Kestopäällysteiden urautuminen

Kestopäällysteisen tieverkon urautumista ja uratilannetta tutkittiin vuosina 1982-1988 tehtyjen laajojen ura- ja vaurioinventointien avulla. Mittalaitteena oli VTT:n kehittämä ja rakentama uramittari, jolla vuosittain mitattiin n. 8 000-10 000 km n. 15 000 km (v.1988) pitkästä kestopäällysteisestä tieverkosta. Urautumisessa tarkasteltiin nastarenkaiden aiheuttaman kulumisen, raskaan liikenteen aiheuttaman deformaation ja uusien päällysteiden ensimmäisenä vuotena tapahtuneen alku-urautumisen osuuksia. Lisäksi tutkittiin nastojen aiheuttamaa päällysteiden kulumismekanismia rakentamalla ns. nastaiskulaite, jolla voitiin selvittää erilaisten nastojen aiheuttamaa erilaisten kiviainesten kulumista. Tiestön urautuminen on pienentynyt vuosien 1982-1988 aikana keskimäärin 9,5 mm:stä 5,9 mm:iin. Päällysteiden urautumista on kuvattu muuttujalla ominaisurautuminen, jolla tarkoitetaan urasyvyyden tai poikkipinta-alan vuotuista muutosta keskimääräisen vuorokausiliikenteen 1 000 autoa kohti. Keskimääräiset arvot olivat: vasen ura 0,38 mm, oikea ura 0,34 mm ja poikkipinta alan muutos 487 mm2 KVL:n 1 000 autoa kohti. Yksi nastapisto aiheuttaa n. 100 ~lg urautumisen ja yksi henkilöauto urauttaa tietä n. 24 g/km massamäärä verran. Yhden raskaan ajoneuvon aiheuttama urautuminen alku urautuminen poislukien on n. 3-5 kertainen henkilöauton aiheuttamaan urautumiseen verrattuna. Tutkimusaineistosta laadittiin urasyvyys- ja uramuutosmallit. Edellinen on tiettynä vuotena tehtyjen mittausten perusteella laadittu malli ja jälkimmäinen kuvaa tiettynä ajanjaksona tapahtunutta urautumista. Tilastollisen tarkastelun perusteella malleihin valikoituivat muuttujina kevyt ja raskas liikenne, raskaan liikenteen prosenttiosuus, liikenteen nopeus sekä pientareen leveys ja sääolot, erityisesti alhainen lämpötila. Nastaiskun aiheuttamaan kulumiseen voidaan vaikuttaa nastan ominaisuuksia vaihtelemalla. Tärkeimmät muuttujat ovat nastan massa, ulkonema, pistovoima ja nastapiikin pinta-ala. Viimeksi mainittu muuttuja on uusi, ja sen suuri vaikutus tuli esiin nastaiskulaitteella tehdyssä tutkimuksessa. Kokonaisurautumiseen vaikuttavat henkilöautoliikenteen määrä, nastojen lukumäärä ajoneuvossa ja renkaassa sekä raskaan liikenteen määrä.