+1 Kuva 6.9. Vöyrin koekohde. Ennen sekoitusjyrsintää (4.5.2004) ja vuonna 2006 tehtyjen vaurioinventointien vauriosummat koeosuuksittain.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 63 JÄLKISEURANTA 6.4 Takaisinlasketut kerroskohtaiset jäykkyydet Vöyrin kohteen stabiloitujen rakennekerrosten jäykkyyksien tasoa ja muutosta on seurattu projektin kuluessa pudotuspainolaitemittausten takaisinlaskennan avulla. Takaisinlaskenta tehdään kussakin koerakenteessa käyttäen ennakkoon määritettyjen kerrospaksuuksien keskiarvoja ja keskiarvoistettuja lähimpien pudotuspainomääritysten tuloksia. Tällä menettelyllä laskentapisteitä per koealue on noin 10 kappaletta. Tieliikelaitos (Teuvo Kasari) laski vuoden 2005 ja 2006 mittaustuloksista jokaisen rakenteen kohdalta PAS1 -ohjelmalla 20 m välein stabiloidun kantavan kerroksen jäykkyydet käyttäen oletusarvoja päällysteen jäykkyydelle ja sovittamalla muiden kerrosten (mukaan lukien sidottu kantava) sekä pohjamaan jäykkyydet. Nämä laskelmat ja niiden lähtötiedot on täydellisinä koottu liitteisiin 6.2 ja 6.3. Vuoden 2005 mittaukset tehtiin heinäkuussa ja rakenteen sekä ilman lämpötila oli noin 17-21 C. Vuonna 2006 rakenteen ja ilman lämpötila oli noin 7-11 C. Tämä 10 C alempi lämpötila on alustavasti korjattu massatyypin mukaan, jotta tuloksista saataisiin vertailukelpoiset. Taulukkoon 6.2 on koottu jäykkyyksien keskiarvot massatyypeittäin eri vuosina. Vuoden 2006 osalta taulukkoon on merkitty mittaustulokseen perustuva arvo sekä lämpötilakorjattu arvo. Lämpötilakorjaus on tehty massatyypin mukaan TPPT projektissa tehtyjen kokeiden tulosten pohjalta. VBST ja REST -massoille jäykkyys on alennettu kertomalla takaisinlaskettu mittaustulos kertoimella 0,53 ja KOST -massalla kertoimella 0,9. MSHT massan arvoa ei korjattu. Takaisinlasketut jäykkyystulokset on esitetty myös kuvassa 6.10. Käytetyn lämpötilakorjausmenettelyn peruste on esitetty liitteessä 6.4. Taulukko 6.2. Takaisinlaskennalla koerakenteen eri stabilointityypeille määritetyt keskiarvoiset jäykkyysmoduulien arvot. Vuosien 2005 ja 2006 mittausaineisto. Vuoden 2006 arvot myös lämpötilakorjattuna. Mt 718, tieosa 1, suunta 1. Massatyyppi Takaisinlaskettu stabiloidun kerroksen jäykkyys Ka. / vuosi 2005 (MPa) Ka. / vuosi 2006 (MPa) korjaamaton / korjattu REST 100 559 1272 / 672 REST 150 594 1633 / 866 MHST 100 424 569 / 569 MHST 150 756 1144 / 1144 KOST 150 1265 1223 / 1101 SJYR 350 211 341 / 341 KOST 100 637 1155 / 1040 KOST 100 +1 % 1035 1555 / 1400 VBST 100 390 967 / 512 VBST 150 441 775 / 411 VBST 150 +1% 345 1830 / 970 Taulukosta 6.2 näkyy, että vuoden 2006 takaisinlaskennassa erityisesti bitumilla sidottujen stabiloitujen kerrosten jäykkyys on noussut merkittävästi. Tästä noususta merkittävän osan selittää mittausajankohdan lämpötilan alhainen arvo. Tarkastelemalla lämpötilakorjattuja arvoja kuvassa 6.11 voi-

64 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet JÄLKISEURANTA daan todeta lähes kaikkien stabilointityyppien jäykkyyksien nousseen vuoden aikana. Tuloksia tulee pitää suuntaa-antavina, koska käytetty korjausmenettely ei ole tarkka eikä perustu kyseisten massojen todellisiin, mitattuihin lämpötilaherkkyyksiin. Jos taulukon 6.2 VBST- ja REST -arvoja verrataan Rajamäen [6] selvityksessä Vaasan tiepiirin vastaavan tyyppisille stabiloinneille määritettyihin arvoihin (VBST: 300-1700 MPa, ka. 1100 MPa, REST: 1350-2300 MPa, ka. 1900 MPa), niin arvot ovat varsin alhaisia. Rajamäen esittämät arvot ovat myös lämpötilakorjaamattomia. Takaisinlaskettu jäykkyys (MPa) 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Ikä 11 kk_tak.lask. Ikä 26 kk_tak.lask._lämpöt.korj. 0 REST100 REST150 MHST100 MHST150 KOST150 KOST100 KOST100+1 VBST100 VBST150 VBST100+1 SJYR Massatyyppi Kuva 6.10. Vöyrin koekohde. Vuoden 2005 ja 2006 PPL -mittaustuloksista takaisinlasketut ja osin lämpötilakorjatut stabiloidun kantavan kerroksen jäykkyydet. 6.5 Jatkossa tehtävät mittaukset (v. 2007-) Projektin jälkeen, vuodesta 2007 alkaen kohteessa tulisi mitata kantavuudet, tasaisuudet, urat ja sivukaltevuudet sekä tehdään vaurioinventointi suunnitelmallisesti vuosittain tai harkituin väliajoin. Jälkiseurannan määrä ja taajuus jää Tiepiirin mietittäväksi ja toimeenpantavaksi. Tavoitteena on tietysti tulosten (väli-/lopullinen) yhteenveto ja kannanotto eri massatyyppien käyttäytymiseen siinä vaiheessa kun eroja alkaa syntyä. Vauriosumman määritystapa muuttuu vuonna 2007, kun menetelmä ja vauriotyyppien painokertoimet muuttuvat. Myöhemmin vaurioita voidaan helpommin verrata myös vauriotyypeittäin.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 65 JÄLKISEURANTA 6.6 Seurantamenetelmien soveltuvuus 6.6.1 Pudotuspainolaite koerakenteen seurannassa Kantavuusmittausten ajankohdat (päivä ja kellonaika) vaihtelevat suuresti myös Tiehallinnon normaaleja kuntomittauksia tehtäessä. Vaikutus kasvaa kun kohteen valmistumisen tai muun syyn johdosta mittaus tehdään keväällä tai myöhään syksyllä. Nykyiset mittausmenetelmät eivät sisällä lämpötilakorjausta PAB -päällysteille eivätkä bitumilla sidotuille kantaville kerroksille. Tämä aiheuttaa seurantatuloksiin suurta tason vaihtelua (jopa > 50 MPa), joka voi pääosin johtua lämpötilan vaihtelusta. Seurannan edustavuuden määrittämiseksi tulisi tehdä herkkyystarkastelu, jolla selvitetään päällysteen lämpötilaherkkyyden vaikutus kantavan "näennäisiin" muutoksiin - sama tietysti bitumilla sidotuille kantavillekin - muilla kerroksilla (harvoin stabiloidaan lämpötilaherkillä sideaineilla) vaihtelu on pienempää. Takaisinlaskennan tulosten korjaus lämpötilan muutoksille Takaisinlaskenta tehdään normaalisti, mutta päällysteen jäykkyys muutetaan vastaamaan mittaushetken lämpötilaa. Takaisinlasketun kantavan kerroksen jäykkyys muutetaan laskennan jälkeen vastaavasti (jos lämpötilaherkkyys on tiedossa) takaisin esim. +20 C lämpötilaan. Vasta näitä jäykkyysarvoja verrataan ja seurataan. Jos kantavuuksia seurataan, niin rakenteelle on laskettava vertailukelpoinen kantavuus edellä määritettyjen jäykkyyksien avulla. 6.6.2 PTM -ajojen käyttö koerakenteen seurannassa PTM -ajojen osalta vaikeudet johtuvat ura -käsitteen epätarkkuudesta ja "monikäsitteisyydestä". Ura, eli Tiehallinnolla aina maksimiura voi olla kumman tahansa uran (oikea, vasen) arvo tai vielä näistäkin poikkeava ja näitä suurempi. Urasyvyys lasketaan lankamallilla, jossa lanka vedetään kulkemaan keskilinjalta tien pientareelle. Jos harjanne urien välissä taivuttaa lankaa, niin maksimiura on suurempi oikeasta tai vasemmasta urasta (kohtisuoraan lankaa vastaan mitattuna). Jos harjanne ei koske lankaan, niin maksimiura sisältää vielä tien poikkileikkauksen painaumaakin. Koekohteen urien monimuotoisuutta on kuvattu liitteessä 6.5, jossa on piirretty vuoden 2006 mittausten tulokset koeosuuksittain kaikkien eri uratyyppien osalta. Liitteessä 6.6 on myös esitetty eri urien määritystapa perustapauksessa. Kunkin projektin tulee itse valita seurattava tai seurattavat urat (vasen, oikea, maksimi) projektikohtaisesti. Reunaura (oikea) voi olla erottelukykyisempi kuin maksimiura ja on yksikäsitteisempi. Tämän projektin kestäessä sekä pudotuspainolaite että palvelutasomittauksissa esiintyi selvittämättömistä syistä johtuvia selvästi virheellisiä tuloksia. Tähän on käytännössä varauduttava ja ainoa keino vähentää niistä aiheutuvia haittoja on käsitellä mittaustulokset tuoreina, kun vielä on aikaa uusia mittaukset.

66 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET 7 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Vöyrin täysmittakaavakokeen toteutus onnistui pääsääntöisesti hyvin. Projektin aloituksen viivästymisen ja toteutuksen aikataulujen tiukkuuden johtuen kaikkia suunniteltuja toimenpiteitä ei ehditty tehdä esim. ennakkosuhteituksia ei ehditty tehdä täysimääräisesti aikataulusyistä. Myös koerakentamisosuuksilla tehty sekoitusjyrsintä ulotettiin hieman syvemmälle, kuin stabilointiohjeen menetelmäkuvaus edellyttää. Auki jääneitä asioita, joihin projektin muissa osatehtävissä etsitään ratkaisuja, ovat suhteitusvaiheen näytevalmistuksen ja työmaavaiheen kelpoisuuden todentamisnäytteiden valmistustekniikka. Projektin aikana todettiin, että eri stabilointimenetelmien erilaiset materiaali-, suhteitus- ja laaduntarkkailumenetelmät aiheuttavat rakenteiden, materiaalien ja tulosten välittömiä ja pidemmänkin aikajakson vertailuvaikeuksia, lähinnä rajallisten testien ja osittain kirjaamattomien tietojen takia. Tutkimuksen tuloksena saatiin materiaalien jäykkyys- ja lujuustietoa todellisen kohteen runko- ja sideaineilla tehdyistä näytteistä. Tulokset ovat käyttökelpoisia referenssistabilointityyppien mitoitusparametrejä käyttöikään liittyvissä mitoituslaskelmissa. Seurannan jatkuessa (vielä tämän tutkimusprojektin jälkeenkin) saadaan lisää tietoa tutkittujen jäykkyys- ja lujuusominaisuuksien muuttumisesta ajassa. Tämä tieto täydentyy myöhemmin muilla pysyvyyteen liittyvien ominaisuuksien vaikutuksilla. Projektin ja alan käyttöön saatiin kerrosstabilointien referenssirakenteiden seurantakohde, jota seuraamalla saadaan hyödyllistä tietoa materiaalityyppien eroista (kuntomuuttujien muutoksista) pidemmällä aikavälillä. Hyvin harkitulla, toteutetulla ja instrumentoidulla koetiellä voitaisiin selvittää rakentamistekniikan, materiaalien ja olosuhteiden vaikutusta rakenteen pinnalta mitattaviin kuntomuuttujiin. Hyvin toteutettu ja dokumentoitu koetie tuottaisi tärkeätä tietoa tien ja tien rakennekerrosten käyttöikämääritystä varten. Käyttöikää arvioitaessa koetiestä saadaan hyötyä vain jos seurantajakso on useampivuotinen ja jatkuu mahdollisuuksien mukaan vaurioitumisen alkuun asti. Yhden tai kahden vuoden silmämääräinen tarkastelu ei palvele tätä tarkoitusta. Vöyrin koerakenteita ei instrumentoitu kustannussyistä. Koerakenteiden instrumentoinnilla olisi kuitenkin saatavissa olennaisesti nopeammin ja luotettavampaa käyttöikätietoa kuin pelkästään pintamittauksiin ja silmämääräisiin havainnoin. Tutkimukseen osallistuneet urakoitsijat toteuttivat omat osa-alueensa yrityksen omien käytäntöjen mukaisesti, hyvin aikataulussa pysyen ja yhteistyökykyisesti. Vöyrin koerakenteiden tuloksia käsiteltäessä ja käyttöön yleistettäessä tulee muistaa, että saatu tulos pätee Vöyrin kaltaisissa paikallisissa olosuhteissa, jotka määrittää perusparannettu tierakenne, pohjamaa, paikallinen ilmasto ja liikenne sekä stabilointihetken stabilointikäytäntö.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 67 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Tutkimukseen sisällytetyt sementtistabilointikohteet (SST-, maabetonikohteet) osoittavat, että sementtistabilointi on toiminut näissä moottoritietasoisissa ratkaisussa hyvin pohjamaan vaihtelevuudesta huolimatta. Eri kohteissa (vt5 ja vt6) kantavuudet vaihtelivat merkittävästi kuvaten selvästi bitumisten päällystekerrosten alapuolisen sementtistabiloidun kerroksen tilaa - ehjää tai tiiviisti paikoilleen säröillyttä kerrosta. Stabilointityypin kannalta olisi suotavaa, että teiden tilaa seurattaisiin pintamittauksin ja näytteenotoin vielä vuosia (ainakin 10 vuotta), jotta stabilointityyppiin liittyvistä vaurioitumismekanismeista saataisiin yksikäsitteistä tietoa. Sementtistabiloitujen kohteiden käsittelyn yhteydessä selvisi myös se valitettava asia, että valmistuneiden rakennushankkeiden (niin tavanomaiset kuin ns. koerakenteetkin) laatuaineiston arkistointikäytäntö on epäselvä ja aineiston saatavuus huonoa jo muutaman vuoden kuluttua rakennuskohteen valmistumisesta. Tilaajalla on arkistointivastuu joten urakoitsijat eivät säilytä aineistoa takuuajan jälkeen. Maastonäytteillä tehtyjen laboratoriokokeiden tulosten perusteella voidaan sanoa, että tärkein muuttuja ennakko- ja seurantakokeiden näytevalmistuksessa on tiiveys ja seuraava on testaushetken kosteustila. Näytteiden testausiällä on pienempi vaikutus, mutta iän mukana kasvava jäykkyys ja lujuus tulee muistaa koetuloksia hyödynnettäessä. Jälkitiivistymisen varaan ei mitoitusta voida jättää, koska ominaisuuksia parantava jälkitiivistyminen aiheuttaa käytännössä merkittävää urautumista pinnassa. Laboratoriokokeiden jäykkyysmoduuli -tulokset ovat tasoltaan jonkin verran korkeampia kuin takaisinlasketut arvot, jos käytetään vertailukelpoista näytteen tiheyttä ja merkittävästi korkeammat (ylioptimistiset), jos käytetään alan normaalin menettelytavan mukaisesti (yli)tiivistettyjä näytteitä (ICT/CEN - asetuksia ja 100 työkierrosta). Mitoitettaessa rakennetta on käytettävä oikeita, edustavia parametrejä - ylioptimistisilla jäykkyysarvoilla mitoitus tuottaa selvästi epärealistisia kuormituskertalukuja. Maastonäytteissä (VBST, KOST) ei bitumin lisääminen (+1 %) vaikuttanut edullisesti mitattuihin suureisiin: jäykkyyteen, lujuuteen tai kantavuuteen. Jäykkyys ja lujuus laskivat bitumin lisäyksen johdosta. Lisäbitumi ei kuitenkaan lisännyt urautumisnopeutta Vöyrissä seuranta-aikana. Lisäbitumin vaikutus voi ilmetä vasta pitempiaikaisessa seurannassa esim. vaurioitumisnopeuden hidastumisena. Sideainemäärän ja vedenkestävyyden yhteys määritetään toisaalla Infra-Stabil -projektissa. Kahden vuoden seurantajakso on valitettavan riittämätön vertailtaessa rakenteita, joiden oletettu / toivottu käyttöikä on 15 vuotta. Kahdessa vuodessa ei ilman selvää mitoitus-, työ- tai materiaalivirhettä synny yksikäsitteisiä pinnalta mitattavia poikkeamia tai vaurioita. Ensimmäisinä vuosina tehty seuranta kuitenkin kertoo alkuvaiheen nopeammista, esim. tiivistymisen aiheuttamista muutoksista.

68 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet SUOSITUKSET 8 SUOSITUKSET Perusparannushankkeeseen liittyy useita lähtötietoihin, aikatauluun ja osaamiseen liittyviä ongelmia. Tilaajan hankekohtainen rahoitus on useimmiten sidottu kalenterivuosiin, mikä aiheuttaa aina alkuvuodesta melkoisen kiireen nyt tarjous-, hanke- ja urakoitsijakohtaisille lisäselvityksille. Hankkeen toteutuksen onnistumisen kannalta olisi tärkeätä tuntea kohteen vaurio- ja toimenpidehistoria, rakennekerrokset ja materiaalit riittävän hyvin oikean stabilointitavan valinnan ja suhteituksen onnistumisen takaamiseksi. Tämä edellyttää huolellista hankekohtaista selvitystä tilaajan toimesta tai toimeksiannosta. Selvityksen tulisi ottaa kantaa sopivaan stabilointimenetelmään ja tuottaa hankkeesta riittävät perustiedot, materiaalinäytteet ja ennakkosuhteitustiedot urakkatarjousten lähtötiedoiksi. Näin menetellen urakoitsijalla on edellytykset tehdä tarkentavat suhteitukset, tarjous ja työ riittävillä lähtötiedoilla ja tuottaa käyttöiältään järkevä rakenne. Vaihtoehtoinen menettely, jossa kaikki tarjoavat urakoitsijat joutuvat a) tekemään suuressa kiireessä omat useimmiten rajatut selvityksensä ja ennakkosuhteituksensa tai b) ottamaan tietoisen riskin lopullisen toteutustavan suhteen, ei ole lopputuloksen kannalta loppujen lopuksi järkevä menettely. Stabilointityön laatu kärsii, koska useimmissa tapauksissa stabiloitavan rakenteen epähomogeenisuus tuottaa epätasaisen, satunnaisesti heikkolaatuisen lopputuloksen sekä toimivuusominaisuuksien että käyttöiän suhteen. Luonnosvaiheessa oleva stabilointiohje tulee täydentää ja yhtenäistää siten, että - eri materiaalit (nykyiset ja merkkituotteet) käsitellään yhdenmukaisesti suhteituksen (menetelmät ja kriteerit) ja laadunvalvontamenetelmien osalta - tiiveystarkkailumenetelmien yhtenäistäminen ja ohjeistaminen (laadunvarmistusmenetelmien käytön vaatimusten asettaminen, esim. Troxler suoramittaukset pakollisiksi) - jyrien tiiveydentarkkailulaitteiden käytön ohjeistaminen ja paikkasekä tiiveystulosten taltioinnin edellyttäminen - työnaikaiset kokeet ja selvitykset sekä näytevalmistus ohjeistetaan, jotta esim. laadunvalvontanäytteiden tiheys ja koostumus ovat edustavia, myös koetekniikkaa kannattaa kehittää - listataan menetelmittäin soveltuvuusalueet sekä välttämättömät lähtötiedot - tilaajan tehtävien ja hankintamenettelyn sekä sen aikataulun tarkentaminen, laadunvalvonta ja todentamismittausten käsittelyprosessin kuvaus - takuuajan jälkiseuranta hyöty, menetelmät, seuranta-aika ja kriteerit - stabilointien mitoitusmenettely kuvataan ja ohjeistetaan (mitoitusmenettelyn periaate, soveltamistapa) Vöyrin kohteeseen liittyen suositellaan myös eri rakenteiden avaamista käyttöiän loppupuolella kerrosrakenteen siirtymien selvittämiseksi ja näytteiden ottamiseksi. Rakenteen siirtymätilan perusteella voidaan arvioida deformaation ja jälkitiivistymisen suhteita ja näytteenotto tuottaa tietoa sidotun kerroksen eheydestä.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 69 SUOSITUKSET Sementtistabiloitujen kohteiden osalta Tiehallinnon tulisi miettiä kantavuusmittausten kohdennettua käyttöä stabiloidun kerroksen vaurioitumisen aiheuttaman kantavuuden alenemisen havaitsemiseksi. Myös näytteenotto määrävälein kerryttäisi tietoa stabiloidun massan tilasta: eheydestä ja toimivuudesta. Jatkossa koerakenteet, jotka ovat lähes aina suhteellisen kalliita, tulisi mahdollisuuksien mukaan instrumentoida monitorointia varten. Sopivalla instrumentoinnilla voitaisiin selvittää rakenteiden ja materiaalien toimintaa suoraan täydentäen ja varmentaen näin erilaisten laboratorio- tai pintamittausten sekä takaisinlaskentojen tuloksia. Esimerkiksi stabiloidun kantavan kerroksen alle asennettava maanpaineanturi kertoo kantavan kerroksen materiaalin jäykkyyskäyttäytymisestä (jäykkyyden kasvusta ajan mukana tai jäykkyyden muuttumisesta olosuhteiden muuttuessa) selvästi luotettavammin kuin pintamittauksista takaisin laskemalla voidaan koskaan määrittää. Pintamittaustulokseen vaikuttaa koko rakenne kaikkine rakenteeseen vaikuttavineen muuttujineen, jolloin rakenteesta aiheutuva tulosten hajonta saattaa peittää ohuen, kiinnostavan, kerroksen vaikutuksen. Koetietä ei tulisi käyttää työtekniikan tai materiaalitekniikan lyhytkestoiseen vertailuun. Tavoitteen tulee olla tulosolettamukseen perustuva, pitkäaikainen seurantaperiodi, jonka jälkeen tehdään johtopäätökset työhypoteesin ja tulosten pohjalta. Myös aineiston keruu ja säilytys tulee suunnitella ja varmistaa. Koetietutkimuksen tulokset ja johtopäätökset tulee julkistaa, jotta koerakenteista ja koko menettelystä olisi laajempaa hyötyä. Julkistaminen ei sisällä merkkikohtaista salaista reseptitietoa. Tilaajat ja tuottajat voivat yhdessä sopia sellaisista hankintamenettelyn muodoista selkeine ohjeineen, jotka luovat kehittämiseen innostavan ilmapiirin ja luovat edellytykset hankekohtaisten, suunniteltujen, dokumentoitujen ja seurattavien, koerakenteiden tuottamiseen.

70 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet KIRJALLISUUS KIRJALLISUUS [1] Stabilointiohje (Koekäytössä). Helsinki 2002, Tiehallinto, TIEH 2100009-02. [2] Tien kanatavan kerroksen stabilointi. Tiehallinto 2002, Tienrakennustöiden yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset, TIEH 2200006-2. [3] Lehtonen, K., Kallionpää, T., Stabilointien vertailu kevyessä rakenteen parantamisessa. Tiehallinto, Muistio 3.12.2003. [4] Mt 718 välin Kaitsor Vöyri rakenteen parantaminen, Vöyri. Parantamissuunnitelma. Insinööritoimisto A-Tie Oy, Tampere 2002. [5] Pasi Koivukangas 2001, Päällystevaurioiden estäminen Prefis-saumauksella. Opinnäytetyö, OAMK 2001. [6] Kari Rajamäki 2005, Bitumistabilointihankkeiden jälkiseuranta Vaasan Tiepiirissä. Diplomityö, TTY 2005.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 71 LIITTEET LIITTEET 2.1 Parantamissuunnitelman esitutkimustulokset. 2.2 Vaurioinventointi Vt5 ja Vt6, kesä 2006, Tieliikelaitos. 3.1 Parannetun Proctor kokeen lomakkeet, massat MHST, KOST ja VBST. 3.2 Parannetun Proctor kokeen ja ICT tiivistyvyyskokeiden vertailu. 3.3 Ennakkosuhteituskokeiden tuloksia eri massatyyppien osalta. 3.4 Sekoitusjyrsinnän jälkeen otettujen massanäytteiden rakeisuudet ja sideainepitoisuudet. 4.1 Työmaa- ja laboratorionäytteiden testaustulokset sekä näytteiden tiheys- ja vesipitoisuustiedot. 4.2 Maastonäytteistä määritetyt sideainepitoisuudet ja rakeisuudet. 5.1 Luettelo kohteessa teetetyistä lisäselvityksistä lisätietoineen 5.2 Tieliikelaitoksen lisäselvityksessä määrittämät päällysteen ja kantavan kerroksen rakeisuusmääritystulokset sekä pohjamaan maalajitiedot ja vesipitoisuusmääritystulokset 5.3 Tieliikelaitoksen tierakennekerrosnäytteenottoon perustuvat kerrosrajakuvaajat. 5.4 Ennakkoselvityksen (2004) ja seurannan (2006) vaurioinventoinnin tulokset 100 m keskiarvoina. 5.5 Ennakkoselvityksessä määritetyt IRI- ja URA arvot koekohteelle. 5.6 CEN- standardin ja Stabilointiohjeen ICT tiivistysmenetelmien suppea vertailu. 5.7 Lista työmaalla valmistetuista näytteistä ja näytteiden tiedot. 5.8 Sekoitusjyrsinnän aikana koeosuuksittain muistiin merkityt tiiviysmittarin lukemat. Mittaus Amman jyrän tiivistysmittarilla. 5.9 Urakoitsijoiden oman laadunvalvonnan tuottamat tiiveystiedot. 6.1 Tien 718, tieosan 1, kaarteisuusyhteenveto. 6.2 Takaisinlaskennan tulokset, vuoden 2005 tulokset. 6.3 Takaisinlaskennan tulokset, vuoden 2006 tulokset. 6.4 Takaisinlaskennan lämpötilakorjausmenettelyn määritysaineisto. 6.5 Uratyyppien erittely, vuoden 2006 tulokset. 6.6 Erilaisten urien määrittelykuvat.

Liite 2.1 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 1(1) LIITTEET Taulukko. Insinööritoimisto A-Tie Oy:n parannussuunnitelman liitetaulukko. TIEOSA PAALU SYVYYS (m) MATERIAALI HUOMAUTUS 01 Pl 1100 0.00 0.04 0.04 0.38 0.38 0.68 0.68 0.78 PAB-B KaM Hk Vanha tie Veden adsorptio 2.07 %, rakeisuuskäyrä Pl 2800 0.00 0.06 0.06 0.40 0.40 0.62 0.62 1.06 Pl 3800 0.00 0.04 0.04 0.61 0.61 0.78 0.78 1.28 Pl 5050 0.00 0.06 0.06 0.13 0.13 0.16 0.16 0.33 0.33 0.66 0.66 1.26 Pl 6300 0.00 0.08 0.08 0.38 0.38 0.58 0.58 1.18 02 Pl 350 0.00 0.06 0.06 0.26 0.26 0.29 0.29 0.59 Pl 1800 0.00 0.04 0.04 0.12 0.12 0.18 0.18 0.68 0.68 0.88 0.88 n.1.28 Pl 2500 0.00 0.08 0.08 0.26 0.26 0.36 0.36 1.16 Pl 3300 0.00 0.05 0.05 0.70 0.70 1.40 1.40 2.00 Pl 4900 0.00 0.06AB 0.06 0.48 0.48 0.65 0.65 n.1.50 Pohjamaa Sa PAB-B KaM Hk Vanha tie Pohjamaa Sa PAB-B KaM Hk Vanha tie Pohjamaa Sa PAB-B KaM Ös KaM Hk Vanha tie Pohjamaa Sa PAB-B KaM Hk Vanha tie Pohjamaa Sa PAB-B KaM ÖS KaM Hk Pohjamaa Sa PAB-B KaM ÖS KaM Hk Vanha tie Pohjamaa SaMr Ei kalliota 2.5 m PAB-B KaM Hk Vanha tie Pohjamaa alempana Sa PAB-B KaM Hk HkMr PAB-B KaM Hk Vanha tie Pohjamaa sasi sasi, näyte Veden adsorptio 1.39 %, rakeisuuskäyrä näyte Veden adsorptio 1.25 %, rakeisuuskäyrä näyte näyte Veden adsorptio 1.94 % Näytteet näyte 5-20 Näyte 6-26

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 2.2 LIITTEET 1(1) SST -kohteiden vaurioinvetointi (vt5 & vt6) kesällä 2006.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 3.1 LIITTEET 1(3) Parannettujen Proctor kokeiden tuloslomakkeet (3 kpl). Tilaaja: Infra-Stabil Tutkimus: Vöyrin koetie pl 2900 Näytteen tunnus: RNO 18/04 - laboratorionumero - piste, paalu PL 2900 KAB + sitomaton + Ös + masuunihiekka 8 % - syvyys #0 32 mm Näytteen massa g 5500 5500 5500 Haluttu vesipitoisuus % 6 8 10 Lisättävä vesimäärä g 330 440 550 Kostea näytteen ja muotin massa g 10769 10943 10886 Muotin massa g 6039 6039 6039 Märän näytteen massa g 4730 4904 4847 Astian massa g 988.9 1024.2 1042 Märän näytteen ja astian massa g 5714 5914 5875 Kuivan näytteen ja astian massa g 5448 5592 5538 Veden massa g 266 322 337 Märän näytteen massa g 4725.1 4889.8 4833 Kuivan näytteen massa g 4459.1 4567.8 4496 Vesipitoisuus märkäpainosta % 5.63 6.59 6.97 Vesipitoisuus kuivapainosta % 5.97 7.05 7.50 Märkäirtotiheys g/cm 3 2.232 2.309 2.283 Märkätilavuuspaino kn/m 3 21.88 22.65 22.38 Kuivairtotiheys g/cm 3 2.106 2.157 2.123 Kuivatilavuuspaino kn/m 3 20.65 21.16 20.82 Parannettu Proctor -koe X Normaali Proctor -koe Proctor -muotin tilavuus: V = 2117.4 cm 3 Poistettujen rakeiden määrä paino -%:na koko seulotun aineksen määrästä: k= 11.1 % Poistettujen rakeiden kiintotiheys: ρ s = 2.676 g/cm 3 Proctor -kokeesta saatu korjaamaton kuivairtotiheyden maksimiarvo: ρ dmax = 2.157 g/cm 3 Korjattu maksimikuivatilavuuspaino: ρ dmaxkorj = 2.205 g/cm 3 γ dmaxkorj = 21.62 kn/m 3 Kuivatilavuuspaino gd kn/m3 22.0 21.5 21.0 Optimivesipitoisuus: w opt. = 7.05 % 20.5 Korjattu optimivesipitoisuus: w opt.korj. = 6.27 % 18.6.2004 pvm H.Jukka Tutki 20.0 4 6 8 10 12 Vesipitoisuus kuivapainosta %

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 3.1 LIITTEET 2(3) Tilaaja: "R.Laaksonen" Tutkimus: Vöyrin koetie pl. 4920 Näytteen tunnus: KOST - laboratorionumero - piste, paalu Pl 4920 - syvyys #0 32 mm Näytteen massa g 5500 5500 5500 5500 5500 5500 Haluttu vesipitoisuus % 6 8 10 Lisättävä vesimäärä g 330 440 550 0 0 0 Kostea näytteen ja muotin massa g 10949 11029 11013 Muotin massa g 6039 6039 6039 Märän näytteen massa g 4910 4990 4974 Astian massa g 1024 1042.1 988.4 Märän näytteen ja astian massa g 5928 6016 5941 Kuivan näytteen ja astian massa g 5666 5693 5588 Veden massa g 262 323 353 Märän näytteen massa g 4904 4973.9 4952.6 Kuivan näytteen massa g 4642 4650.9 4599.6 Vesipitoisuus märkäpainosta % 5.34 6.49 7.13 Vesipitoisuus kuivapainosta % 5.64 6.94 7.67 Märkäirtotiheys g/cm 3 2.316 2.349 2.339 Märkätilavuuspaino kn/m 3 22.71 23.04 22.94 Kuivairtotiheys g/cm 3 2.192 2.197 2.172 Kuivatilavuuspaino kn/m 3 21.50 21.54 21.30 Parannettu Proctor -koe X Normaali Proctor -koe Proctor -muotin tilavuus: V = 2117.4 cm 3 Poistettujen rakeiden määrä paino -%:na koko seulotun aineksen määrästä: k= 9.5 % Poistettujen rakeiden kiintotiheys: ρ s = 2.715 g/cm 3 Proctor -kokeesta saatu korjaamaton kuivairtotiheyden maksimiarvo: ρ dmax = 2.197 g/cm 3 Korjattu maksimikuivatilavuuspaino: ρ dmaxkorj = 2.237 g/cm 3 γ dmaxkorj = 21.94 kn/m 3 Kuivatilavuuspaino gd kn/m3 22.0 21.5 21.0 20.5 20.0 19.5 Optimivesipitoisuus: w opt. = 6.94 % 19.0 Korjattu optimivesipitoisuus: w opt.korj. = 6.29 % 22.6.2004 pvm H.Jukka Tutki 18.5 18.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 Vesipitoisuus kuivapainosta %

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 3.1 LIITTEET 3(3) Tilaaja: Infra-Stabil Tutkimus: Vöyrin koetie pl 5750 Näytteen tunnus: VBST - laboratorionumero Massakoostumus 21.6.2004 - piste, paalu PL 5750 - syvyys #0 32 mm Näytteen massa g 5500 5500 5500 Haluttu vesipitoisuus % 6 8 10 Lisättävä vesimäärä g 330 440 550 0 0 0 Kostea näytteen ja muotin massa g 10892 11012 11037 Muotin massa g 6039 6039 6039 Märän näytteen massa g 4853 4973 4998 Astian massa g 988.7 988.2 1042.8 Märän näytteen ja astian massa g 5832 5950 6023 Kuivan näytteen ja astian massa g 5562 5630 5680 Veden massa g 270 320 343 Märän näytteen massa g 4843.3 4961.8 4980.2 Kuivan näytteen massa g 4573.3 4641.8 4637.2 Vesipitoisuus märkäpainosta % 5.57 6.45 6.89 Vesipitoisuus kuivapainosta % 5.90 6.89 7.40 Märkäirtotiheys g/cm 3 2.287 2.343 2.352 Märkätilavuuspaino kn/m 3 22.43 22.98 23.07 Kuivairtotiheys g/cm 3 2.160 2.192 2.190 Kuivatilavuuspaino kn/m 3 21.18 21.50 21.48 Parannettu Proctor -koe Normaali Proctor -koe Proctor -muotin tilavuus: V = 2117.4 cm 3 Poistettujen rakeiden määrä paino -%:na koko seulotun aineksen määrästä: k= 13.6 % Poistettujen rakeiden kiintotiheys: X ρ s = 2.711 g/cm 3 Proctor -kokeesta saatu korjaamaton kuivairtotiheyden maksimiarvo: ρ dmax = 2.192 g/cm 3 Korjattu maksimikuivatilavuuspaino: ρ dmaxkorj = 2.251 g/cm 3 γ dmaxkorj = 22.07 kn/m 3 Kuivatilavuuspaino gd kn/m3 22.0 21.5 21.0 Optimivesipitoisuus: w opt. = 6.89 % 20.5 Korjattu optimivesipitoisuus: w opt.korj. = 5.96 %. 21.6.2004 pvm H.Jukka Tutki 20.0 4 6 8 10 12 Vesipitoisuus kuivapainosta %

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 3.2. LIITTEET 1(1) Parannetun Proctotkokeen ja ICT tiivistyvyyskokeiden vertailu. CEN asetukset: 600 kpa, 17.45 mrad, 32 r/min 2300 2250 Kuivairtotiheys (kg/m3) 2200 2150 2100 2050 2000 1950 MHST_ICT1 MHST_ICT2 Proctor_max. 95 % optimista 9.5 39 0 50 100 150 200 250 300 350 400 ICT -kokeen työkierrosten lukumäärä (kpl) 2450 2400 Kuivairtotiheys (kg/m3) 2350 2300 2250 2200 2150 VBST_ICT1 2100 VBST_ICT2 Proctor_max. 2050 95 % optimista 4.7 17 2000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 ICT -kokeen työkierrosten lukumäärä (kpl)

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 3.4. LIITTEET 1(1) Massatyyppi Sideainepitoisuus (%) Vesi-pit. (%) PL Tilaaja: VTT REST 100 0.8 2.8 2010 PL 1000 MHST 150 1.3 1.7 3098 FI- 02044 VTT KOST 100 0.8 1.8 4841 Finland VBST 150 0.8 1.0 5824 Näyte: Infra Stabil, referenssistabilointien koekohde Menetelmä: Vöyri, Tie 718, Tiosa 1 SFS-EN 933-1. Näytteet otettu sekoitusjyrsinnän jälkeen [ ] Kuivaseulonta [ ] Pesuseulonta [ X ] Uutto ja kuivaseulonta LÄPÄISY-% 100 90 80 70 60 REST MHST KOST VBST Keskikäyrä 50 40 30 20 10 0 0.063 0.125 0.25 0.5 1 2 4 5.6 8 11.2 SEULAKOKO (mm) 16 22.4 31.5 50 Seula REST MHST KOST VBST Keskikäyrä 6 7 8 9 10 0.063 6.6 6.1 4 4.3 10 0.125 10 9 6 7 13 0.25 17 14 10 11 17 0.5 24 20 15 17 22 1 32 27 20 22 28 2 40 35 26 29 34 4 50 44 33 37 43 5.6 56 51 39 42 49 8 63 59 46 49 56 11.2 72 68 55 59 62 16 83 79 67 73 76 22.4 93 86 81 86 100 31.5 98 97 91 99 100 50 100 100 100 100 100 128 100 100 100 100 100

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 4.2. LIITTEET 1(1) Massatyyppi Sideainepitoisuus Näytenumerot (%) Tilaaja: VTT REST 4.7 10/12 PL 1000 MHST 0.8 28/29 FI- 02044 VTT KOST 3.4 85/86 Finland VBST 3.7 44/45 Näyte: Infra Stabil, referenssistabilointien koekohde Menetelmä: Vöyri, Tie 718, Tiosa 1 SFS-EN 933-1. [ ] Kuivaseulonta [ ] Pesuseulonta [ X ] Uutto ja kuivaseulonta LÄPÄISY-% 100 90 80 70 60 REST MHST KOST VBST Keskikäyrä 50 40 30 20 10 0 0.063 0.125 0.25 0.5 1 2 4 5.6 8 11.2 SEULAKOKO (mm) 16 22.4 32 64 Seula REST MHST KOST VBST Keskikäyrä 6 7 8 9 10 0.063 9.4 6.8 6.1 9.4 10 0.125 12.3 10 9.2 13.3 13 0.25 18 16 14.4 19.1 17 0.5 25 24 21.8 26.9 22 1 32 34 30.4 34.1 28 2 40 44 39.5 43.1 34 4 50 54 49 52.8 43 5.6 56 61 55.6 59.2 49 8 65 69.6 62.8 67.3 56 11.2 76.7 79.6 72.6 76.6 62 16 89.3 89.3 83.7 87.1 76 22.4 98.9 99.1 96.2 97.3 100 32 100 100 100 100 100 64 100 100 100 100 100 128 100 100 100 100 100

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.1. LIITTEET 1(1) Parannushankkeen lisäselvitykset: Taulukko. Vöyrin täysmittakaavakokeen lisäselvityksiin kuuluvat tehtävät. Tehtävä Tehtävän kuvaus Näytteenotto kairalla 50 m välein. Aloitus = aloituspaalu + 25 m. Lopetus = (putkinäytteenotin, Lopetuspaalulukema tai sitä ennen. D = 150 mm) 0.2 m pohjamaahan tai enintään 1,5 m syvyyteen (kun (tai vastaavalla tavalla, tie on penkereellä). jossa kerrokset eivät Kerrokset eritellään, kirjataan ja näytteet pussitetaan sekoitu keskenään) rakeisuus- ja kosteusmäärityksiä varten (Näytteenottopaalut eritelty Määritetään eri kerrosten paksuus ja arvioidaan taulukossa 4) silmämääräisesti kerrosmateriaalien laatu, pohjamaa (turvekerrosten paksuus) sekä onko pohjamaan ja kerrosten raja selvä vai sekoittunut. Kerrospaksuusmääritykset Kairauskohdat Sideainepitoisuus- ja Kulutuskerroksen kairausnäytteet rakeisuusmääritykset Menetelmät: PANK 4102, PANK 4107 Rakeisuusmääritys Kantava kerros (näytemäärä vaihtelee) Kosteuden mittaus kairausnäytteistä - 22 kpl kantava - 22 kpl pohjamaa Pudotuspainomittaus (Mittauspaalut eritelty taulukossa 3) Tarkennettu vaurioinventointi Näytteenotto päällysteestä ja kantavasta kerroksesta Päällystenäyte otetaan samoista pisteistä ja ehjästä päällysteestä. Uramittaus ja sivukaltevuus (taulukon 1 seurantaan sovituilta väleiltä) Menetelmä: SFS-EN 933-1 Menetelmä: SFS-EN 1097-5 Määritys sekä kantavan kerroksen materiaalista että pohjamaan yläpinnasta 20 m välein molemmilta kaistoilta roudattomana aikana (porrastus kaistojen välillä 10 m). Mittaus tehdään yhdellä tavoitekuormalla (50 kn) Tulostus: indeksiarvot, anturikohtaiset signaalit, olosuhteet Vauriotyyppien kirjaus Tiehallinnon käytännön mukaan (inventointiohje) kävellen Selvitetään myös vaurioiden sijainti tien pituus- ja leveyssunnassa Massanäytteenotto on tehtävä kerroksittain neljästä pisteestä ja näytteenottopaikka on korjattava tiepiirin edellyttämällä tavalla Päällyste on pilkottava paikalla tynnyreihin (tai säkkeihin) sopiviksi paloiksi - sitä ei jyrsitä. Näytteet otetaan laboratoriokokeita varten ja toimitetaan VTT:lle tynnyreissä (tai laatikoissa) PTM:llä molemmilta kaistoilta Tiehallinnon ohjeiden mukaan Liikennelaskenta Yksi laskentapiste tieosalla 01

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.2. LIITTEET 1(2) 100 Vöyri, päällystenäytteiden rakeisuuskäyrät (24 kpl) 90 80 Läpäisyprosentti (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0.01 0.1 1 10 100 Raekoko (mm) Kuva. Vöyri, parannushanke. Koeosuuksilta otettujen päällystenäytteiden rakeisuudet. Punaiset pisteet ovat keskiarvokäyrän läpäisyt. Keskimääräinen sideainepitoisuus näytteissä oli 4.3 %. 100 Vöyri, Kanatavan kerroksen yläosan näytteiden rakeisuudet (36 kpl) 90 80 Läpäisyprosentti (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0.01 0.1 1 10 100 Raekoko (mm) Kuva. Vöyri, parannushanke. Koeosuuksilta otettujen kantavan kerroksen materiaalien rakeisuudet. Punaiset pisteet ovat keskiarvokäyrän läpäisyt. Keskimääräinen vesipitoisuuspitoisuus näytteissä oli 3.3 %.

Liite 5.2 Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(2) LIITTEET TIELIIKELAITOS / AUTOKAIRAUS ASIAKAS VTT RAKENNUS-JA YHDYSKUNTATEKNIIKKA OSOITE PL 1800 02044 VTT PROJEKTI KAITSOR - VÖYRI PVM 24.05-04 J.HILTUNEN 0400 377574 TIENUMERO MT 718 KAITSOR - VÖYRI POHJAMAANÄYTTEET KERR. MAALAJI TIEOS ETÄIS O/V K-ETÄ KERROS VAHV NÄYTE ARVIO VESIP % 1 1925 O 2.3 POHJAMAA 1.05-2.00 3 Sa 26.6 1 1975 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 6 Sa 29.7 1 2025 O 2.3 POHJAMAA 1.08-2.00 9 Si 20.7 1 2075 O 2.3 POHJAMAA 1.05-2.00 12 Si 23.9 1 2175 O 2.3 POHJAMAA 1.35-2.00 16 Si 24.4 1 2275 O 2.3 POHJAMAA 0.98-2.00 23 Sa 39.3 1 2325 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 26 Sa 40.1 1 2825 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 30 Sa 32 1 2875 O 2.3 POHJAMAA 0.90-2.00 33 Sa 19.5 1 2925 O 2.3 POHJAMAA 1.11-2.00 37 Sa 37.6 1 2975 O 2.3 POHJAMAA 0.94-2.00 40 Sa 31.5 1 3025 O 2.3 POHJAMAA 0.90-2.00 44 Sa 30 1 3075 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 48 Si 26.3 1 3125 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 51 Si 36.6 1 3175 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 54 Si 28.5 1 4175 O 2.3 POHJAMAA 1.30-2.00 58 Si 39.4 1 4225 O 2.3 POHJAMAA 1.25-2.00 62 Si 37.8 1 4275 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 66 Si 31.2 1 4325 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 71 Si 30.2 1 4375 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 74 Si 32.4 1 4425 O 2.3 POHJAMAA 1.55-2.00 79 Si 33.2 1 4475 O 2.3 POHJAMAA 1.35-2.00 82 Si 35.5 1 4525 O 2.3 POHJAMAA 1.30-2.00 85 Si 29.5 1 4725 O 2.3 POHJAMAA 1.20-2.00 89 Si 30.5 1 4775 O 2.3 POHJAMAA 2.20-3.50 93 Sa 47.9 1 4825 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 96 Sa 33.1 1 4875 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 99 Si 23.1 1 5275 O 2.3 POHJAMAA 1.08-2.00 106 Si 29.9 1 5325 O 2.3 POHJAMAA 1.90-3.00 109 Sa 41.7 1 5375 O 2.3 POHJAMAA 1.03-2.00 112 Sa 32.8 1 5645 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 115 Si 39.2 1 5695 O 2.3 POHJAMAA 1.00-2.00 118 Si 34.8 1 5745 O 2.3 POHJAMAA 1.12-2.00 122 Si 31.6 1 5795 O 2.3 POHJAMAA 0.95-2.00 125 Si 26.5 1 5845 O 2.3 POHJAMAA 1.30-2.00 129 Si 33.9 1 5895 O 2.3 POHJAMAA 1.35-2.00 131 Si 28.6 1 5945 O 2.3 POHJAMAA 1.35-2.50 133 Si 25.6 1 5995 O 2.3 POHJAMAA 1.20-2.00 137 Si 30.4 1 6175 O 2.3 POHJAMAA 1.10-2.00 140 Si 30.3 1 6225 O 2.3 POHJAMAA 1.20-2.00 143 Si 32.4 1 6275 O 2.3 POHJAMAA 1.05-2.00 145 Si 20.5 1 6325 O 2.3 POHJAMAA 1.15-2.00 149 Si 26

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.3. LIITTEET 1(4) Tieliikelaitoksen näytteenottopisteistä määritettyjen kerrosrajojen kuvaesitykset. Kuvassa viiva on aina kerroksen alaraja. Mittaukset tehty ennen stabilointia. Syvyys pinnasta (m) REST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 1900 2000 2100 2200 2300 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Pinta KAB KaM SrM Hk Sr Sa/Si SJYR Syvyys pinnasta (m) MHST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 2800 2900 3000 3100 3200 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Pinta KAB KaM SrM Hk Sr Sa/Si SJYR

Liite 5.3. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(4) LIITTEET Syvyys pinnasta (m) KOST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 4150 4200 4250 4300 4350 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Pinta KAB KaM KaM2 SrM Hk Sr Sa/Si SJYR Syvyys pinnasta (m) SJYR -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 4350 4400 4450 4500 4550 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Pinta KAB KaM KaM2 SrM Hk Sr Sa/Si SJYR

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.3. LIITTEET 3(4) Syvyys pinnasta (m) KOST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 4700 4750 4800 4850 4900 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Pinta KAB KaM ÖS KaM2 SrM Hk Sr Sa/Si SJYR Syvyys pinnasta (m) KOST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 5200 5250 5300 5350 5400 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Pinta KAB KaM ÖS KaM2 SrM Hk Sr Sa/Si 1.8 SJYR 2.0

Liite 5.3. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 4(4) LIITTEET Syvyys pinnasta (m) VBST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 5625 5725 5825 5925 6025 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Pinta KAB KaM ÖS KaM2/SrM SrM Hk Sr Sa/Si 1.8 SJYR 2.0 Syvyys pinnasta (m) VBST -rakenne (rakennekerrosten alapinnat 2 m syvyyteen asti) Paalulukema (m) 6150 6200 6250 6300 6350 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Pinta KAB KaM ÖS KaM2/SrM SrM Hk Sr Sa/Si 1.8 SJYR 2.0

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.4. LIITTEET 1(2) Vaurioinventoinnin (4.5.2004) tulokset 100 m keskiarvoina. TIE 718, AJORATA 0, KAISTA 1, OSA 1, PÄIVÄ 4.5.2004 Inventointi / Tieliikelaitos PITUU S POIKKI- HALKE- AMA KAPEA POIKKI- HALKE- AMA LEVEÄ PITUUS- HALKE- AMA PITUUS- HALKE- AMA LEVEA SAUMA- HALKE- AMA VERKKO- HALKE- AMA PUR- KAUMA VAURIO- SUMMA AET LET REIKA 1917 2000 83 1 1 6 2000 2100 100 4 3 4 2100 2200 100 1 6 7 14 2200 2300 100 1 18 10 30 2300 2400 100 1 1 9 16 2400 2500 100 3 3 2500 2600 100 11 7 10 2600 2700 100 1 38 16 2700 2800 100 1 24 34 9 55 2800 2900 100 1 35 13 2900 3000 100 72 22 3000 3100 100 1 100 35 3100 3200 100 1 15 2 6 18 3200 3300 100 1 30 11 15 3300 3400 100 1 10 6 3400 3500 100 1 34 5 2 20 3500 3600 100 60 2 20 3600 3700 100 1 30 11 13 3700 3800 100 7 5 12 3800 3900 100 29 0 1 10 3900 4000 100 79 10 3 1 38 4000 4100 100 1 75 24 3 54 4100 4200 100 32 24 4 38 4200 4300 100 1 5 1 5 4300 4400 100 72 22 4400 4500 100 0 4500 4600 100 2 2 4600 4700 100 1 5 8 4700 4800 100 1 8 1 6 4800 4900 100 7 1 3 4900 5000 100 75 18 4 97 5000 5100 100 69 9 4 82 5100 5200 100 3 3 6 5200 5300 100 78 23 5300 5400 100 90 27 5400 5500 100 89 2 2 93 5500 5600 100 1 53 4 60 5600 5700 100 4 4 5700 5800 100 1 2 5800 5900 100 34 10 5900 6000 100 2 9 8 6000 6100 100 100 3 33 6100 6200 100 1 118 1 39 6200 6300 100 1 20 2 10 6300 6400 100 13 12 2 27 6400 6437 37 35 1 3 14

Liite 5.4. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(2) LIITTEET Vaurioinventoinnin (9-17.5.2006) tulokset 100 m keskiarvoina. TIE 718, AJORATA 0, KAISTA 1, OSA 1, PÄIVÄ 9-17.5.2006 Inventointi / Tiehallinto? POIKKI- HALKE- AMA KAPEA POIKKI- HALKE- AMA LEVEÄ PITUUS- HALKE- AMA PITUUS- HALKE- AMA LEVEA SAUMA- HALKE- AMA VERKKO- HALKE- AMA PUR- KAUMA VAURIO- SUMMA AET LET PITUUS REIKA 1900 2000 100 6 20 4 2000 2100 100 3 1 2100 2200 100 4 1 2200 2300 100 4 0 2300 2400 100 1 5 4 2400 2500 100 58 17 2500 2600 100 9 3 2600 2700 100 1 5 2700 2800 100 1 4 4 2800 2900 100 0 2900 3000 100 20 6 3000 3100 100 8 2 3100 3200 100 0 3200 3300 100 1 3 2 4 3300 3400 100 3 1 3400 3500 100 1 3 3500 3600 100 61 18 3600 3700 100 1 23 9 3700 3800 100 29 0 3800 3900 100 29 1 10 3900 4000 100 11 3 4000 4100 100 2 12 1 10 4100 4200 100 0 4200 4300 100 1 1 4300 4400 100 1 1 2 4400 4500 100 0 4500 4600 100 30 9 4600 4700 100 1 15 2 9 4700 4800 100 1 1 4800 4900 100 0 4900 5000 100 0 5000 5100 100 2 2 5100 5200 100 1 0 5200 5300 100 1 1 5300 5400 100 2 2 5400 5500 100 0 5500 5600 100 0 5600 5700 100 8 2 5700 5800 100 54 16 5800 5900 100 24 1 8 5900 6000 100 10 1 4 6000 6100 100 59 18 6100 6200 100 8 1 3 6200 6300 100 3 1 6300 6400 100 1 1 1 6400 6437 37 6 2

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.5 LIITTEET 1(3) Ennen perusparannusta tehdyissä lisäselvityksissä kesäkuussa 2004 mitatut IRI, ura ja sivukaltevuustulokset paaluvälillä 1500 6400. 100 m keskiarvotulokset. Oikea = Suunta 1 ja Vasen = Suunta 2. 7 IRI (100 m) 6 5 4 3 2 1 Vasen Oikea 0 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalukukema (m) 10 9 8 URA (100 m) 7 6 5 4 3 2 Vasen 1 Oikea 0 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalukukema (m)

Liite 5.5. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(3) LIITTEET Sivukaltevuus (%) 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalulukema (m) Vasen Oikea Huom. Tieliikelaitoksen ja Ramboll Finland Oy:n kaltevuudet ovat eri merkkisiä.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.5 LIITTEET 3(3) 5.0 4.0 IRI_suunta2 IRI_suunta1 3.0 IRI 2.0 1.0 0.0 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalulukema, tieosa 01 (m) Kuva. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen mitatut IRI-arvot koko stabiloidulla osuudella. Koekohteita ei ole eritelty muusta työselityksen mukaisesta stabiloinnista. URA (mm) 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 URA_suunta2 URA_suunta1 Rest MHST KOST VBST SJYR 1500 2500 3500 4500 5500 6500 Paalulukema, tieosa 01 (m) Kuva. Vöyrin koekohteen valmistumisen jälkeen mitatut URA-arvot koko stabiloidulla osuudella. Koekohteita ei ole eritelty muusta työselityksen mukaisesta stabiloinnista. Kuvaan on merkitty koerakenneosuudet erilaisilla vaakaviivoilla.

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.6. LIITTEET 1(1) CEN:in ja bitumistabilointiohjeen näytteenvalmistustapojen vertailu CEN:n Bitumistabilointi- -luonnoksen ohjeen asetukset asetukset paine 600 kpa 160 kulma 17.45 mrad 40 kierrosnopeus 32 rpm 30 kierrosmäärä ei määritetty 160 Testimassana REST pl 2010 lisäsideainepitoisuus 1.4 % Massan teor. tiheys: 2584 kg/m3 CEN ( 100 kierrosta ) Stab.ohje ( 160 kierrosta ) Ero ( CEN - Stab. ohje ) Tiheys tiivistyksen näyte 1 2378 näyte 1 2355 kg/m3 % CEN:istä päätyttyä märkänä ( ICT ) näyte 2 2381 näyte 2 2350 keskiarvo: 2380 kg/m3 2353 kg/m3 27 1.1 tyhjätila: 7.9 % 9.0 % Tiheys tiivistyksen pää- näyte 1 2366 näyte 1 2358 tyttyä märkänä ( mitattu ) näyte 2 2371 näyte 2 2356 keskiarvo: 2369 kg/m3 2357 kg/m3 12 0.5 tyhjätila: 8.3 % 8.8 % Teoreettinen tiheys näyte 1 2275 näyte 1 2289 täysin kuivana (mitattu) näyte 2 2289 näyte 2 2275 keskiarvo: 2282 kg/m3 2282 kg/m3 0 0.0 tyhjätila: 11.7 % 11.7 % HVL 11 vrk näyte 1 269 ei testattu näyte 2 284 keskiarvo: 277 kpa

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.7. LIITTEET 1(3) Teknillinen korkeakoulu, Tielaboratorio Ilmo Hyyppä REST(100) / Skanska asfaltti Oy 21.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 5,4% (yksi näyteämpäri) ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 1 1950 vasen 6300 6873 100 2365 286 ei 2 1950 keski 6300 6863 100 2374 275 ei 3 1950 oikea 6300 6845 100 2389 241 ei 4 2000 vasen 6300 6815 100 2388 253 ei 5 2000 keski 6300 6874 100 2393 259 ei 6 2000 oikea 6300 6859 100 2343 248 ei 7 2050 vasen 6300 6874 100 2329 245 ei 8 2050 keski 6300 6896 100 2348 256 ei 9 2050 oikea 6300 6876 100 2366 245 ei REST(150) / Skanska asfaltti Oy 21.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 13,0% (yksi näyteämpäri) ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 10 2300 vasen 6300 6806 100 2415 237 ei 11 2300 keski 6300 6803 100 2417 218 ei 12 2300 oikea 6300 6755 100 2414 258 ei 13 2250 vasen 6330 6854 100 2413 255 laskettu tiheys 14 2250 keski 6330 6896 100 2402 257 laskettu tiheys 15 2250 oikea 6330 6870 100 2406 256 laskettu tiheys 16 2200 vasen 6330 6850 100 2433 227 laskettu tiheys 17 2200 keski 6330 6827 100 2440 245 laskettu tiheys 18 2200 oikea 6330 6827 100 2413 205 laskettu tiheys Teknillinen korkeakoulu, Tielaboratorio Ilmo Hyyppä MHST(100) / Andament Oy 22.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 14,3% (yksi näyteämpäri) ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 19 2850 vasen 6030 6647 100 2317 292 ei 20 2850 keski 6100 6731 100 2322 291 ei 21 2850 oikea 6100 6933 100 2233 261 kappaleessa lajittuma 22 2900 vasen 6100 6724 100 2302 282 ei 23 2900 keski 6100 6724 100 2311 289 ei 24 2900 oikea 6100 6671 100 2328 283 ei 25 2950 vasen 6100 6673 100 2285 268 ei 26 2950 keski 6100 6732 100 2297 275 ei 27 2950 oikea 6100 6683 100 2299 264 ei MHST(150) / Andament Oy 22.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 11,8% (yksi näyteämpäri) ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 28 3150 vasen 6100 6669 100 2245 281 ei 29 3150 keski 6100 6664 100 2282 286 ei 30 3150 oikea 6100 6726 100 2275 281 ei 31 3100 vasen 6100 6681 100 2321 293 ei 32 3100 keski 6100 6689 100 2273 284 ei 33 3100 oikea 6100 6742 100 2294 286 ei 34 3050 vasen 6100 6779 100 2307 293 kappaleessa lajittuma 35 3050 keski 6100 6737 100 2297 297 ei 36 3050 oikea 6100 6713 100 2294 295 ei A 3050 vasen 6100 6674 50 2264 290 kappale murtui yläosastaan B 3050 vasen 6100 6707 50 2280 306 ei C 3050 vasen 6100 6731 50 2275 290 ei

Liite 5.7. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(3) LIITTEET Teknillinen korkeakoulu, Tielaboratorio Ilmo Hyyppä VBST(100) / Lemminkäinen Oyj 28.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 25,5% (yksi näyteämpäri) Perän leveys 2,5 (kolme vetoa) Näytteet ensimmäisestä vedostict:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 37 5730 vasen 6100 6729 100 2339 294 ei 38 5730 keski 6100 6703 100 2355 297 ei 39 5730 oikea 6140 6718 100 2354 165 **) 40 5750 vasen 6140 6726 100 2377 233 ei 41 5750 keski 6140 6731 100 2362 268 ei 42 5750 oikea 6170 6750 100 2369 259 ei 43 5770 vasen 6170 6746 20 2283 269 laskettu tiheys 44 5770 keski 6140 6742 20 2250 253 ei 45 5770 oikea 6140 6753 20 2287 271 ei VBST(150) / Lemminkäinen Oyj 28.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 7,2% (yksi näyteämpäri) Perän leveys 2,5 (kolme vetoa) Näytteet ensimmäisestä vedosta ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 46 5870 vasen 6170 6751 100 2347 268 ei 47 5870 keski 6170 6786 100 2325 273 ei 48 5870 oikea 6170 6783 100 2310 281 ei 49 5920 vasen 6170 6800 100 2346 286 ei 50 5920 keski 6170 6799 100 2319 270 kappaleessa lajittuma 51 5920 oikea 6170 6794 100 2342 276 ei 52 5970 vasen 6140 6764 20 2265 257 ei 53 5970 keski 6140 6756 20 2238 265 ei 54 5970 oikea 6140 6751 20 2213 264 ei VBST(100)+1% / Lemminkäinen Oyj 28.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 5,7% (yksi näyteämpäri) Perän leveys 2,5 (kolme vetoa) Näytteet ensimmäisestä vedosta ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 55 6200 vasen 6140 6739 100 2374 225 ei 56 6200 keski 6190 6805 100 2345 247 ei 57 6200 oikea 6190 6774 100 2352 263 ei 58 6250 vasen 6190 6789 100 2364 222 ei 59 6250 keski 6190 6778 100 2362 268 ei 60 6250 oikea 6190 6793 100 2342 250 ei 61 6300 vasen 6140 6777 20 2250 257 ei 62 6300 keski 6140 6765 20 2222 268 kappaleen reuna murtui 63 6300 oikea 6130 6773 20 2270 249 ei

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.7. LIITTEET 3(3) Teknillinen korkeakoulu, Tielaboratorio Ilmo Hyyppä KOST(100)+1% / Lemminkäinen Oyj 29.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 25,0% (yksi näyteämpäri) Perän leveys 2,5 (kolme vetoa) Näytteet ensimmäisestä vedosta ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 64 5350 vasen 6150 6749 100 2278 272 ei 65 5350 keski 6150 6770 100 2288 294 ei 66 5350 oikea 6150 6752 100 2328 279 **) 67 5300 vasen 6130 6700 100 2292 262 kappaleessa lajittuma 68 5300 keski 6130 6769 100 2289 291 kappaleessa lajittuma 69 5300 oikea 6130 6712 100 2315 261 ei 70 5250 vasen 6050 6677 20 2219 257 ei 71 5250 keski 6050 6623 20 2210 267 ei 72 5250 oikea 6030 6612 20 2205 272 ei KOST(100) / Lemminkäinen Oyj 29.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 14,9% (yksi näyteämpäri) Perän leveys 2,5 (kolme vetoa) Näytteet ensimmäisestä vedosta ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 73 4850 vasen 6100 6714 100 2319 272 ei 74 4850 keski 6130 6741 100 2300 279 kappaleessa lajittuma 75 4850 oikea 6130 6762 100 2302 276 ei 76 4800 vasen 6130 6748 100 2297 266 ei 77 4800 keski 6130 6756 100 2280 275 kappaleessa lajittuma 78 4800 oikea 6130 6749 100 2297 280 ei 79 4750 vasen 6000 6620 20 2209 256 ei 80 4750 keski 5900 6448 20 2180 264 pohjasta huono kappale 81 4750 oikea 5800 6415 20 2199 275 ei KOST(150) / Lemminkäinen Oyj 29.6. Määritetty > 25 mm rakeiden osuus 16,1% (yksi näyteämpäri) Perän leveys 2,5 (kolme vetoa) Näytteet ensimmäisestä vedosta ICT:n antamat tulokset Näyte Paalu Ottokohta Mennen Mjälk. ICT kierr. Tiheys Leikkausluj. Huomioita 82 4200 vasen 6130 6737 100 2339 246 ei 83 4200 keski 6150 6761 100 2336 249 ei 84 4200 oikea 6150 6759 100 2348 267 ei 85 4250 vasen 6150 6776 100 2309 265 kappaleessa lajittuma 86 4250 keski 6150 6774 100 2306 271 kappaleessa lajittuma 87 4250 oikea 6150 6758 100 2319 269 ei 88 4300 vasen 5900 6511 20 2224 265 kappaleessa lajittuma 89 4300 keski 5900 6557 20 2181 266 kappaleessa lajittuma 90 4300 oikea 5900 6511 20 2202 265 ei

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.8. LIITTEET 1(2) Tiiveysmittaukset Mt 718 Kaitsor-Rökiö täysmittakaavakokeen alueella Mittarin tulokset on kirjattu n. 50m - 100m välein. Mittaukset on suoritettu Amman jyrän omalla mittarilla. Mittarin tuloksista ja kalibroinnista antaa lisätietoja jyrän omistaja Pentti Tynjälä 0400-367307. Sijainti Tieosa 01 PL 175-1900 PL 1900-2350 45-50 35-45 50-60 25-35 45-55 PL 2800-3200 60-70 80 55-65 50-60 45-55 50-70 PL 4150-4350 ja PL 4350-4550: Mittarin lukemat / á 50 100 m 25-35 25-35 25-35 50-60 70-80 45-80 35-70 50-60 80 30-40 25-35 60-70 40-50 35-45 40-50 PL 4680-4980 25-35 60-70 40-50 40-50 30-40 40-50 45-55 45-55 25-35 PL 5150-5475 30-40 40-50 40-50 50-60 30-40 40-50 50-60 35-45 60-70 35-45 50-60

Liite 5.8. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(2) LIITTEET 50-60 PL 5630-6000 25-35 50-60 40-50 35-45 30-40 35-45 PL 6100-6400 40-50 60-70 30-40 25-35 45-55 60-70 30-40 60-70 Pentti Tynjälä antoi kysyttäessä seuraavat tiedot: - yleensä riittävän hyvällä rakenteella lukemaväli 50-60 riittää takaamaan 95 % parannetusta Proctor tiiveydestä tai vastaavan pintakantavuuden - viime vuonna Paimio-Muurla työmalla asia oli selkeästi osoitettu vertaamalla taltioitua tulosta Troxler- ja levykuormitustuloksiin (Raimo Halonen) - 350 mm jyräsyssyvyys ei ole ongelma hyvällä pohjalla - mittarin alhaiset lukemat kertovat huonosta pehmeästä pohjasta pinnan tiiveys voi silti olla kohtalaisen hyvä - Vöyrissä käyetyssä jyrässä Amman:in oma tiiveysmittari (Muurlassa: GeoDynamic / Ruotsi, cd12 malli 12)

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 5.9. LIITTEET 1(2) REST Mittaaja Lemminkäinen Oyj / tiedot antoi A. Ritamäki Troxler pintamittaus / VBST asetukset, vertailukuivairtotiheys 2250 kg/m3 Tiiviysastemittaukset REST osuudelta (29.6.2004) : PL 2010 vas 92.1 % oik 93 % PL 2050 vas 91.1 % oik 91.6 % PL 2090 vas 89.6 % oik 93.4 % 90.9 92.7 Yhd. Ka 91.8 % Hajonta 1.4 % MHST Kohde: Referenssistabilointien täysimittakaavatutkimus St718 Urakka: INFRA STABIL Urakoitsija: Andament Oy Laatinut: Jouni Juurikka Tilaaja: Skanska Asfaltti Mittaaja: Anu Linnala pvm: 24.6.2004 Tiiviys ja kosteus [%] Tiiviysvaatimus: yksittäinen 92 %, keski ar vo 95 pvm. Tie T_osa Etäisyys DD Kaista Tiiviysaste % Kosteus-% 22.6.2004 718 01 2800 2205 Oik 95.2 5.9 22.6.2004 718 01 2850 2205 Vas 96.0 5.7 22.6.2004 718 01 2900 2205 Oik 94.5 5.8 22.6.2004 718 01 2950 2205 Vas 96.3 5.9 22.6.2004 718 01 3000 2205 Oik 98.5 5.9 22.6.2004 718 01 3050 2205 Vas 98.2 6.2 22.6.2004 718 01 3100 2205 Oik 98.0 6.6 22.6.2004 718 01 3150 2205 Vas 99.2 5.1 22.6.2004 718 01 3200 2205 Oik 96.2 6.5 Yhd. Ka 96.9 6.0 Hajonta 1.6 0.4 KOST Tiiviysmittaukset: PL (Vasen) Tiiviysaste % PL (Oikea) Tiiviysaste % Vertailukuivairtotiheys 2250 kg/m3 4150 93.8 4200 94.8 4250 95.2 4300 93.2 Tiivistyksessä 5 ylityskertaa. 4350 94.2 4750 94.0 4700 95.2 4850 96.7 4800 96.7 4950 93.3 4900 94.2 5250 95.6 5200 96.0 5350 95.2 5300 94.8 Kaikkien mittausten keskiarvo: 5400 94.0 94.8 Stabiloidun kerroksen kosteus ennen stabilointia oli: PL 4200 4350 4850 5250 5300 kosteus-% 5.8 6.4 6.0 5.9 5.0 keskiarvo (%) 5.8 PL / Massanäytteiden sideainepitoisuus (bitumi) (%) 4350 oik 3.5 4850 oik 2.8 ka.: 3.2 VBST Tiiviysmittaukset: PL (Vasen) Tiiviysaste % PL (Oikea) Tiiviysaste % Vertailukuivairtotiheys 2250 kg/m3 5650 93.9 5600 93.7 5750 94.2 5700 95.2 Tiivistys vaati koejyräyksien mukaan 5850 95.9 5800 94.9 käytetyllä kalustolla viisi ylityskertaa 5950 95.4 5900 97.7 6100 95.9 6150 93.8 6200 94.9 6250 93.6 6300 94.0 6350 94.8 Kaikkien mittausten keskiarvo: 94.9 PL 5800 5900 6150 6300 kosteus-% 4.4 4.8 5.0 4.8 keskiarvo (%) 4.8 PL / Massanäytteiden sideainepitoisuus (bitumi) (%) 5800 vas 3.5 6250 oik 3.8 ka.: 3.7

Liite 5.9. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(2) LIITTEET KOST Kerrospaksuus- ja sivukaltevuusmittaukset PL Paksuus Sivukaltevuus Huom cm vas ( ) oik ( ) 4150 15.0 1.7 2.9 kaarre 4250 15.5 3.0 3.2 4350 16.0 3.4 1.2 kaarre/lopetus 4700 10.0 1.0 3.3 4800 11.0 2.8 3.3 4900 10.0 3.1 2.9 5200 10.5 2.7 2.4 kaarre 5300 10.0 3.2 2.8 5400 10.0 2.8 3.4 VBST Kerrospaksuus- ja sivukaltevuusmittaukset PL Paksuus Sivukaltevuus Huom cm vas ( ) oik ( ) 5600 10 1.9 0.1 kaarre 5700 10 3.2 3.4 5800 15.5 2.5 3.6 5900 15 3.2 2 kaarre 6100 10 3.5 3.5 6200 10 2.6 3.1 6300 11 2.6 3.3 6400 0.5 3.5 kaarre/lopetus MHST Troxler -suoramittaustulokset yhdessä leikkauksessa PL 4250 Vasen 1 Oikea 1 Syvyys Tiheys Kosteus Tiheys Kosteus mm kg/m3 % kg/m3 % 100 2114 4.3 2069 4.6 150 2138 4.4 2096 4.4 200 2141 4.5 2099 4.5 250 2127 4.5 2102 4.5

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.1. LIITTEET 1(1) Mt 718, tieosa 1, tierekisterin mukaiset kaarteet. Alku Loppu Pitu Kaarresuuntsädtyyppi Kaarre- Massa- PL piste piste us Paaluväli Ongelmaura Kaarre 10 1 0 1 111 111 suora 0 0 10 1 111 1 175 64 vasen 8 125 45 10 1 175 1 253 78 suora 0 0 10 1 253 1 401 148 vasen 37 250 22 10 1 401 1 578 177 oikea 37 209 27 10 1 578 1 697 119 vasen 9 76 75 10 1 697 1 822 125 suora 0 0 10 1 822 1 1000 178 oikea 17 96 600 10 1 1000 1 1136 136 vasen 14 103 557 10 1 1136 1 1269 133 oikea 8 60 953 10 1 1269 1 1391 122 vasen 9 74 777 10 1 1391 1 1641 250 oikea 35 140 409 10 1 1641 1 1975 334 vasen 58 174 330 REST TS 1600-1800 10 1 1975 1 2224 249 suora 0 0 REST100 1900-2100 10 1 2224 1 2496 272 oikea 23 85 678 REST150 2150-2350 REST150 Suunta 2 pitkä ja loiva oikeaan 10 1 2496 1 2660 164 vasen 20 122 470 REST PER1 2500-2700 REST REP1 Suunta 2 pitkä ja loiva vasempaan 10 1 2660 1 2760 100 oikea 7 70 819 voi lisätä urasyvyyttä 10 1 2760 1 2952 192 suora 0 0 MHST100 2800-3000 10 1 2952 1 3090 138 vasen 12 87 659 MHST150 3000-3200 10 1 3090 1 3195 105 suora 0 0 10 1 3195 1 3245 50 oikea 5 100 573 10 1 3245 1 3366 121 suora 0 0 10 1 3366 1 3488 122 vasen 17 139 411 10 1 3488 1 3600 112 oikea 10 89 642 10 1 3600 1 3822 222 suora 0 0 10 1 3822 1 3920 98 oikea 24 245 234 10 1 3920 1 4053 133 suora 0 0 10 1 4053 1 4120 67 vasen 9 134 427 10 1 4120 1 4356 236 suora 0 0 KOST150 4150-4350 10 1 4356 1 4457 101 vasen 21 208 276 SJYR350 4350-4550 10 1 4457 1 4655 198 oikea 18 91 630 10 1 4655 1 4981 326 suora 0 0 KOST100 4680-4980 10 1 4981 1 5081 100 vasen 20 200 286 REST PER2 4980-5140 10 1 5081 1 5240 159 oikea 14 88 651 KOST100+1 5150-5475 10 1 5240 1 5362 122 suora 0 0 10 1 5362 1 5431 69 oikea 2 29 1977 10 1 5431 1 5556 125 vasen 11 88 651 10 1 5556 1 5678 122 oikea 17 139 411 VBST100 5595-5790 10 1 5678 1 5920 242 suora 0 0 10 1 5920 1 6018 98 oikea 4 41 1404 VBST150 5790-6000 10 1 6018 1 6355 337 vasen 18 53 1073 VBST100+1 6100-6400 VBEST100+1 Suunta 1 pitkä ja loiva vasempaan

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.2. LIITTEET 1(4) INFRA - STABIL Vöyri Stabiloidun kantavan kerroksen takaisinlasketut jäykkyysmoduulit Ohjelma: PAS1 Laskija: Teuvo Kasari, Tieliikelaitos Sekoitusjyrsintä 35 cm ulottuu kerrokseen K1 Päällysteelle on annettu kiinteäksi moduliksi 3000 MPa - ei tehdä laskennassa sovitusta. KOEOSUUS: SEKOITUSJYRSINTÄ Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B K1 K2 K3 K4 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 15cm 20cm 40 cm 60cm % % astetta 4400 3000 210 170 180 180 90 21 1 18/21 4420 3000 170 150 220 180 91 28 1 17/21 4440 3000 200 170 220 150 90 24 1 17/20 4460 3000 170 170 210 135 91 24 1 18/21 4480 3000 200 180 200 150 117 20 1 18/20 4500 3000 220 180 200 160 135 26 1 17/20 4520 3000 240 180 180 120 120 21 1 17/20 4540 3000 280 160 150 140 260 18 2 18/20 ka. 3000 211 170 195 152 124 19/19 KOEOSUUS: REST 100mm Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B REST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 10cm 25cm 40cm 30cm % % astetta 1920 3000 500 240 160 90 115 15 2 19/19 1940 3000 450 260 160 90 109 18 2 19/19 1960 3000 580 220 170 125 180 20 2 19/19 1980 3000 650 220 170 100 107 17 1 19/19 2000 3000 650 230 255 190 132 15 1 20/19 2020 3000 500 230 225 170 142 19 1 19/20 2040 3000 600 200 220 145 131 18 1 19/19 2060 3000 500 220 230 140 128 20 1 19/20 2080 3000 600 210 160 100 135 15 1 19/19 ka. 3000 559 226 194 128 131 19/19 KOEOSUUS: REST 150mm Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B REST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 15cm 20cm 30cm 30cm % % astetta 2160 3000 650 200 200 130 125 10 1 19/19 2180 3000 650 200 200 180 110 10 2 19/19 2200 3000 600 200 200 190 126 12 2 19/19 2220 3000 600 185 230 250 115 11 1 19/19 2240 3000 600 190 190 170 114 12 1 19/20 2260 3000 500 175 270 270 115 15 2 19/19 2280 3000 700 200 200 190 125 13 2 19/20 2300 3000 600 210 230 190 121 12 2 19/19 2320 3000 500 250 280 300 135 15 2 20/20 2340 3000 600 200 280 270 114 10 2 20/19 ka. 3000 594 201 231 223 119 19/19

Liite 6.2. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(4) LIITTEET KOEOSUUS: MHST 100mm Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B MHST K1 K2 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 10cm 25cm 50cm % % astetta 2820 3000 335 160 480 113 33 2 18/20 2840 3000 420 160 300 99 25 2 19/19 2860 3000 395 150 295 95 25 3 19/20 2880 3000 370 150 270 92 27 3 19/20 2900 3000 450 130 350 95 24 3 19/20 2920 3000 450 145 320 103 26 2 19/19 2940 3000 500 155 200 99 25 2 19/19 2960 3000 350 160 200 91 22 2 19/20 2980 3000 550 145 190 90 17 1 19/20 ka. 3000 424 151 289 97 19/20 KOEOSUUS: MHST 150mm Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B MHST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 15cm 20cm 25cm 35cm % % astetta 3020 3000 950 190 170 140 95 8 2 19/20 3040 3000 800 180 160 150 97 12 1 19/20 3060 3000 600 160 140 155 100 12 2 19/19 3080 3000 750 140 140 170 95 11 3 19/19 3100 3000 700 150 140 140 102 4 1 19/20 3120 3000 800 140 180 250 102 13 1 19/20 3140 3000 700 180 140 150 120 15 1 19/20 3160 3000 900 135 120 150 107 8 2 19/21 3180 3000 600 180 180 160 85 16 2 20/23 ka. 3000 756 162 152 163 100 19/20

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.2. LIITTEET 3(4) KOEOSUUS: KOST 15cm Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B KOST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 15cm 20cm 40cm 30cm % % astetta 4160 3000 1200 170 185 105 115 8 2 18/20 4180 3000 1200 180 180 125 125 7 2 19/19 4200 3000 1500 170 155 130 105 7 2 18/20 4220 3000 1200 140 150 120 110 1 2 18/20 4240 3000 1250 190 150 100 111 10 1 18/20 4260 3000 1200 200 140 135 110 8 1 18/20 4280 3000 1200 180 130 125 105 11 1 18/20 4300 3000 1350 150 130 105 105 6 1 18/20 4320 3000 1350 185 160 160 110 10 2 18/19 4340 3000 1200 170 150 110 106 8 1 18/19 ka. 3000 1265 173.5 153 121.5 110.2 18/20 KOEOSUUS: KOST 10cm Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B KOST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 10cm 25cm 20cm 50cm % % astetta 4700 3000 1000 150 180 140 95 6 2 18/21 4720 3000 1000 140 235 130 104 7 1 18/20 4740 3000 1000 160 200 175 94 5 1 18/21 4760 3000 650 175 210 125 145 13 1 18/21 4780 3000 850 155 200 200 85 2 2 18/21 4800 3000 400 170 180 150 85 14 1 18/21 4820 3000 450 160 200 145 87 13 1 18/21 4840 3000 270 185 215 149 85 14 1 18/21 4860 3000 400 170 200 240 95 14 2 17/21 4880 3000 350 170 200 180 92 17 2 18/21 ka. 3000 637 163.5 202 163.4 96.7 18/21 KOEOSUUS: KOST 10cm+lisäbitumi 1% Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B KOST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 10cm 25cm 30cm 40cm % % astetta 5200 3000 1000 160 170 130 122 7 1 18/20 5220 3000 1000 160 160 130 121 8 1 18/20 5240 3000 1500 170 140 120 115 10 1 18/21 5260 3000 1000 150 125 105 104 2 2 18/21 5280 3000 1000 150 140 105 112 7 1 18/21 5300 3000 750 170 170 130 110 9 2 18/21 5320 3000 900 140 200 125 115 7 2 18/21 5340 3000 1000 140 150 115 96 11 1 18/22 5360 3000 1000 110 215 130 88 6 1 18/21 5380 3000 1200 140 170 160 87 4 1 18/21 ka. 3000 1035 149 164 125 107 18/21

Liite 6.2. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 4(4) LIITTEET KOEOSUUS: VBST 10cm Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B VBST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 10cm 25cm 25cm 50cm % % astetta 5700 3000 380 190 200 125 110 14 2 18/22 5700 3000 400 180 180 90 90 16 1 21/25 5720 3000 425 220 220 170 100 14 1 18/22 5720 3000 300 175 210 100 85 16 1 21/24 5740 3000 400 200 210 155 95 16 1 18/22 5740 3000 400 170 170 125 91 15 1 21/24 5760 3000 400 190 200 175 90 17 2 18/21 5760 3000 320 180 215 110 105 17 0 21/24 5780 3000 475 190 160 170 94 15 1 18/21 5780 3000 400 175 175 150 81 19 1 21/24 ka. 3000 390 187 194 137 94.1 20/23 KOEOSUUS: VBST 15cm Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B BST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 15cm 20cm 25cm 50cm % % astetta 5800 3000 450 165 210 180 97 11 1 18/21 5820 3000 500 180 180 150 106 8 1 18/21 5840 3000 425 190 200 150 92 9 1 18/21 5860 3000 410 180 200 210 86 11 1 18/21 5880 3000 425 180 200 200 95 13 1 18/21 5900 3000 450 200 200 160 94 12 1 18/21 5920 3000 525 180 180 155 98 10 1 18/21 5940 3000 475 200 220 210 107 11 1 18/21 5960 3000 320 170 260 250 110 18 1 18/22 5980 3000 425 180 210 150 94 14 1 18/22 ka. 3000 441 183 206 182 98 18/21 KOEOSUUS: VBST 10cm+lisäbitumi 1% Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B VBST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma/pinta 4cm 10cm 25cm 20cm 50cm % % astetta 6160 3000 350 175 200 150 85 11 1 18/22 6180 3000 375 160 200 180 95 11 2 18/22 6200 3000 300 200 220 220 100 13 2 18/21 6220 3000 230 230 270 250 104 10 1 18/22 6240 3000 350 270 270 170 98 7 2 18/22 6260 3000 350 240 270 270 101 15 2 18/23 6280 3000 400 240 225 150 145 15 1 18/23 6300 3000 425 200 200 180 115 16 1 18/23 6320 3000 350 240 240 160 115 12 2 18/22 6340 3000 320 220 250 180 115 10 3 18/22 ka. 3000 345 218 235 191 107 18/22

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.3. LIITTEET 1(4) INFRA - STABIL Vöyri Stabiloidun kantavan kerroksen takaisinlasketut jäykkyysmoduulit Ohjelma: PAS1 Laskija: Teuvo Kasari, Tieliikelaitos Sekoitusjyrsintä 35 cm ulottuu kerrokseen K1 Sekoitusjyrsintä 35 cm, jaettu laskennassa K1 ja K2 kerrokseksi Päällysteelle on annettu kiinteäksi moduliksi 4000 MPa - ei tehdä laskennassa sovitusta. KOEOSUUS: SEKOITUSJYRSINTÄ Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B K1 K2 K3 K4 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 15cm 20cm 40 cm 60cm % % astetta astetta 4400 4000 650 250 170 150 95 10 2 11 10 4420 4000 300 200 200 150 96 20 2 10 10 4440 4000 270 190 170 140 92 17 1 10 10 4460 4000 250 180 100 90 75 15 1 10 10 4480 4000 300 200 80 90 85 15 1 10 10 4500 4000 330 220 110 100 135 13 1 10 10 4520 4000 280 190 90 75 145 17 1 11 9 4540 4000 350 220 110 130 225 15 1 10 10 ka. 4000 341 206 129 116 119 10 10 KOEOSUUS: REST 100 Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B REST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 10cm 25cm 40cm 30cm % % astetta astetta 1920 4000 1000 250 110 70 118 7 2 8 9 1940 4000 1300 300 105 80 110 4 2 8 8 1960 4000 1200 270 100 80 105 9 1 8 8 1980 4000 1000 250 155 100 180 9 1 7 7 2000 4000 1800 270 210 200 130 6 1 8 8 2020 4000 1250 220 180 150 138 7 1 8 9 2040 4000 1350 220 160 110 135 5 1 8 7 2060 4000 1150 210 160 160 127 8 1 8 9 2080 4000 1400 260 110 90 145 4 1 8 8 ka. 4000 1272 250 143 116 132 8 8 KOEOSUUS: REST 150mm Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B REST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 15cm 20cm 30cm 30cm % % astetta astetta 2160 4000 1600 250 130 100 120 1 2 8 8 2180 4000 1100 230 190 100 111 6 1 8 8 2200 4000 1600 220 150 120 125 3 1 8 8 2220 4000 1400 200 210 125 110 5 1 8 8 2240 4000 2400 240 180 120 128 1 1 8 8 2260 4000 1500 245 220 185 120 3 1 8 8 2280 4000 2800 250 230 110 125 4 1 8 8 2300 4000 1500 220 180 115 122 3 1 8 7 2320 4000 1000 400 400 150 135 3 3 8 7 2340 4000 1400 230 230 160 123 5 1 8 8 ka. 4000 1633 248 221 132 122 8 8

Liite 6.3. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 2(4) LIITTEET KOEOSUUS: MHST 100mm Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B MHST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 10cm 25cm 50cm 40cm % % astetta astetta 2820 4000 465 200 200 140 105 19 1 8 8 2840 4000 650 200 180 110 100 16 2 8 9 2860 4000 550 210 200 100 95 18 1 7 9 2880 4000 450 200 135 90 90 18 1 8 8 2900 4000 575 185 190 140 102 20 1 8 8 2920 4000 600 185 185 120 100 19 1 8 9 2940 4000 760 175 140 90 90 15 1 8 8 2960 4000 475 155 120 88 88 18 1 8 8 2980 4000 600 175 97 80 80 11 1 7 8 ka. 4000 569 187 161 106 94 8 8 KOEOSUUS: MHST 150mm Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B MHST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 15cm 20cm 25cm 35cm % % astetta astetta 3020 4000 1200 220 180 89 89 5 1 8 9 3040 4000 1000 160 120 120 87 5 1 8 8 3060 4000 1000 175 100 93 94 4 1 8 9 3080 4000 700 140 100 100 90 5 1 8 7 3100 4000 1100 150 100 100 88 3 1 8 9 3120 4000 1000 200 180 180 96 7 1 11 10 3140 4000 2000 200 170 150 112 3 1 8 8 3160 4000 900 180 150 130 105 7 2 8 8 3180 4000 1400 175 100 110 114 5 1 7 8 ka. 4000 1144 178 133 119 97 8 8

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.3. LIITTEET 3(4) KOEOSUUS: KOST 15cm Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B KOST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 15cm 20cm 40cm 30cm % % astetta astetta 4160 4000 1200 200 160 100 100 4 1 11 10 4180 4000 1200 180 135 95 95 1 1 11 9 4200 4000 1280 200 120 90 100 0 1 10 9 4220 4000 1350 230 190 100 108 3 1 11 11 4240 4000 1300 200 120 90 87 0 1 11 10 4260 4000 1300 230 140 85 88 0 1 10 10 4280 4000 1150 180 140 80 92 0 1 11 10 4300 4000 1200 200 150 100 90 1 1 10 9 4320 4000 1200 200 180 100 95 0 0 10 9 4340 4000 1050 180 180 80 95 0 1 10 10 ka. 4000 1223 200 151.5 92 95 11 10 KOEOSUUS: KOST 10cm Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B KOST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 10cm 25cm 20cm 50cm % % astetta astetta 4700 4000 1450 200 250 110 125 3 1 8 8 4720 4000 1200 220 200 145 111 4 1 8 9 4740 4000 1300 220 220 125 100 3 1 8 9 4760 4000 1200 200 210 135 99 4 1 7 9 4780 4000 1300 200 200 180 85 6 1 8 8 4800 4000 1250 175 180 130 93 4 1 8 8 4820 4000 1000 170 165 100 90 7 1 8 8 4840 4000 1200 190 180 115 92 4 1 8 9 4860 4000 750 230 230 210 98 10 1 8 8 4880 4000 900 180 180 110 88 5 1 8 9 ka. 4000 1155 198.5 201.5 136 98.1 8 9 KOEOSUUS KOST 10cm+lisäbitumi 1% Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B KOST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 10cm 25cm 30cm 40cm % % astetta astetta 5200 4000 1500 210 200 110 130 6 1 8 9 5220 4000 2300 250 180 90 135 1 1 8 10 5240 4000 1900 250 170 95 135 3 1 8 8 5260 4000 1650 250 110 62 134 0 1 8 9 5280 4000 1900 200 190 100 150 1 1 8 9 5300 4000 1350 190 180 100 131 1 1 8 8 5320 4000 1200 200 190 117 117 5 1 8 9 5340 4000 1200 160 140 100 150 2 1 8 9 5360 4000 1200 170 150 80 95 6 1 8 10 5380 4000 1350 140 80 80 85 3 1 8 8 ka. 4000 1555 202 159 93.4 126.2 8 9

Liite 6.3. Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet 4(4) LIITTEET KOEOSUUS: VBST 10cm Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B VBST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 10cm 25cm 25cm 50cm % % astetta astetta 5700 4000 1200 200 150 90 98 7 2 11 10 5710 4000 1200 200 170 105 105 4 2 8 8 5720 4000 600 210 210 100 92 9 1 10 9 5730 4000 1300 250 200 115 100 9 1 8 9 5740 4000 400 200 170 100 103 6 1 10 9 5750 4000 1200 210 200 100 97 7 1 8 8 5760 4000 1000 200 160 120 90 5 1 10 10 5770 4000 900 220 180 80 122 8 1 8 8 5780 4000 900 200 180 87 87 4 1 10 10 ka. 4000 967 210 180 100 99 9 9 KOEOSUUS: VBST 15cm Mittaus 6.10.2006 pilvinen sää Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B BST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 15cm 20cm 25cm 50cm % % astetta astetta 5800 4000 850 200 160 85 80 6 1 10 9 5820 4000 650 200 180 90 80 13 1 10 10 5840 4000 900 220 200 100 100 8 1 10 8 5860 4000 600 180 180 100 80 9 1 10 9 5880 4000 700 200 150 100 85 7 1 10 9 5900 4000 700 200 200 100 90 9 1 10 8 5920 4000 800 180 140 100 80 9 1 10 10 5940 4000 900 200 160 150 110 9 1 10 9 5960 4000 650 250 250 210 95 12 1 10 9 5980 4000 1000 260 260 110 90 11 2 10 9 ka. 4000 775 209 188 115 89 10 9 KOEOSUUS: VBST 10cm+lisäbitumi 1% Mittaus 6.10.2006 Lasketut E-modulit Laskennan tarkkuus Lämpötila Paalu PAB-B VBST K1 K2 K3 Pohja Päällyste Muu rakenne ilma pinta 4cm 10cm 25cm 20cm 50cm % % astetta astetta 6160 4000 2000 250 230 220 97 4 2 10 9 6180 4000 1800 250 220 210 110 6 1 10 9 6200 4000 1900 280 240 180 103 9 1 10 9 6220 4000 2200 320 320 280 107 3 1 10 9 6240 4000 1800 280 280 250 110 4 1 9 10 6260 4000 1800 250 160 145 95 6 1 9 9 6280 4000 1200 270 250 200 125 11 0 10 10 6300 4000 1600 250 220 200 118 9 1 9 8 6320 4000 2000 210 180 140 115 4 1 9 8 6340 4000 2000 230 210 150 115 5 1 10 8 ka. 4000 1830 259 231 198 110 10 9

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.4. LIITTEET 1(1) Bitumia sisältävien stabiloitujen massojen jäykkyyden lämpötilaherkkyys. Aineisto TPPT -ohjelmasta ja Infra-Stabil -projektista. Komposiittistabilointi: KOST / TPPT + Stabil Suhteellinen jäykkyys (-) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 10 20 30 Lämpötila ( C) Stabil TPPT Poly. (TPPT) Poly. (Stabil) Remix, vaahtobitumi- ja emulsiostabilointi: REST, VBST, BEST / TPPT + Stabil Suhteellinen jäykkyys (-) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 10 20 30 Lämpötila ( C) Stabil TPPT Poly. (TPPT) Poly. (Stabil)

Kerrosstabilointien täysmittakaavakokeet Liite 6.6. LIITTEET 1(1) Urien periaatekuvat on otettu raportista: Eva Maria Persson & Kalervo Mattila, LaserRST-Parametrit Suomessa_v10.doc.

ISSN 1459-1553 ISBN 978-951-803-964-1 TIEH 3201071-v