Sprayed Seal Design AAPA training Design of Rates of Application - PowerPoint PPT Presentation

Sprayed Seal Design AAPA training

Design of Rates of Application • Primes ¡ • Primerseals ¡ • Seals ¡ – C170 ¡binder ¡ – Polymer ¡modified ¡binder ¡ – Geotex3le ¡reinforced ¡seals ¡(GRS) ¡ • Surface ¡enrichment ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Priming • Design ¡of ¡Rates ¡of ¡Applica3on ¡based ¡on ¡ experience ¡with ¡type ¡of ¡pavement ¡ ¡and ¡ primer. ¡ • No ¡formal ¡design ¡method ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Priming • Rate ¡of ¡Set-­‑Up ¡for ¡cutback ¡primes: ¡ – Hot ¡weather ¡ ¡ ¡– ¡ ¡ ¡6 ¡to ¡12 ¡hrs ¡ – Cool ¡Weather ¡ ¡ ¡– ¡ ¡12 ¡to ¡24 ¡hrs ¡ – Cold ¡or ¡cool ¡and ¡damp ¡– ¡ ¡24 ¡to ¡48 ¡hrs ¡ • Time ¡before ¡applying ¡next ¡treatment ¡ – Cutback ¡prime ¡-­‑ ¡3 ¡days ¡(minimum) ¡ – Emulsion ¡prime ¡ ¡ ¡-­‑ ¡12 ¡to ¡24 ¡hrs ¡ ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Guide to Rates of Application of Primer Primer Pavement Grade Rate (L/m ² ) Tightly bonded Light 0.6 – 1.1 Medium porosity Medium 0.8 – 1.1 Porous Heavy to v. heavy 0.9 – 1.3 Limestone Heavy to v. heavy 0.7 – 0.9/0.5 – 0.7 Sandstone Medium to heavy 0.7 – 0.9/0.5 – 0.7 Hill gravel, sand Light 0.8 – 1.1 Stabilised Very light to light 0.5 – 0.8 Concrete Very light 0.2 – 0.4

Priming – small scale trial • Small scale trial • Apply measured quantity § ¡ ¡Apply ¡measured ¡quanMty ¡ ¡ by hand ¡ ¡ ¡by ¡hand ¡(say ¡1L) ¡ ¡ • Distribute evenly § ¡ ¡Distribute ¡evenly ¡with ¡brush ¡ • Observe performance § ¡ ¡Observe ¡performance ¡ • Design rate § ¡ ¡Decide ¡on ¡grade ¡and ¡rate ¡

Primersealing Primerbinder ¡-­‑ ¡Rates ¡of ¡ApplicaMon ¡ • No ¡formal ¡design ¡procedure ¡ • AUSTROADS ¡design ¡based ¡on: ¡ ¡ ¡ – Traffic ¡ranges(v/l/d) ¡ – Nominal ¡aggregate ¡size ¡ – Type ¡of ¡primerbinder ¡ – Pavement ¡condiMon ¡ – Local ¡experience ¡ ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Primersealing Primerbinder ¡– ¡Rates ¡of ¡ApplicaMon ¡ • Determine ¡base ¡rates ¡from ¡AP-­‑T68 ¡ • Add ¡allowances ¡for: ¡ – ¡Pavement ¡texture ¡ – ¡Possible ¡absorpMon ¡ – ¡Possible ¡aggregate ¡embedment ¡based ¡on ¡using ¡ball ¡ embedment ¡test ¡ • Total ¡allowances: ¡ – ¡generally ¡averages ¡ ¡ ¡+ ¡0.2 ¡to ¡+ ¡0.3 ¡L/m² ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Primersealing Primerbinder application rate L/m ² @ 15 °C DesignTraffic Aggregate Cutback Bitumen (v/l/d) size (mm) bitumen emulsion 60% -150 7 or 5 1.3 1.6 10 1.4 1.8 150 - 1200 7 or 5 1.2 1.5 10 1.3 1.6 1200+ 7 or 5 1.1 1.4 10 1.2 1.5

Primersealing Aggregate spread rates Typical Aggregate Spread Rates Size of aggregate Aggregate spread rate mm m ² /m ³ Sand, size 5, size 7 130 – 150 Size 10 110 – 120

Update ¡of ¡the ¡ Austroads ¡ Sprayed ¡Seal ¡ Design ¡Method ¡ AP-­‑T68/06 ¡ ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Design Philosophy Basis ¡for ¡method: ¡ • Use ¡of ¡one-­‑sized ¡aggregate ¡ ¡ • Binder ¡should ¡be ¡50 ¡to ¡60% ¡up ¡the ¡height ¡of ¡the ¡aggregate ¡ • Aggregate ¡parMcles ¡may ¡embed ¡into ¡base ¡ • Binder ¡may ¡be ¡absorbed ¡into ¡base ¡ • Reseals ¡interlock ¡into ¡the ¡substrate ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Design Philosophy Texture ¡for ¡skid ¡ ReorientaMon ¡ resistance ¡ onto ¡ALD ¡ (most ¡stable ¡ posiMon) ¡ ALD 100% Maximum ¡binder ¡ level ¡(65%) ¡ Minimum ¡ binder ¡level ¡to ¡ provide ¡ Void ¡loss ¡due ¡to ¡ adhesion ¡of ¡ meshing ¡with ¡exisMng ¡ aggregate ¡to ¡ surface ¡ex. ¡concrete ¡ base ¡(30%) ¡ (different ¡to ¡ embedment ¡in ¡ “green” ¡base) ¡ 14

AP-T68/06 Design • Sprayed ¡seals ¡are ¡a ¡system ¡ – Binder ¡and ¡aggregate ¡spread ¡rate ¡are ¡both ¡important ¡ • Binder ¡design ¡rate ¡of ¡applicaMon ¡for ¡ ¡ – S/S ¡ ¡ – Unmodified, ¡modified, ¡emulsion ¡binders ¡ – GeotexMle ¡and ¡Fibre ¡Reinforced ¡Seal ¡ Australian ¡Asphalt ¡Pavement ¡Associa3on ¡

Basic voids Design Traffic factor: Vf volume DESIGN ¡FLOW ¡ CHART ¡ Aggregate shape Design adjustment: Va Binder ¡applicaMon ¡rate ¡ voids factor: VF (Vf+Va Traffic adjustment: Treatment ¡known ¡ +Vt) Vt AADT ¡known ¡ Basic binder ALD application rate: ¡ Bb Embedment allowance Ae Existing surface condition allowance Design binder As application rate; Bd Absorption allowance

Step ¡1 ¡-­‑ ¡Collect ¡input ¡data ¡ Basic Design Traffic voids Aggregate ¡ volume (v/l/d) factor: Vf Grading ¡(one ¡sized) ¡ • Flakiness ¡Index ¡(FI) ¡ • Aggregate shape ALD ¡(A) ¡ • Design adjustment: Va voids Design ¡Traffic ¡ factor: VF (Vf+Va+Vt) Traffic adjustment: Vehicles/lane/day ¡calculated ¡ • Vt from ¡AADT ¡ Commercial ¡vehicles ¡ • Basic binder Road ¡geometry ¡ application ALD rate: Bb Climbing/channelised ¡lanes ¡ • Embedment Surface ¡effects ¡ ¡ allowance Texture ¡(sand ¡patch) ¡ • Existing surface condition allowance Aggregate ¡embedment ¡ ¡(new ¡ • Design binder work) ¡ application rate; Bd Pavement ¡absorp3on ¡(not ¡ • Absorption allowance applicable ¡if ¡correctly ¡primed) ¡

Design Input Data - Traffic • Annual ¡Average ¡Daily ¡Traffic ¡ – Representa3ve ¡ – Current ¡ ¡ • AADT ¡is ¡over ¡all ¡lanes ¡ • Design ¡traffic ¡ – Vehicles ¡in ¡each ¡lane ¡

Basic Design Traffic voids volume (v/l/d) factor: Vf Step ¡2 ¡– ¡Determine ¡basic ¡ voids ¡factor ¡Vf ¡ Aggregate shape Design adjustment: Va Charts ¡using ¡design ¡traffic ¡ voids Two ¡charts ¡for ¡different ¡traffic ¡ • factor: VF ranges ¡ (Vf+Va+Vt) Traffic adjustment: Vt Use ¡target ¡line ¡ • Basic binder ALD application rate: Bb Embedment allowance Existing surface condition allowance Design binder application rate; Bd Absorption allowance

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Basic Design Traffic voids volume (v/l/d) factor: Vf Step ¡3 ¡– ¡Determine ¡ adjustments ¡Va ¡& ¡Vt ¡ Aggregate shape Design adjustment: Va Aggregate ¡shape ¡Va ¡ voids factor: VF Table ¡2.1 ¡ • (Vf+Va+Vt) Traffic adjustment: Flakiness ¡index ¡ • Vt Traffic ¡Vt ¡ Basic binder Table ¡2.2 ¡ • ALD application rate: Heavy ¡vehicles ¡ • Bb Embedment Climbing ¡lanes ¡ • allowance Channelised ¡lanes ¡ • Existing surface condition allowance Design binder application rate; Bd Absorption allowance

Table 2.1: Adjustment to Basic Voids Factor for Aggregate Shape (Va) Aggregate type Aggregate shape Flakiness index Shape adjustment (%) Va (L/m 2 /mm) Not ¡recommended ¡for ¡ Very Flaky > 35 sealing ¡ Flaky 26 to 35 0 to - 0.01 Crushed or partly Angular 15 to 25 Nil crushed Cubic < 15 + 0.01 Rounded NA 0 to + 0.01 Not crushed Rounded NA + 0.01

Table 2.2: Adjustment to Basic Voids Factor for Traffic Effects (Vt) Adjustment to Basic Voids Factor (L/m 2 /mm) Traffic Flat or downhill Slow moving – climbing lanes Normal Channelised* Normal Channelised* On overtaking lanes of multi-lane +0.01 0.00 N/A N/A rural roads where traffic is mainly cars with ≤ 10% of HV Non-trafficked areas such as +0.02 N/A N/A N/A shoulders, medians, parking areas 0 to 15% Equivalent Heavy Nil -0.01 -0.01 -0.02 vehicles (EHV) 16 to 25% Equivalent Heavy -0.01 -0.02 -0.02 -0.03 vehicles (EHV) 26 to 45% Equivalent Heavy - 0.02 - 0.03 - 0.03 - 0.04** vehicles (EHV) > 45% Equivalent Heavy - 0.03 - 0.04** - 0.04** - 0.05** vehicles (EHV)

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