Lågbullerbeläggningar i Sverige. State-of-the-art. (Low noise road surfaces in Sweden)

Transkript

1 Lågbullerbeläggningar i Sverige State-of-the-art (Low noise road surfaces in Sweden) Av Ulf Sandberg Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) Slutversion Projekt VV AL90B2009: 21708

2 II Förord Arbetet i detta projekt har skett i viss samverkan med andra svenska projekt eller uppdrag enligt följande: VTI/TRV-projektet "'State of the art rapport' över bullerreducerande beläggningar": Utveckling och uppdatering av ursprungligt manus till VTI-rapport. VTI/TRV-projektet "Rullmotstånds- och bulleregenskaper på nordiska vägar samt dess samband med vägytetextur" lett av undertecknad: Datainsamling och erfarenheter från det projektet är kanske viktigaste input till här föreliggande projekt. Bl a har ett antal äldre lågbullerbeläggningar provats inom projektet. VTI/TRV-projektet "Bullerdämpande beläggning" som leds av Leif Viman, VTI: Målet för det projektet är att föreslå och prova lämpliga lågbullerbeläggningar enligt state-of-the-art i Sverige. Uppdrag från TRV Region Sydöst att vara konsult vid upphandling och mätning av lågbullerbeläggning på E4 vid Huskvarna: Inom ramen för detta har bedömningar gjorts av vad som är realistiskt att uppnå i form av bullerreduktion över en viss tid samt har mätningar av bullerreduktion gjorts. Dessutom har delar i rapporten framtagits i intim samverkan med följande internationella projekt: PERSUADE - PoroElastic Road SUrface: an innovation to Avoid Damages to the Environment. EU-projekt inom ramen för FP7, startat , med bl a VTI som deltagare och initiativtagare. Inception of DVS-DRI joint research programme a) Acoustic Aging and b) Super Silent Traffic Detta är ursprungligen ett holländskt-danskt samarbetsprojekt, till vilket VTI adderades. Se [Kragh et al, 2010]. "Surface texture for low noise and low rolling resistance", med korttitel "NordTex". Projekt finansierat av de skandinaviska trafikverken, under ledning av J Kragh, Danska Väginstitutet. Viss tilläggsfinansiering av extra mätningar i Sverige har erhållits av Trafikverket. Rapporten har granskats av Leif Viman, VTI, som ett led i VTI:s kvalitetssäkring, liksom den var föremål för ett granskningsseminarium vid VTI med deltagande av bl a Trafikverket.

3 I

4 II Innehållsförteckning SAMMANFATTNING... VII EXECUTIVE SUMMARY... VIII 1. Bakgrund Syfte Terminologi Utförda arbetsuppgifter Uppdraget Andra projekt eller uppdrag med besläktat syfte Mätmetoder och deras inverkan på bullerreduktionen SPB-metoden NordTest-metoden CPX-metoden Referensdäck för CPX-metoden Diskussion om hur valet av mätmetod kan påverka resultatet Exempel på skillnader mellan CPX-mätvagnar och korrelation mellan SPB- och CPX-metoderna Referensbeläggning och dess betydelse Fyra alternativa referenser Stabilitet med tiden för täta beläggningar Variation mellan olika sträckor med ABS Rekommendation Erfarenheter med lågbullerbeläggningar utomlands Projekt inom ERA-NET ROAD Rapport för Hong Kong om internationella kunskapsläget FoU-programmet IPG och Nederländerna i övrigt Bakgrund and introduktion Resultat för höghastighetsvägar Resultat för låghastighetsvägar Det nya nederländska FoU-programmet SSW Det norska FoU-programmet "Miljøvennlige vegdekker" Modell för att beskriva hur bullerreduktionen avtar med beläggningens ålder och trafikexponering Övriga anmärkningsvärda resultat De viktigaste mätresultaten från svenska lågbullerbeläggningar Inventering av olika försök i Sverige SILVIA-projektet: E18 Upplands Bro - Bålsta E4 Botkyrka - Hallunda Väg- och beläggningsinformation Typ av bullermätningar Resultat E4 Huskvarna-Jönköping Fältarpsvägen i Helsingborg Övriga dubbeldränbeläggningar: Mätresultat Bullerreduktionsförsämring med tid och trafik Enkeldränbeläggningar: Mätresultat Exempel på enkeldrän i innerstadsmiljö: Mätresultat Norra Strandgatan i Jönköping Renstiernas gata och Spångavägen i Stockholm... 61

5 8.10 Enkeldränbeläggningar: Sammanställning av mätresultat Gummiasfaltbeläggningar Texturoptimerade täta beläggningar Några historiska erfarenheter Senaste tidens erfarenheter Ljus över den försämrade effektiviteten med enkeldrän? Kort om cementbetongbeläggningar Effekt av utbyte av topplager i dubbeldränbeläggningar Tunnskiktsbeläggningar Innovativa och futuristiska beläggningar Poroelastisk vägbeläggning (VTI-projekt ) PERSUADE (EU-projekt ) Epoxi som bindemedel HOSANNA (EU-projekt ) och ITARI Hänsyn till frekvensspektra Allmänt Typiska frekvensspektra vid mätning med SPB-metoden Typiska frekvensspektra vid mätning med CPX-metoden Järvastaden Första bostadsföretag att finansiera lågbullerbeläggning intill sina bostäder Möjligheter till förbättringar Innovativa beläggningar Beläggningar med stor andel gummi Innovativa beläggningar Nanosoft Förbättringar av befintliga beläggningar Bättre dränering av dränasfaltbeläggningar Högre hålrum och bättre bindemedel Ballast med mindre max stenstorlek Förhindra oxidation av bindemedel Addera gummi till bindemedlet i dubbeldränbeläggningar Stålslagg som ballast Toppslipad beläggning Möjligheter till effektiv rensning av porösa beläggningar Utländska försök Svenska försök med rensning Skanskas försök på E18 år Skanskas försök på olika vägar Svevias försök 2011 på E4 i Huskvarna Självrensning Diskussion Slutsatser angående rensning Val av lågbullerbeläggning, kostnadsaspekter, m m Kostnader Speciella problem på gator i tätorter Vägverkets råd angående val av beläggning Hänsyn till friktionsegenskaper Övriga synpunkter Entreprenörernas uppfattning Introduktion Skanska Peab Asfalt AB III

6 12.3 NCC Diskussion Bättre bindemedel och mindre igentäppning av topplager de två nycklarna till framgång Akustisk och strukturell livslängd var går gränsen? Dubbdäcksfritt innebär lägre buller även vad avser vägbeläggningen Överdrivna förväntningar på lågbullerbeläggningar Uppmuntra utveckling av lågbullerbeläggningar Övrigt Att tänka på vid upphandling Att informera om lågbullerbeläggningens fördelar för de boende och trafikanterna Slutsatser Rekommendationer Internationella standarder av intresse Referenser A1. Appendix Enkät till entreprenörerna IV

7 V

8 VI SAMMANFATTNING Det är en vanlig uppfattning internationellt att användning av lågbullerbeläggning är det mest kostnadseffektiva sättet att reducera vägtrafikbullret. De akustiska egenskaperna och beständigheten hos lågbullerbeläggningar som provats i Sverige har dock snabbt försämrats vilket har lett till stora besvikelser. I massmedia har försöken med lågbullerbeläggningar beskrivits som magnifika fiaskon: de anses generellt ha blivit mycket för dyra och beläggningarnas livslängd har blivit mycket för kort. Detta är delvis ett resultat av sensationsjournalistik men också att de vägansvariga i förväg har skapat alldeles för höga förväntningar, t ex genom att entreprenörer har lovat orealistiska prestanda hos sina produkter och väghållarna har varit för godtrogna. Man borde snarast möjligt skruva ner förväntningarna till en realistisk nivå för att inte rada upp besvikelse på besvikelse med varje nytt projekt. Bullerreduktion med hjälp av vägbeläggning är inte något som man får kostnadsfritt; precis som för många andra funktionella egenskaper. I verkligheten är det en mycket allvarlig konflikt mellan slitstyrka mot dubbdäck och lågbulleregenskaper som gör att varje db bullerreduktion är mycket kostsam. Ändå finns det rikligt med exempel på att lågbullerbeläggningar behövs, uppskattas och kan motiveras även i ett kostnads/nytta-perspektiv. Bästa akustiska effekt uppnås för nylagd dubbellagers dränbeläggning som kan ge 7-8 db bullerreduktion jämfört med ABS16 av "medelålder", förutsatt att man använder max. 11 mm sten i topplagret och att hålrummet är ca 25 %. Bullerreduktionen avtar sedan med såväl ålder som ackumulerad trafik. Dels blir porer igentäppta av smuts från däck- och vägslitage, dels blir oftast texturen något grövre; särskilt då stensläpp börjar uppträda. Även omgivningens innehåll av stoft i luften kan avsevärt snabba på igentäppning av en porös beläggning. Typiska värden för avtagandet av bullerreduktionen är 1-2,5 db per år, beroende på trafik och hastighet. Vid lägre hastigheter går reduktionsförlusterna ändå snabbare. Ett pågående projekt med en dubbel dränasfalt på E4 genom Huskvarna har emellertid visat sig ge samma bullerreduktion efter ett års trafik som i nytillstånd, vilket går tvärtemot alla tidigare erfarenheter i Norden. Detta ger hopp om att de hittills ganska negativa resultaten av lågbullerbeläggningars akustiska livslängd skall kunna vändas till betydligt mer positiva. Beträffande enkellagers dränasfalt har senare års försök inneburit besvikelser; då inget försök har lyckats åstadkomma hög bullerreduktion (dvs ca 5 db eller mer). Gummiasfaltbeläggningar lanserades för några år sedan som en typ av bullerreducerande beläggning. Än så länge har dock inte någon gummiasfaltbeläggning visat sig ha några särskilda bullerfördelar. Inledande försök med att försiktigt slipa av topparna på en dränbeläggning så att däcken kan rulla på en jämnare yta har gett goda resultat såväl vad gäller buller som rullmotstånd, varför denna tekniks möjligheter bör studeras mer under de närmaste åren. Intresset för att använda täta beläggningar av typ ABT eller ABS med små stenstorlekar som en alternativ lågbullerlösning har ökat på senare år. I flera fall har man erhållit däckbullerreduktioner i nytillstånd nästan lika stora som för dubbeldränbeläggningar. Emellertid avtar dessa reduktioner med tiden minst lika snabbt som för dubbel dränasfalt eftersom de mindre stenarna har lägre motståndskraft mot dubbar och därmed beläggningens förmånliga textur gradvis försämras. Om man även tar hänsyn till att beläggningar med liten maximal stenstorlek oftast ger lågt rullmotstånd kan, i många situationer i tätorter, de goda miljöeffekterna

9 VII tillsammans vara så betydande att denna beläggningstyp kan bli den samhällsekonomiskt mest fördelaktiga. Dock måste man ta hänsyn till att den lägre texturen kan ge otillräcklig våtfriktion vid motorvägshastigheter. Den stora utmaningen är fortfarande att utveckla en vägbeläggning som kombinerar hög och relativt långvarig bullerdämpning med god säkerhet och hållbarhet; alltså att såväl akustiska som tekniska egenskaper kan bli acceptabla. Det har under flera år verkat vara närmast omöjligt att uppnå ett sådant mål, men de senaste forskningsresultaten och pågående projekt kan anses ge gott hopp om en relativt ljus framtid för lågbullerbeläggningar i Sverige. Resultaten av de närmaste årens pågående försök kommer att bli avgörande för om denna bullerreduktionsteknik kan bli allmänt användbar eller inte i vårt klimat och med fortsatt användning av dubbar i vinterdäck.

10 VIII EXECUTIVE SUMMARY Low noise road surfaces in Sweden A state-of-the-art review By Ulf Sandberg Ph.D., Senior Research Leader Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI) SE Linköping Sweden ulf.sandberg@vti.se It is a commonly considered internationally that the use of low noise road surfaces is the most cost-effective way to reduce road traffic noise. The acoustic properties and the durability of low noise road surfaces tested in Sweden have, however, so far quickly deteriorated; something causing serious disappointments. The media have reported about the trials as magnificent failures: the low noise surfaces are generally considered to have been much too expensive and the acoustic lifetime has been much too short. This is partly a result of sensations journalism but also caused by the road-responsible managers having too high expectations; for example, by contractors having promised unrealistic performance of their products and road managers being too uncritical and unaware of realistic performance. One should as soon as possible, turn down the expectations to a realistic level so as not to line up disappointment after disappointment with each new project. Noise reduction by means of using a low noise road surface is not something you get for free, just as for many other functional properties. In reality there is a very serious conflict between the wear resistance against studded tyres and low noise properties, which make every db of noise reduction very costly. Yet, there are plenty of examples of low noise road surfaces that have been really needed, appreciated and justified even in a cost/benefit perspective. The author believes that low noise road surfaces are justified, even in Sweden, in locations where many people are exposed to excessive noise levels, and also in cases where you need to protect particularly quiet areas that you want to keep quiet. Low noise road surfaces can also give "bonus effects" in addition to the noise attenuation, that enhance quality of life of the residents who benefit from them; something which one should not forget. This report aims at providing a state-of-the-art review of the properties of low noise road surfaces applied and used in Sweden, based on experience so far in the country, and to some extent also in neighbouring countries. The experience outside the Nordic region is summarized briefly too, but not systematically. The favoured test method is the CPX method, provided that it fully meets the specifications outlined in the latest ISO standard draft. When using the SPB method one runs the risk of selecting a measurement point where the noise level may differ from another measuring point along the same measured test section by up to 4 db. Overall, the use of the measurement methods is relatively complex, which is necessary for obtaining acceptable precision and representativity. This means that only very competent staff and appropriate and qualified

11 IX equipment should be used during measurements. Measurements should therefore be performed with the CPX method, and one should use both the reference tyres as recommended in the ISO draft, because they are specifically tested for this purpose. As a reference road surface; i.e., the surface against which one calculates a possible noise reduction, it is recommended normally to use SMA 0/16, at least two years old and in good condition. It should not have bleeding or other specific binder-rich patches or ruts and should not have significant cracks or ravelling. From an acoustic point of view the currently best low noise road surface type in Sweden is double-layer drainage asphalt with of up to 8 mm aggregate size in the top layer and about 25 % air voids content. This is suitable when the posted speed limit is a maximum of 60 km/h. However, a wearing course of up to 8 mm aggregate size has too low durability at the high usage of studded tyres typical of Sweden, and at high speeds (70 and up). Then one should use the maximum aggregate size of 11 mm instead. The best noise reduction is generally achieved for newly laid double-layer drainage asphalt (5-15 weeks old) which would be about 9 db, and then assuming the use of 8 mm max aggregate in the top layer. For 11 mm aggregate in the top layer there should be 8 db(a) of noise reduction. Slightly higher or lower noise reductions can be measured in comparison to a reference surface that does not meet the recommendations made in the text. If the air voids content is relatively low (20 %), the risk is that one gets an initial noise reduction of perhaps only 5 db(a). Noise reduction decreases with both surface age and accumulated traffic. Pores will be clogged by dirt from the tyre and road wear, and wear will cause the texture to slightly increase, especially when ravelling starts to occur. Noise reduction decreases a function of age, but the cumulative traffic seems to have an even greater importance. Typical values are, for AADT (one lane in each direction) of about 40,000 a decrease of about 2.5 db(a) per year; for AADT of about 20,000 a decrease of about 1.5 db/year, while for AADT of 10,000 the decrease is only approximately 1 db/year. This applies to the posted speed of 70 km/h. At lower speeds the loss of noise reduction is faster. So far, no double-layer drainage surface has managed to survive more than six years in the Swedish climate without any significant maintenance, as far as known to the author. The busiest route (E4 Hallunda) got a new top layer after three years of operation, the next time after two years. But even before that, one must expect that some patches need replacement. One must expect that significant ravelling occurs after at least the second winter season. Pretty tough demands must be placed on the weather during the laying of a double-layer drainage asphalt. It must not be too cold (at least +15 C); otherwise one may expect separations and ravelling to occur. Compared to e.g. the new Dutch low noise road surfaces with two layers, a typical Swedish low noise surface is one-fifth as efficient in terms of the product of time and noise reduction ("db-year").

12 X At the time of writing, an ongoing project on E4 at Huskvarna, with double-layer drainage asphalt has shown a noise reduction in new condition of 7-8 db(a). While it was expected that the noise reduction after one year of service would have fallen by 1-2 db(a), measurements by the CPX-method (repeated to be sure) showed that no deterioration had occurred at all, which goes against all previous experience in the Nordic countries. This gives hope that the hitherto rather negative results of low noise road surface acoustic lifetimes can be turned into much more positive experience. Trials replacing the stone aggregate with steel slag and sealing the porous surfaces to retard oxidation are in progress but as yet there are no clear results. Comparison between a single- and double-layer drainage asphalt, where the material in the single-layer is the same as the top layer in the double-layer version, have very surprisingly shown that the most of the noise reduction is caused by the lower layer. It follows that it is extremely important to ensure that the top layer in a double-layer drainage asphalt does not become clogged. For single-layer drainage asphalt surfaces in Sweden, recent applications have led to consistent disappointments, as no attempt has succeeded in achieving a reasonable level of noise reduction (i.e. more than 3 db). This contrasts with the relatively efficient single-layer drainage asphalt surfaces which were tested in the 1980's, and the years in Partille and Huddinge. Thus, it is nowadays difficult to find arguments to use single drainage asphalt as a low noise road surface. Asphalt rubber pavements were launched in Sweden in 2007 as a type of noise-reducing surface. So far, however, no asphalt rubber has come even close to the noise reduction of a double-layer drainage asphalt while having an acceptable service life. However, it is still possible that there may be some advantage in durability for an asphalt rubber compared to an equivalent conventional SMA or open-graded asphalt, as caused by the rubber additive which should slow down oxidation of the binder. Continued experiments may clarify this. Cleaning drainage asphalt surfaces by water ejection and suction by vacuum have so far had a questionable effectiveness, although two experiments have demonstrated a possible noise reduction of about 1.5 db of a cleaning operation. However, the collected dirt quantities are so small that they hardly could have cleaned any air voids. Other experiments have shown no or marginal effects, but it has mostly been on surfaces with very little clogging. Development and testing of improved cleaning equipment is ongoing. Any cleaning should preferably be done when the amount of dirt on the road is greatest after a winter of studded tyre wear. A clogged drainage surface may be particularly vulnerable to freeze-thaw problems, as moisture will tend to be absorbed in the dirt in the air voids, which may cause freezing and subsequent surface damage. In recent years, interest in the use of dense surfaces of DAC and SMA type with small maximum aggregate sizes (e.g., 6 and 8 mm) as an alternative low noise solution has increased in the Nordic countries. In several cases, researchers have obtained a tyre noise reduction in new condition almost as large as that of the double-layer drainage surfaces; for example, 5-7 db are not uncommon for DAC 0/8, SMA 0/8 and DAC 0/11 or similar proprietary or special types. However, this is generally true only for light traffic tyres; for the heavy traffic tyres, the effects may be only half as large. Unfortunately, many projects fail to

13 XI measure these effects for the heavy traffic, then running the risk of obtaining a too optimistic value. However, the loss in noise reduction with time is approximately as fast as for the double-layer drainage asphalt, or even faster, as it appears currently. However, more data must be collected. Depending on the outcome of ongoing studies for the above double-layer drainage surfaces and dense surfaces with small aggregate sizes, it is necessary to evaluate the costs and benefits, taking into account all effects, to show which pavement which is preferable. It is presently not clear which one that will come out more favourable in this comparison. The wide use of studded tyres in Sweden is the main reason for the Swedish low noise road surfaces not being as effective as those in more southern countries. The major challenge remains to develop a road surface that combines high and relatively prolonged noise reduction with good safety and durability; implying that both acoustic and technical characteristics may be acceptable and not too expensive. As of this writing, we are still far from meeting this challenge in our northern climate with our wide use of studded tyres, while in more southern parts of Europe and in East Asia where studs are unknown the development has come very far on the road towards meeting this vision. This warrants raising the question of the impact on the economy and environment of the studded tyres, which has not yet taken into account what constraints that the studs put on the opportunities to reduce traffic noise and rolling resistance through road surfaces that can better meet the above challenge by means of smaller aggregate sizes. The author believes that there are several opportunities to enhance durability and the acoustic efficiency of double-layer drainage surfaces by more R & D, and this report proposes methods of achieving this goal. One of the most promising ways is the use of steel slag as ballast in a drainage surface replacing the stone aggregate. Binders that better protects against oxidation should also be possible to develop, although sealing may reach the same effect. Improved cleaning of drainage asphalt pavements and grinding off the top of the texture to create a so-called negative texture are maintenance actions that can provide improvements in the future. All of these should have high priority in research in the coming years. A special chapter in the report provides a comprehensive list of recommendations. There is also a listing of all relevant international measurement standards. The latest research results and successful current projects suggest that there is good hope of a relatively bright future for low noise road surfaces in Sweden, in contrast to what was believed only a few years ago.

14 XII

15 XIII

16 1 1. Bakgrund Vägbeläggningars betydelse för miljöbelastningarna har blivit alltmer diskuterade. En av de miljöparametrar som är föremål för mest diskussion är "buller", dvs vägbeläggningens inverkan på trafikbulleremissionen. VTI:s och andras undersökningar under de senaste decennierna har visat att valet av beläggning kan påverka trafikbullret längs vägen med minst 10 db(a) samt att den beläggningstyp som f n dominerar det allmänna vägnätet, ABS16 eller motsvarande återvunna beläggningar, hör till de med sämst bulleregenskaper. Även ABT16 och de ytbehandlingar som var vanliga på och 1980-talen hör till de sämsta beläggningarna ur denna synvinkel. Beläggningstyper som ger en väsentlig bullerminskning jämfört med de nämnda konventionella typerna brukar man benämna "bullerreducerande beläggningar", alternativt "lågbullerbeläggningar". Man har provat och provar nya beläggningar med bullerreducerande förmåga, men vet ganska lite om typernas andra egenskaper; t ex slitstyrka, beständighet och bildandet av hälsopåverkande partiklar. För närvarande pågår en snabb kunskapsutveckling om partikelgenerering och -spridning i vägrummet; bl a från beläggningar, samt om partiklarnas negativa verkan; se t ex [Gustafsson et al, 2009]. Samtidigt pågår en snabb kunskapsutveckling som gäller rullmotståndspåverkan av olika beläggningar, vilket påverkar energianvändning och koldioxidutsläpp [Sandberg, 2011]. Det har blivit uppenbart för dem som följer utvecklingen och de som ansvarar för att uppnå mål och krav på Trafikverket, att val av vägbeläggning har stor påverkan på miljöbelastningen och är viktigt för att nå målen och kraven. En av de tre viktiga miljöparametrarna är då de bullerpåverkande egenskaperna. Gatubeläggningar av träkubb var vanligt använda i slutet av 1800-talet och början av talet för att reducera trafikbullret. Som en mer tillfällig lösning använde man redan innan dess halm som lades på gatstensbeläggningarna för att reducera trafikbullret intill sjukhus och viktiga personers bostäder. Det var i slutet av 1960-talet i främst Storbritannien och USA som man i modern tid började diskutera möjligheten att påverka trafikbullret med hjälp av lämplig vägbeläggning. Bl a var orsaken att en del cementbetongbeläggningar som utfördes med tvärsgående spår eller kanaler för att öka vattenavrinningen gav upphov till extremt starkt ljud från däcken. Man hade även vid den tiden upptäckt att en viss dränerande asfaltbeläggning som hade anlagts för att reducera risken för vattenplaning hade en dämpande effekt på däcksljudet. Det var emellertid bara ett fåtal ingenjörer och forskare som kände till eller diskuterade dessa fenomen och det avsatte inte nämnvärda spår i den tekniska litteraturen. På 1970-talets mitt hade dock diskussionen och provningarna kommit igång internationellt och även i Sverige. VTI gjorde mätningar på de extremt skrovliga ytbehandlingar som lades på svenska landsvägar i början av 1970-talet. De första dedicerade projekten om ämnet vid VTI påbörjades år 1975 och den första lågbullerbeläggningen i bruk (enkel dränasfalt) rapporterades år Historiskt sett har lågbullerbeläggningar utförts på ett mindre antal och ganska korta sträckor, och då som dränerande asfaltbeläggningar i ett lager. Erfarenheterna är att dessa har kostat mer vid utförandet och hållit halva tiden jämfört med en konventionell, tät beläggning. Den bullerreducerande förmågan har dessutom avtagit för att efter ett antal år helt upphöra. Det nämnda har fått till följd att lågbullerbeläggningar av väghållarna inte har ansetts vara något ekonomiskt försvarbart alternativ till andra bullerreducerande åtgärder, som t ex byte av fönster på utsatta fastigheter och byggande av bullerskärmar. Utvecklingen av tvålagers, öppna, bullerreducerande, polymermodifierade asfaltbeläggningar och provning av teknik för

17 2 rengöring av håligheterna i beläggningarna har åter väckt intresset för att använda dränerande beläggningar för att dämpa bullret från trafiken. I Sverige har det utförts ett antal förbättrade två- och enlagers bullerreducerande beläggningar som är så nya att uppföljningen av deras funktion över tiden fortfarande pågår eller just har påbörjats. Erfarenheterna från utlandet, t.ex. Holland och Danmark, är att vid val av öppna beläggningar måste beläggningarnas hållbarhet vid vridande moment från däcken beaktas, likaså beständigheten som påverkas av oxidation och vattenflödet genom beläggningen. Halkbekämpningen måste också vara intensivare på öppna jämfört med täta beläggningar och för att behålla den bullerreducerande effekten utan alltför snabb försämring så är det önskvärt att beläggningen kan rengöras regelbundet; något som först på senare år har visat sig vara möjligt. Det är dock inte möjligt att utan egna försök tillgodogöra oss erfarenheterna från andra länder. Vår dubbdäcksanvändning gör att vi inte kan använda så liten stenstorlek i beläggningen som vore önskvärt från bullersynpunkt och dubbdäcken orsakar också betydande mängder slitagepartiklar från beläggningen. Det är därför viktigt att studera lågbullerbeläggningarnas funktion under unikt svenska förhållanden. Projektet är en uppföljning av ett projekt som tillkom för att realisera ett s k styrkortsmål hos Vägverket för år 2006 och som handlade om beläggningar. Till styrkortsmålet är ett mått beskrivet; nämligen "Framtagna råd om vilka beläggningar som ur ett helhetsperspektiv bör användas". Handboken för val av beläggning med avseende på buller och andra miljöbelastningar som tagits fram behöver nu tillika med tillhörande beräkningsmall ses över och uppdateras. 2. Syfte Rapporten syftar till att analysera, sammanställa och värdera erfarenheterna av användningen av lågbullerbeläggningar på svenska vägar och gator samt att diskutera möjligheterna att uppnå bättre resultat i framtiden.

18 3 3. Terminologi Med "buller" avses "icke önskvärt ljud". Ljud är den tekniskt korrekta termen för den svängningsrörelse i luften (växelvis förtätning--förtunning av luften) som är hörbar för människan. "Buller" är däremot en subjektiv term; vad som är buller för en människa kan vara njutbart ljud för en annan, och tvärtom. Emellertid har "buller" använts så ofta i betydelsen ljud när det är fråga om ljud från trafiken, eftersom detta ljud är oönskat för den stora majoriteten av människor, att termen i praktiken har fått betydelsen "ljud från trafiken" (bland annat). Därför används i denna rapport termen "buller" i denna betydelse, fastän denna egentligen inte är tekniskt korrekt. Ett stort antal svenska benämningar har använts för vägbeläggningar som påverkar trafikbulleremissionen på ett positivt sätt, dvs reducerar denna jämfört med de vanligaste beläggningstyperna; t ex: Lågbullrande beläggning Lågbullerbeläggning Tyst asfalt Tyst vägbeläggning Bullerdämpande beläggning Bullerreducerande beläggning På engelska förekommer t ex: Low-noise road surface (LNRS) Low-noise surface Noise-reducing road surface Quiet surface Silent road eller silent surface Quiet pavement Beträffande den engelska terminologin skall här endast nämnas att skillnaden mellan silent och quiet är att quiet betyder tyst i betydelsen att det är en "gradvis tystnad", medan "silent" betyder att det är helt ljudlöst. "Silent surface" eller "silent road" används av nästan enbart holländare och är en term som är korrekt i det avseendet att vägytan inte avger något ljud alls. Men det gäller ju alla vägytor, och de menar i verkligheten att vägytan hos en "silent road" ger mindre trafikbuller än de konventionella beläggningarna, vilket är något helt annat än "ljudlöst" som ju "silent" betyder. Termerna "silent road" och "silent surface" bör därför undvikas. De två första engelska termerna ovan förfaller författaren vara de mest korrekta. Här kommenteras de svenska termerna: Tyst asfalt: Normalt avger "asfalt" aldrig något ljud. Termen, som är namnet på ett koncept patenterat av Skanska, är populär bland journalister även då man inte avser just Skanskas beläggning. Men rent tekniskt sett är termen inte så lämplig eftersom alla asfaltbeläggningar i hela världen är tysta. Den bör i vart fall reserveras som namn enbart på Skanskas produkt. Tyst vägbeläggning: Samma gäller som för "tyst asfalt", dock med den kommentaren att betong är känt för att avge visst ljud då den utsätts för extrema påkänningar, vilket används

19 4 för att detektera när en betongkonstruktion håller på att gå sönder. Det är dock ett fullständigt annorlunda fenomen än trafikbuller. Lågbullrande beläggning: Som skrivits ovan bullrar aldrig en vägbeläggning (såvitt man vet) utan det är däcken som avger buller när de rullar på beläggningen. Termen, som är populär hos Trafikverket, är tekniskt sett nonsens alla beläggningar i hela världen är lågbullrande; t o m är de alla helt bullerfria. Bullerdämpande beläggning: Nu börjar vi komma närmare en tekniskt sett relevant term: Denna term innebär inte att beläggningen avger buller utan att den dämpar bullret. Dämpning innebär att det buller som däcket avger på något sätt dämpas av beläggningen. Det kan tänkas ske genom att beläggningen absorberar ljudet akustiskt eller mekaniskt. Så sker faktiskt för vissa typer av beläggningar, men en reduktion av trafikbullret kan även ske genom att ljudemissionen från däcket reduceras och detta är inte helt bra beskrivet med termen "bullerdämpande". Bullerreducerande beläggning: Detta anser författaren vara ännu ett steg på vägen mot en tekniskt relevant term. Beläggningar som reducerar trafikbullret kan göra detta på en hel del olika sätt, t ex genom absorption av ljudet eller en dämpning genom att beläggningen är mjuk så att vibrationerna i däcket dämpas eller genom att texturen hos beläggningen inte ger så stor vibrationsexcitering av slitbana och sidgummi hos däcket. Genom dränering av vatten och luft i eller under kontaktytan däck/väg kan även den del av ljudet som uppkommer av sådana fenomen reduceras. Lågbullerbeläggning: Författaren anser att denna term är en förenkling av termen ovanför, med samma innebörd. Den säger inte att beläggningen bullrar lite eller inget alls, för den bullrar inte alls, utan att det är en beläggning som medför lågt buller, dvs lågt vägtrafikbuller. Mot bakgrunden ovan, föredrar författaren att använda termen "lågbullerbeläggning"; i andra hand "bullerreducerande beläggning". Med "buller" avses då ljud från vägtrafiken; i de flesta fall närapå liktydigt med ljud från interaktionen däck/vägbana, dvs "däck/vägbanebuller". Som varumärke kan man givetvis använda vilken benämning som helst som produktens ägare finner lämpligt, dvs som ger kunden det önskade intrycket, t ex Tyst asfalt som namn på Skanskas produkt.

20 5 4. Utförda arbetsuppgifter 4.1 Uppdraget Enligt projektkontraktet skall följande arbetsuppgifter utföras inom projektet: Svenska erfarenheter av lågbullerbeläggningar skall beaktas men också internationella erfarenheter ska tas med om de bedöms ha relevans för svenska förhållanden Förutom uppdragstagarens egna kunskaper om vad som bör ingå så ska även följande rapporter utgöra underlag för denna State of the Art rapport: - Trafikverkets rapport Råd vid val av beläggning med hänsyn till miljö med bakomliggande rapporter [VV, 2009]. - ERA-NET-ROAD-rapporten Performance Management of Low-Noise Pavements, A Decision Support Guide från november 2007; se [ERA-NET, 2007]. - VTI-rapport angående inventering av bullerreducerande beläggningar [Jacobson & Viman, 2010] - SBUF-rapport om rengöring av bullerreducerande beläggningar [SBUF, 2010] State-of-the-Art-rapporten ska också belysa de svenska beläggningsentreprenörernas egna erfarenheter och uppfattningar om möjlighet att utföra olika typer av lågbullerbeläggningar. T ex bör bl a möjliga bullerreduktioner, beständighet, rengöring, livslängd, osv, tas med i denna redovisning. 4.2 Andra projekt eller uppdrag med besläktat syfte Andra uppdrag som har varit av nytta för skrivandet av denna rapport framgår av Förordet. Ungefär parallellt med arbetet med denna rapport har Sveriges Kommuner och Landsting (SKL) producerat en skrift med liknande syfte som kallas "Tysta gatan Om bullerdämpande beläggningar" [SKL, 2010].

21 6 5. Mätmetoder och deras inverkan på bullerreduktionen 5.1 SPB-metoden ISO har under ledning av författaren utvecklat den s k statistiska förbifartsmetoden (Statistical Pass-By SPB); den formella standarden heter ISO Mätmikrofonen placeras vid vägens sida 7,5 m från närmaste körfältets mitt och på en höjd av 1,2 m över vägbanans plan. Se Figur 1. I denna metod utgörs mätfordonen av ett urval av de fordon som trafikerar vägen. Mätplatsen förutsätts ligga vid en trafikerad väg eller gata och fordonen förutsätts passera på "normalt" sätt med konstant fart. Mätning av buller och fordonshastighet görs för varje fordon som passerar mätplatsen enskilt och utan att vara stört av andra fordon; övriga fordon uppmäts inte. Det finns tekniska kriterier för hur man urskiljer enskilda fordon. Det är lätt att göra i låg trafik men svårt i hög trafiktäthet. Fordonen klassificeras i tre kategorier, nämligen personbilar, tvåaxlade tunga fordon och tunga fordon med minst tre axlar (finare indelning är frivillig men förekommer). Bullernivå för fordonen inom klassen anges som funktion av hastighet (Figur 2), och när ett tillräckligt antal fordon registrerats (minst 100 personbilar och 80 tunga fordon) görs en regressionsberäkning för ljudnivå som funktion av hastighet. Utgående från regressionslinjen bestäms bullernivån vid en eller flera referenshastigheter; normalt 50, 80 eller 110 km/h. Den utgör sedan ett bullermått som representerar beläggningen. Bullernivåerna från de tre fordonstyperna sammanvägs till ett s k SPB-index (SPBI), där man förutsätter att andelen tunga fordon är 10 %, vilket kan användas som ett summariskt mått på beläggningens bulleregenskaper. På senare tid har ett tillägg till SPB-metoden utarbetats the Backing Board method - som innebär att man kan placera mikrofonen mot en reflekterande platta som avskärmar eventuella ljudreflexer från sidan av vägen. Plattan skall vara akustiskt hård och ha en area av ca 1 m 2 och placeras på det avstånd från vägen som mätmikrofonen normalt skall placeras på. Mikrofonens placering i detalj är därvid mycket viktig. Fördelen med denna metod är att man kan välja mätplatser där det finns reflekterande ytor nära vägen, t ex bullerskärmar, bergsskärningar och byggnader. Tillägget planeras bli publicerat 2012 som ISO/PAS SPB-metoden har den stora fördelen att den mäter på verklig trafik, med alla normala fordonsbullerkällor aktiva, i en punkt lite vid sidan av vägen, vilket ger den mycket god representativitet i förhållande till vägens omgivningar där människor är bullerexponerade. Huvudproblemen med SPB-metoden är två: Metoden mäter vägbeläggningens egenskaper på en relativt liten del av vägen: det är en platsberoende metod. Speciellt dränasfaltbeläggningar har visat sig ha mycket varierande egenskaper från punkt till punkt på en väg, beroende på hålrumshalten och texturen vid punkten. Det kan röra sig om upp till ± 2 db i variation relativt ett medelvärde för sträckan, vilket innebär att bara detta problem kan ge felmätningar på upp till 2 db. För täta beläggningar är variationen betydligt mindre. Föränderligheten i fordonssammansättningen i trafiken, dvs hur stora fel man kan få p g a fordonsurvalet. Metoden förutsätter att ett ur statistisk synvinkel tillräckligt antal fordon har uppmätts så att urvalet av fordon inom varje fordonsklass är "likadant" på varje väg, i varje land och vid varje mättillfälle. Med vissa osäkerhetsmarginaler är detta fallet, i vart fall inom Europa.

22 Sound level [db(a)] 7 C:\eget\word\figure\SPB method of 90s.doc Reflector 20 m 40 m Photocell Microphone Type B&K 4188 Preamp type B&K 2671 Lane centre microphone 7.5 m Road lane under test Radar Vehicle Signal Analyzer B&K 2145 IEEE cable Observer Receiver Control Unit B&K ZH 0613 PC Application software BK 7677 Calibrator Pistonphone B&K 4220 Hand-held wind speed meter Air thermometer Type Rotronic Hygromer A1 IR thermometer for road surface Type Raynger PM Figur 1. Typisk mätuppställning vid mätning med SPB-metoden, använd av VTI. Numera är ljudanalysatorn och datorsystemet på bilden ersatt med en modernare variant. 95 c:\eget\exceln\noise\meas9608\noise vs speed plots.xls Heavy vehicles, > 3 axles Heavy vehicles, 2 axles Cars Speed [km/h] Figur 2. Typiska resultat erhållna vid mätning med SPB-metoden. Utgående från regressionslinjerna beräknas ljudnivån vid endera referenshastigheten 50, 80 eller 110 km/h. I visat diagram har resultat från två olika mätplatser med olika hastigheter sammanställts; normalt är hastighetsområdet för en och samma plats betydligt snävare.

23 8 5.2 NordTest-metoden Det finns en förenklad förbifartsmetod som specificeras som NordTest (NT) ACOU 056 "Measurement of noise immission Survey method". Den liknar SPB-metoden på så sätt att den mäter på passerande trafik, men skiljer sig genom att mätpunkten är mer godtycklig och att inte enskilda fordon i närmast körfältet särskiljes utan totala trafikflödet från hela vägen uppmätes. Ljudnivån uppmätes kontinuerligt under en viss tid, t ex en timme, så att man får den ekvivalenta A-viktade ljudnivån, LAeq. Med korrektioner som kan göras för fordonssammansättningen och ljudnivån normerad till dygnsekvivalentnivå (eller L DEN enligt nya europeiska normen), med utnyttjande av nordiska trafikbullermetoden, kan man korrigera bort osäkerheter som uppkommer p g a urvalet av tidpunkt, vägtyp och fordonssammansättning, vilket gör att man kan få fram ett typvärde för vägbeläggningen som kan anses vara en approximation av vad SPB-metoden skulle ha gett vid den aktuella mätplatsen. Hastigheten hos fordonen kontrolleras inte men om man t ex mäter vid två platser längs en väg med olika vägbeläggning men samma trafik så kan skillnaden i bullernivå anses vara typisk för hastighetsintervallet för trafiken. Om mätplatserna väljes längre bort från vägen än de 7,5 m som SPB-metoden kräver kan inverkan av reflexer från byggnader och terräng, väderlek, markvegetation samt av trafik från andra vägar och gator utgöra väsentliga onoggrannhetsfaktorer. Den i 5.1 beskrivna Backing Board method kan då vara en hjälp att komma ifrån reflexerna från platser bakom mätmikrofonen. En annan benämning på denna metod som förekommer är "ekvivalentnivåmetoden". 5.3 CPX-metoden En s k närfältsmetod, The Close-Proximity Method (CPX-metoden), håller på att standardiseras inom ISO; föreliggande förslag har beteckningen ISO/CD (senaste tillgängliga version är från mars 2011, en ny version planeras vintern 2012, se kap. 18). Nästan alla som använder metoden idag har en version från år 2000 som utgångspunkt, men den nya versionen liknar i väsentliga detaljer den gamla. Ett provdäck monteras på en enkel- eller tvåhjulig mätvagn som bogseras av ett dragfordon. Se Figur 3 som visar den mätvagn som regelmässigt används av VTI men som ägs och körs av Tekniska Universitetet i Gdansk (TUG). Alternativt kan provdäcket vara monterat på en vanlig personbil; se Figur 4. Emellertid är i senare fallet riskerna större för att störande ljud eller moment kan påverka resultatet; i synnerhet kan andra fordon ge störande ljud. Detta kan kompenseras genom att göra fler mätningar där man då bortser från dem som har störts. Skanska använder en sådan variant av metoden (Figur 4). Två mikrofoner skall användas och de skall vara monterade 20 cm utanför däckets sidplan och 20 cm framför, respektive bakom, däckssidans/hjulaxelns mittpunkt. För att öka signal/brusförhållandet och minska vädrets inflytande kan man innesluta provdäcket och mikrofonen i en ljudisolerande huv med ett ljudabsorberande material på insidan såsom visas i Figur 3. Bakgrundsbullernivån skall vara åtminstone 10 db lägre än uppmätt nivå. Sistnämnda villkor kan vara svårt att uppnå om inte en huv används. Skillnaden mellan den nya och den gamla versionen omfattar följande i detta sammanhang intressanta förändringar:

24 9 Figur 3. CPX-trailer från TUG, som regelmässigt används av VTI. Den skyddande huven är normalt nerfälld över däcket och mikrofonerna. Trailern dras av en vanlig personbil. Figur 4. Skanskas mätbil för CPX-mätning. Provdäcket monteras som höger bakhjul; mikrofonerna monteras utanför däcket i enlighet med ISO-standarden. Foto från [Nässlander, 2010].

25 10 Allt om referensdäcken har klippts ut och placeras i ett nytt dokument; en s k ISO Technical Specification, ISO/TS Det som då återstår i är själva mätmetoden. De fyra referensdäck som specificeras i versionen från år 2000 är ersatta av två (observera endast två) nya referensdäck. Det ena kallas för SRTT, det andra kallas för AAV4 (i standarden kommer de att ges nya enklare bokstavsbeteckningar, troligen P1 resp H1). VTI/TUG och många andra har redan börjat använda dessa däck. Se vidare ett senare avsnitt. Utöver detta finns vissa detaljändringar i beskrivningen av hur man skall testa mätutrustningar för att verifiera att de uppfyller normerna. Men i dagsläget och i just detta sammanhang kan man glömma dessa förändringar. Den nya versionen innehåller ett mycket stort antal appendix som förklarar olika mätproblem och hur man undviker dem. I Sverige används mest den av VTI inhyrda TUG-utrustningen. Därutöver används sporadiskt även en motsvarande utrustning från SINTEF i Norge, som har en trailer tillverkad av M+P i Holland. Även Carl Bro i Danmark har en sådan M+P-trailer som vid några tillfällen har varit över i Skåne och gjort mätningar där. Även en trailer från Danska väginstitutet (DRI) som är tillverkad av DGMR i Holland har vid enstaka tillfällen varit över sundet och gjort mätningar i Skåne. Samtliga dessa uppfyller efter bästa förmåga ISO-förslaget från år 2000, och troligen även den nya versionen 2012, men alla utom TUG har saknat vissa referensdäck. För angivna likadana däck torde bullerreduktionerna uppmätta med dessa mätvagnar vara jämförbara, medan absoluta nivåer kan skilja någon db från utrustning till utrustning. Det finns ytterligare en mätvagn som används i Sverige, nämligen en vagn som tillhör Tyréns AB. Den är ganska annorlunda mot de övriga, se Figur 5, och använder ett speciellt däck från Goodyear som inte är accepterat av ISO-gruppen. I den mån andra mikrofonpositioner och annat provdäck än de som specificeras av ISO används är jämförelser mellan vägbeläggningar inte direkt jämförbara med dem som ovan nämnda utrustningar rapporterar. Metoden är utmärkt för rationell och snabb mätning av ett större antal däck och vägytor samt för forskning. Den är särskilt användbar för mätning i svårt bullerstörda miljöer, t ex på högtrafikerade vägar. Metoden är lämplig huvudsakligen för att klassificera vägytor med avseende på bulleremissionen. Klassificering av vägytor kan emellertid vara problematisk eftersom det förutsätter tillgång till referensdäck vars bulleremission är oföränderlig över tiden. I nämnda ISO-förslag från år 2000 specificeras fyra sådana referensdäck medan förslaget 2012 förutsätter två (andra) referensdäck. Se nästa avsnitt. ISO-gruppen, under ledning av författaren, jobbar f n vidare med att få metoden accepterad som en ISO-standard; den slutliga versionen beräknas vara tillgänglig som en Draft International Standard (DIS) under vintern 2012 och som en publicerad standard under år 2013.

26 11 Figur 5. Tyréns mätbil för CPX-mätning. Provdäcket monteras på den bakre enheten och mikrofonerna monteras utanför däcket i enlighet med ISO-standarden och/eller med egna mikrofonpositioner. Bild från [Nilsson & Ragnarsson, 2006]. 5.4 Referensdäck för CPX-metoden För att man skall kunna jämföra vägbeläggningars bulleregenskaper på ett noggrant, reproducerbart och representativt sätt är valet av provdäck utomordentligt viktigt. I det standardförslag som producerades år 2000 specificerades fyra särskilda bildäck som referensdäck. Dessa var följande, med beskrivningar på engelska (se Figur 6): Tyre A - Tread pattern "Summer A" (Avon/Cooper ZV 1): This is a tyre intended to be representative of passenger car tyres. Tyre B - Tread pattern "Summer B" (Avon/Cooper Enviro CR 322): This is a tyre intended for similar use as tyre "A", but it has a different tread pattern. It is a type commonly used on cars in the 1990's. Tyres "A" and "B" together are intended to give a road surface noise characteristics classification which is representative of that obtained with cars in the SPB method, during climate conditions above 0 C. Tyre C - Tread pattern "Winter" (Avon/Cooper Turbogrip CR 65): This is a tyre intended for use mainly in temperatures around and below 0 C, i.e., in conditions that may include snow and ice on the road. Tyre "C" is intended to give a road surface noise characteristics classification which is representative of that obtained with cars in the SPB method, during climate conditions around or below 0 C. Tyre "C" is also possible to equip with studs, in case it is desirable to supplement the set of reference tyres with an extra tyre having studs.

27 12 Tyre D - Tread pattern "Block" (Dunlop SP Arctic): This is a tyre originally intended for winter use. Through its aggressive block pattern, the dimensions of which are somewhat resembling those of many truck tyre designs, it has appeared that the classification of the noise characteristics of road surfaces using this tyre is fairly similar to those obtained with heavy vehicles in the SPB method. Som däckdimensioner valdes 185/65R15, utom för däck "D" som har dimensionsbeteckningen 185R14. Däcken var noggrant utvalda efter ett antal experiment där man bl a jämförde vägbeläggningsklassificeringar med SPB-metoden och CPX-metoden (där dessa däck användes, bland flera andra). Däcket D fungerade riktigt bra som en "proxy" för lastbilsdäck, på så sätt att det däcket rankade vägbeläggningarna ungefär på samma sätt som lastbilar i SPBmetoden, vilket var avsett att vara dess funktion. Dessa däck har använts av VTI/TUG och flera andra i Europa som haft tillgång till CPXmätvagnar under tiden från ca 1999 t o m ca 2007; trots att man har varit medveten om att de har åldrats mer än önskvärt. Emellertid var ett problem att däcken med tiden fasades ut ur det sortiment som däcktillverkarna har och särskilt Tyre D, som redan från början var ett gammaldags däck, var omöjligt att förnya efter ca år Det berodde på att Goodyear köpte Dunlop och då inte längre tillät Dunlop att tillverka detta däck, trots att Dunlops ansvariga (innan Goodyear köpte dem) hade lovat författaren att däcket skulle göras tillgängligt i många år framöver. Därför har ISO-gruppen ISO/TC 43/SC 1/WG 33 i många år sökt efter ersättningsdäck. Det beslutades ganska omgående att däcken A, B och C kunde ersättas av ett enda sommardäck, eftersom resultaten som erhölls med dessa tre däck var nära korrelerade. Men det var oerhört svårt att hitta ett däck som kunde ersätta Tyre D som en proxy för lastbilsdäck; Tyre D var nämligen ovanligt lyckat i det avseendet. Till slut, efter många och omfattande experiment i flera länder, mest i Holland och Polen, valdes två nya referensdäck att ersätta de två viktigaste av de fyra ursprungliga CPX-däcken, som var Tyre A och Tyre D. De däck som enligt beslut under valdes var följande: SRTT 1 : Detta är ett däck "Standard Reference Test Tire" (SRTT) standardiserat år 2007 av ASTM i dess standard nr F2493. Dimension: P225/60R16. Tillverkas av Goodrich/Michelin i USA. SRTT avser att representera personbilsdäck såsom en blandning av sommardäck och odubbat vinterdäck. AAV4 2 : AAV4 avser att representera tunga lastbilsdäck. Det är inget tungt lastbilsdäck, utan är avsett för lätta lastbilar, men det har valts ut för att bulleregenskaperna liknar de som tunga lastbilsdäck har. Dimension: 195R14C. Däcket finns i skrivande stund att köpa på marknaden i Sverige såsom Avon AV4 "Supervan". 1 Kommer att benämnas P1 i kommande standard, där P står för "Passenger car" och 1 för "first generation" 2 Kommer att benämnas H1 i kommande standard, där H står för "Heavy vehicle" och 1 för "first generation"

28 13 Figur 6. De fyra referensdäck för CPX-mätning som specificerades i ISO/CD från år Se texten för mer information. Figur 7 visar de gamla Tyre A och Tyre D och de nya däcken SRTT och AAV4 som ersätter dessa. De nya har redan börjat användas av VTI och Skanska från år Figur 7. De gamla och de nya referensdäcken för CPX-mätning. Se texten för mer information.

29 14 För mer information rekommenderas en uppsats som beskriver däcken [Morgan et al, 2009]. AAV4 är dock styvmoderligt behandlat i uppsatsen vilket beror på att ISO-gruppen bestämde sig för detta däck så sent som i början av SRTT kan enklast köpas via konsultfirman M+P i Holland; kontaktperson Mark Mertens, epost: MarkMertens@mp.nl. Se till att det blir 16"-dimensionen, för det finns en äldre variant för 14" fälg. Avon AV4 "Supervan" kan än så länge köpas av de flesta firmor som säljer bildäck i Sverige. Se till att det blir dimensionen 195R14C. SRTT kommer förmodligen att vara tillgängligt i minst 10 år; antagligen minst 20 år. Ett tidigare referensdäck som standardiserades på samma sätt har f n varit tillgängligt i ca 25 år. Senaste inköpet av VTI från M+P (2009) betingade en kostnad av ca 4000 kr per däck. Om man köper det direkt från Goodrich/Michelin i USA blir det billigare, men administrationen för att bli godkänd som inköpare är mycket omfattande och irriterande. Mycket snart kommer serietillverkning av Avon-däcket att upphöra, men Avon Cooper Tyres har lovat att specialtillverka däcket för ISO-bruk om man får en beställning på minst 100 st per gång. WG 33 har därför planerat att köpa in däck till ett antal av 100 per gång och låta lagra de däck som inte direkt säljs vidare i ett speciellt kyllager (antagligen i Holland), för senare vidareförsäljning till användarna. Detta kommer givetvis att öka kostnaden för däcket, som annars hos däckhandlarna är relativt billigt. Senaste inköpet av VTI från en lokal däckhandlare (2010) betingade en kostnad av ca 1000 kr per däck (exkl moms). Det är bra att känna till att däckens egenskaper förändras snabbt med tiden, p g a att gummit hårdnar vid värmeexponering. En uppsats som beskriver stabilitet hos referensdäck rekommenderas [Sandberg & Ejsmont, 2009]. Om man inte lagrar däcken kallt och torrt (kylskåp är idealiskt) kommer de typiskt att ge ökad ljudnivå med 0,5-1,5 db per år under första tiden. ISO-gruppen jobbar på att specificera hur man skall kompensera för detta. Det rekommenderas att de som använder dessa däck mäter slitbanegummits hårdhet i enheten Shore A med en hårdhetsmätare för gummi (ett enkelt handhållet instrument kan köpas till överkomlig kostnad). Mätningarna bör göras vid ca 20 grader och några gånger per år, i vart fall vid inköp och sedan inför varje mätomgång. Det kommer att sättas en sträng gräns beträffande däckens hårdhetsökning och deras ålder. En erfarenhet som nyligen förtäljdes författaren var att SRTT-däck som hade inköpts till en tysk kund direkt från Michelin i Frankrike visade sig ha så hög hårdhet vid leveransen att de inte kunde användas som referensdäck. De hade förmodligen inte lagrats svalt av Michelin utan blivit liggande i ett varmt förråd. Jämfört med de vanligaste sommardäcken för personbilar på marknaden, och på en typisk beläggning av typ ABS16, är båda dessa däck relativt "lågbullrande". SRTT brukar uppmätas med ca 1-1,5 db lägre bullernivå än de dominerande däcken på marknaden, och AAV4 är ca 1,5 db mindre "bullrande" än SRTT. När däcken valdes ut var inte ljudnivåerna det viktigaste kriteriet utan det var framförallt hur däcken rankar olika vägbeläggningar som var huvudkriterium, men också att däcken måste vara tillgängliga i många år framåt. Slutligen skall nämnas att det i skrivande stund pågår ett arbete inom ASTM och med samverkan mellan några däckstillverkare att ta fram ett nytt referensdäck som skall standardiseras av ASTM. Detta däck avses representera vinterdäck och ha ett relativt grovt mönster. Det bör undersökas om det kan vara bättre än AV4-däcket såsom "proxy" för lastbilsdäck.

30 Diskussion om hur valet av mätmetod kan påverka resultatet SPB-metoden är en mätning som sker på en speciell punkt längs vägen, representerande vägbeläggningen i den körfil som mäts under en sträcka av ca m. Mätningen är i övrigt representativ för vad som emitteras till omgivningen eftersom den utnyttjar den aktuella trafiken. CPX-metoden, däremot, mäter ett medelvärde över en lång sträcka, vars längd begränsas av hur lång mätsträcka man har tillgänglig eller önskar mäta. Metoden har dessutom lite diskutabel representativitet eftersom den dels mäter nära referensdäcken, dels mäter enbart däckbuller från de aktuella referensdäcken. I den mån även annat buller, såsom från motorer och transmission, förekommer så kommer dessa inte med i mätresultatet. SPBmetoden är känslig för eventuella akustiska avvikelser från de ideala hos mätplatsen samt för hur noga man är med att bortse från mätningar från fordon som eventuellt kan ha störts av andra fordon. CPX-metoden är känslig för brister i konstruktionen hos mätfordonet, dvs akustiska reflektioner mot hårda objekt nära däcken samt eventuellt för vissa störningar från vind och trafik. CPX-metoden mäter så nära däcket att det befaras att den akustiska absorption som förekommer hos en dränbeläggning då ljudet utbreder sig från däckets kontaktyta till vägkanten inte påverkar mätresultatet tillräckligt, eftersom ljudet då redan har passerat mikrofonerna när det absorberas som mest. Inom ISO-gruppen har diskussioner förts beträffande samstämmighet mellan bullerreduktioner uppmätta med SPB- och CPX-metoderna. Aktuella resultat tyder på att det är ett nära 1:1-förhållande mellan metoderna för åtminstone hastigheter över 70 km/h. Vid 50 km/h eller lägre överskattar CPX-metoden bullerreduktionen eftersom den inte mäter buller från drivenheter i fordon, vilket blir betydelsefullt vid så låga hastigheter. Vad gäller att med dessa metoder bedöma en vägbeläggnings reduktion av trafikbullret jämfört med en referensbeläggning kan följande konstateras: Dränerande vägbeläggningars ljudabsorberande egenskaper uppmäts inte tillräckligt effektivt med CPX-metoden varför denna kan underskatta deras bullerreduktion. Å andra sidan kan en överskattning ske av bullerreduktionen med CPX-metoden då den inte påverkas av fordonens motorbuller o d. SPB-metoden mäter på aktuell trafik med bildäck i mycket varierande kondition, från nya till utslitna, medan CPX-metoden mäter enbart med nya bildäck. Eftersom nya bildäck är mindre känsliga för vägtextur än hårt slitna bildäck kan detta förvränga klassningen av olika vägbeläggningar med mycket olika vägtextur. Detta gäller i huvudsak för personbilar. Av de studier av korrelationen mellan SPB- och CPX-mätningar som har gjorts, förefaller det som om korrelationen är god och att regressionslinjen har en lutning som är nära 1,0, varför det verkar som om de ovan angivna bristerna oftast tar ut varandra. Det har förts mycket diskussioner internationellt om vilken av metoderna SPB eller CPX som är bäst för att beskriva skillnader i bulleregenskaper hos vägbeläggningar. Det var tills för några år sedan nästan total enighet om att SPB-metoden var mest lämpad för att "typprova" vägbeläggningar, dvs klassificera dem inbördes; eventuellt som del av någon kommande europeisk standard för detta. Likaledes var enigheten stor om att när det gäller att mäta bulleregenskaper hos ett vägnät eller för att kontrollera funktionen över tiden så var CPXmetoden att föredra. Denna princip har man redan implementerat i Holland i det s k C road - konceptet. Emellertid fann man i Danmark att det var mer praktiskt att använda CPX-metoden

31 16 även vid typprovning och ett sådant system, kallat SRS, finns redan på prov i Danmark [Kragh, 2007]. Ett system som liknar detta är på gång i Finland [Sainio, 2011]. Om man redan har lämplig utrustning är det tveklöst mycket snabbare och billigare att göra en CPX-mätning än en SPB-mätning. Allra billigast är det att göra mätning med NordTestmetoden, men där kan även resultaten bli "billiga". Författaren ansåg tidigare att CPX-metoden inte var tillräckligt representativ för att användas vid typprovning, men efter att ha sett vilka stora variationer det förekommer i bulleregenskaperna hos dränerande vägbeläggningar längs med vägen (± 2 db är inte ovanligt), har uppfattningen svängt: Variationerna gör att en punktmätning av typ SPB kan medföra större mätfel än vad som följer av den sämre representativiteten och hårdvaruinverkan som finns hos CPX-metoden. Dessutom har kunskapen om CPX-metodens problem och om referensdäckens inverkan förbättrats dramatiskt vilket gör att problemen med CPX-metoden har blivit mer hanterliga. Därför har VTI:s mätningar på vägbeläggningar under de senaste åren nästan uteslutande gjorts med CPX-metoden. För tillfället håller en CEN-grupp på att inleda sitt arbete inom området. Den har till uppgift att utarbeta ett europeiskt system för klassificering av vägbeläggningar. Gruppen sorterar under CEN/TC 227/WG 5. Inom denna grupp är det författarens gissning att det fortfarande finns en majoritet för att välja SPB-metoden för typprovning och att CPX-metoden enbart blir ett komplement för att studera variationerna i bullerreduktion längs mätsträckan, men detta kan hinna ändras annan slutligt förslag blir tillgängligt. Författarens slutsats är att det är acceptabelt och representativt att använda CPX-metoden för att jämföra bulleregenskaper hos vägbeläggningar i Sverige; i vart fall om skyltad hastighet är minst 70 km/h. I andra hand kan SPB-metoden användas. NordTest-metoden är mycket billigare att använda än de andra och kan (enbart) därför användas med stor försiktighet för att få ett närmevärde på bullerreduktionen då CPX-metoden inte är praktiskt eller ekonomiskt möjlig. 5.6 Exempel på skillnader mellan CPX-mätvagnar och korrelation mellan SPB- och CPX-metoderna Skillnader och likheter mellan metoderna har redan omnämnts i föregående avsnitt. Här följer några exempel på nyligen uppmätta data. Inom projektet "Surface texture for low noise and low rolling resistance" kallat "NordTex" gjordes år 2009 en jämförande mätningar mellan de tre nordiska CPX-mätvagnarna från DRI (Danish Road Institute), STF (Norge) och VTI, där VTI:s utrustning utgjordes av den inhyrda TUG-mätvagnen i Figur 3. De i försöket ingående mätvagnarna visas i Figur 8. Resultatet av de jämförande mätningarna framgår av Tabell 1. Man kan där se att för Avondäcket är avvikelserna i stort sett försumbara; max 0,5 db mellan "värsta" och "bästa" värdena är inom de toleranser man inte kan komma undan. Men för däcket SRTT är avvikelserna upp till 1,2 db. Det är något mer än vad som kan accepteras. Emellertid kan detta till stor del förklaras med avvikelser mellan de använda däcken, eftersom t ex STF inte hann få fram ett nytt däck i tid till dessa mätningar. En annan möjlig förklaring till kvarvarande avvikelser är att det var svårt för alla mätvagnarna att mäta i exakt samma spår, och det förekom vissa spår.

32 17 Figur 8. Mätvagnar för CPX-mätning ingående i nordiskt projekt år Mätvagnarna är från vänster mot höger: DRI, VTI/TUG, STF. Från [Kragh, 2010]. Tabell 1. Resultat av jämförande mätningar med CPX-mätvagnarna DRI, STF och TUG, där TUG representerar VTI. Vänstra delen gäller mätningar med däcket SRTT och högra delen däcket Avon AV4. Variabeln m visar avvikelser från medelvärdet av de tre mätvagnarna, variabeln s visar standardavvikelsen runt detta medelvärde (för olika vägbeläggningar). Från [Kragh, 2010]. ISO-gruppen jobbar med att ta fram någon typ av kalibreringsprocedur för referensdäcken i avsikt att minska skillnader mellan dem, såväl i nytillstånd som efter en tids drift. Beträffande samband mellan SPB- och CPX-mätningar finns ett alldeles nyligen framtaget samband som visas i Figur 9. Figuren är från [van Blokland, 2011] och visar sambandet mellan SPB-mätning på lätta fordon, med mikrofon på 3 m höjd, som funktion av CPXmätning med SRTT. Som synes är sambandet närapå perfekt; med residualer på endast 0,5 db från regressionslinjen och med en lutning hos den senare mycket nära 1,0. SPBlight motorvehicles, 3 meter [db(a)] CPX SRTT [db(a)] Figur 9. Samband uppmätt mellan SPBmätning på lätta fordon, med mikrofon på 3 m höjd, som funktion av CPX-mätning med SRTT. Från [van Blokland, 2011].

33 18 6. Referensbeläggning och dess betydelse 6.1 Fyra alternativa referenser När man talar om "bullerreduktion" för en vägbeläggning menar man en (förhoppningsvis positiv) skillnad mellan vägtrafikbullernivåerna på två olika vägbeläggningar, där den ena är den man studerar eller avser för tillfället och den andra är en referensbeläggning. Man måste då komma ihåg att referensbeläggningen har lika stor betydelse för "bullerreduktionen" som den studerade beläggningen. Det är självklart att valet av referensbeläggning är avgörande för resultatet. Det förefaller praktiskt om man kan använda sig av samma referensbeläggning för samtliga jämförelser av beläggningar som man vill göra. I detta avsnitt diskuteras därför några olika principer för val av referensbeläggning samt föreslås en sådan referensbeläggning. Det bör konstateras att en rapport om en mätning av bullerreduktion på någon typ av vägbeläggning är meningslös om inte referensbeläggningen är lika bra specificerad som den testade vägbeläggningen. Ofta fuskas det med detta, eller bortser läsaren från att olika studier har använt sig av olika referensvägbeläggningar, varvid man kan få nästan vilka resultat som helst. Ett exempel är de amerikanska rapporterna om att gummiasfaltbeläggningar i Arizona skulle reducera bullret med 10 db eller t o m mer. Dessa mätningar har gjorts med transversellt "krattad" cementbetong, vilket är ungefär den "bullrigaste" beläggning som står att finna, i vart fall om man bortser från vissa historiska gatstensbeläggningar. En vanlig tät ABT11, som är ovanlig på högtrafikerade vägar i Arizona, skulle förmodligen ge minst 5-6 db i bullerreduktion gentemot en sådan referens; i nytillstånd kanske 7-8 db. En svensk ABS16 skulle sannolikt ge 4-5 db i bullerreduktion jämfört med en sådan referens som använts i Arizona, enligt författarens bedömning. Man får alltså inte tro att om man lägger en "tyst" Arizonabeläggning av gummiasfalt i Sverige så får man ca 10 db i bullerreduktion jämfört med t ex ABS16, utan kan man få 4-5 db så är det mer realistiskt. Författaren anser att följande beläggningar kan komma ifråga som referensbeläggning i Sverige: Alternativ 1, medelålders ABS16 Alternativ 2, nylagd ABS16 Alternativ 3, en medelålders ABS11 eller ABT11 Alternativ 4, en virtuell referensbeläggning som motsvarar en blandning av ABS- och ABT-beläggningar med en nominell max stenstorlek av 11 mm Alternativ 1, medelålders ABS16: Med detta menas en ABS16 som är minst 2 år gammal men inte har blivit så gammal att den fått nämnvärda stensläpp, sprickor eller andra skador. Den skall inte heller uppvisa tydliga blödningar eller andra feta bindemedelsrika partier. Den typen är tämligen "stabil" över tiden när den väl har blivit "inkörd" över en eller två vintrar. ABS16 är ju den beläggningstyp som nästan totalt dominerar det svenska statliga vägnätet och är vanlig på högtrafikerade vägar och gator även i det kommunala vägnätet. Detta alternativ har fördelen att det alltid är möjligt, dvs man kan alltid finna en lämplig referens för en jämförande mätning. Det är en väsentlig fördel för det ger precis alla projekt samma förutsättningar, utan undantag. Vidare är det en ur de bullerexponerades synvinkel stabil referens, dvs 3 db i bullerreduktion är alltid 3 db i förhållande till "normalvärdet" innan

34 19 lågbullerbeläggningen lades. En annan fördel är att denna beläggningstyp är officiell referens i beräkningsmodellen för vägtrafikbuller som Trafikverket tillämpar. Det är VTI:s erfarenhet att variationen mellan olika medelålders ABS16 i god kondition håller sig inom ca 1 db (± 0,5 db). Ofta skiljer det sig bara ett par tiondels db mellan olika ABS16. Se vidare några mätresultat i avsnitt 6.3. Alternativ 2, nylagd ABS16: En nylagd ABS är mer instabil i tiden, eftersom den gradvis övergår från nytillstånd till tillståndet efter ett par års slitage, och det kan under den tiden röra sig om ca 2 db i bullerökning. Under den första månaden kan bullerökningen t o m uppgå till uppemot 3 db [Oddershede & Bendtsen, 2011]. Därmed är denna referens olämplig rent generellt. Däremot kan det ju vara intressant vid ett nytt projekt att man lägger en ABS och en lågbullerbeläggning samtidigt och på ungefär samma plats och mäter på båda samtidigt, eftersom man då får en mer direkt jämförelse mellan just dessa två alternativ över samma livstid och kanske med samma entreprenör, samma asfaltverk och samma personal. Men då vore det att föredra att man helst även skall ha en äldre ABS16 som referens; som kan vara lagd av annan entreprenör och på en helt annan väg. Man kan även tänka sig att den nylagda beläggningen då den har blivit minst två år gammal kan utgöra denna mer stabila och representativa referens. Under alla omständigheter bör man undvika att mäta under de första veckorna efter utläggningen eftersom bulleregenskaperna ändras extra snabbt då [Oddershede & Bendtsen, 2011]. Detta alternativ har fördelen att det kan möjliggöra en mycket noggrann jämförelse av just dessa två beläggningar för en och samma entreprenör, men det har nackdelen att det av kostnadsskäl och ibland av praktiska skäl inte alltid är möjligt att anlägga såväl en lågbullerbeläggning som en ny ABS vid samma tid, på samma väg och av samma entreprenör. Detta alternativ kan även vara mer känsligt för eventuella fläckvisa blödningar eller tätare/fetare avsnitt, vilket inte är ovanligt för en nylagd ABS. Sådana defekter har en tendens att slitas bort efter några års dubbdäcksslitage. Alternativ 3, en medelålders ABS11 eller ABT11: ABT11 var ju en mycket vanlig beläggning i Sverige förr, men har fått ge vika för ABS11 och i synnerhet ABS16 numera. Emellertid tror författaren att såväl ABS11 som ABT11 kommer att bli betydligt vanligare framöver, p g a deras lägre rullmotstånd och lägre bullernivå. Utomlands i Europa (undantaget Norge, Finland och Nederländerna) är de dessutom de förmodligen en av de allra "vanligaste" beläggningarna. Inom ramen för EU-projektet HARMONOISE, senare kompletterat inom SILENCE, utarbetade författaren en enkel procedur för att korrigera för skillnader mellan ABS och ABT samt mellan ABS16 och ABS11. På det viset kan man använda ABS16, ABT16, ABS11 eller ABT11 och räkna om bullerreduktioner till en godtyckligt vald referens inom dessa alternativ. Senaste resultaten tyder på att ABS11 och ABT11 har ungefär samma bulleregenskaper varför det är egalt vilken av dem man använder som referens. Emellertid måste man se till att ingendera har nämnvärda blödningar eller annat bindemedelsöverskott och vidare att vägbeläggningen har varit utsatt för normal trafik och således inte är en vägrensbeläggning eller dylikt (sådana kan nämligen ge bullerreduktioner som nästan motsvarar dränasfalt). Alternativ 3 har fördelen att det medger en mycket bättre kompatibilitet med internationella data och mätresultat än vad Alternativ 1 eller 2 ger.

35 20 Alternativ 4, en virtuell referensbeläggning (ABS/ABT11): Vid jämförelser med andra länder eller i internationella projekt bör vi inte använda ABS16 utan ABS11 (eller redovisa båda) eftersom det är ganska få länder som använder ABS16 i stor omfattning. Men det finns ett alternativ som är ganska neutralt i valet av referens. Inom ramen för EU-projektet HARMONOISE, senare kompletterat inom EU-projektet SILENCE, utarbetade författaren en enkel procedur för att korrigera för skillnader mellan ABS och ABT samt mellan max. stenstorlekar inom området 8-16 mm. På det viset kan man använda ABS16, ABT16, ABS11, ABT11, ABS8 eller ABT8 och räkna om bullerreduktioner till en godtyckligt vald referens inom dessa alternativ. Den virtuella referensbeläggning som då valdes inom HARMONOISE är ett medelvärde av ABT11 och ABS11. Det verkar f n som om ABS och ABT ger ungefär samma ljudnivå vid samma ålder (minst 2 år), och omräkning mellan 16 och 8-sten görs med en faktor 0,3 db/mm, dvs ABS11 är 1,5 db "tystare" än ABS16. Detta är ett medelvärde för en stor mängd mätningar; felmarginalen är ca 0,5 db upp och ner. Med detta alternativ kan man i princip välja sin referensbeläggning som det passar för tillfället, bara den är en ABS eller en ABT och har maximal stenstorlek inom området 8-16 mm. Dessutom måste den vara minst 2 år gammal, vara utsatt för trafik och vara i god kondition. De bullerreduktionsvärden man då får skall räknas om till att motsvara den virtuella referensbeläggningen; alltså i princip samma som Alternativ nr 3 ovan, men med den skillnaden att i Alternativ 4 får man mäta på även några andra beläggningar än ABT11 och ABS11. Se vidare [Sandberg, 2006]. Även EU-projektet IMAGINE, som var en fortsättning på HARMONOISE valde denna princip om virtuell referensbeläggning. På senare tid har även projektet CNOSSOS valt denna princip [Kephalopoulos & Anfosso-Lédée, 2010]. CNOSSOS är den nya gemensamma beräkningsmodell för trafikbuller i Europa som f n är under fastställande. Alternativ 4 har fördelen att det medger en nästan godtycklig referens, fastän inom klasserna ABS och ABT och inom intervallet 8 och 16 mm max stenstorlek, med omräkning till en referens som kan vara samma för hela världen (ABS/ABT11). Nackdelen är en ca +/-0.5 db högre osäkerhet (som ökar något för dem som mäter på en 8 mm ABS eller ABT). 6.2 Stabilitet med tiden för täta beläggningar En viktig egenskap som en referensbeläggning måste ha är att den en avsevärd tid av sin livslängd har ganska stabila bulleregenskaper. De flesta beläggningar som har dålig eller medelmåttlig beständighet saknar sådana, men ABS-beläggningar, som ju har en mycket hög beständighet, är bra i detta avseende. VTI:s erfarenhet av detta illustreras på ett generaliserat sätt i Figur 10. Under den första tiden brukar alla asfaltbeläggningar ge något lägre bullernivå. Det är något som är uppenbart då man lyssnar inuti en bil som kör över en nylagd asfaltbeläggning. Detta hörs även utanför fordonet, även om skillnaden oftast upplevs som större, nästan dramatisk, inuti fordonet. Under de närmaste månaderna försvinner denna effekt gradvis och under första vintern då dubbarna sliter beläggningen försvinner det finare materialet i ytan och beläggningen antar mer och mer sin stabila medelålderskaraktär, med de stora stenarna exponerade och bärande däcktrycket.

36 db(a) 21 När beläggningens livslängd närmar sig slutet uppstår sprickor och stensläpp och ibland t o m en del hålor som lagas men ger bestående ojämnheter. Då ökar bullernivån igen. + 3 c:\ eget \ exceln\ noise\ PCCdBA_vs_t ime.xls relativt stabil medelålder potthål stensläpp sprickor -1-2 fin-mtrl slits bort hårdnar bitumenhinna slits bort mjuk Beläggningens ålder [år] Figur 10. Illustration av hur bulleregenskaperna hos en ABS-beläggning principiellt förändras med stigande ålder. Generaliserat samband för externt buller. Se vidare förklaringar i texten. Tidsskeendet som illustreras i Figur 10 utgår från en ABS16 med en trafik av intensitet, hastighet och dubbdäcksanvändning som ger en livslängd på ca 10 år. Vid mer intensiv trafik, typ motorväg vid infart till större stad, trycks tidsskalan ihop och för en lågtrafikerad väg sträcks tidsskalan ut. Gråmarkeringen av åldern 4-10 år i figuren avser att man skall tolka tidsskalan försiktigt. De första veckorna efter att en beläggning lagts kan bullernivån var så låg att beläggningen uppfattas som en "lågbullerbeläggning" [Oddershede & Bendtsen, 2011]. Detta innebär att den beskrivna beläggningstypen (ABS16 och ABS11) har en relativt stabil medelålder med en typisk platå i bullerkurvan då beläggningen är lämplig att använda som referens. Platåns stabilitet i Figur 10 är dock antagligen något överdriven. Diagrammet avser en idealistisk beläggning. Det bör nämnas att man kan få en något annorlunda kurvform de första åren, beroende på beläggningens kvalitet. T ex är det inte ovanligt att blödningar och feta partier uppkommer vid läggningen som gör att den låga bullernivån i början inte förekommer och man t o m kan få motsatt effekt. Detta var vanligt på 1990-talet. En ABT16 eller ABT11 fungerar inte lika bra eftersom asfaltbetongbeläggningar har mindre motståndskraft mot dubbdäcksslitaget och därmed texturen förändrar sig hastigare, men även där brukar man se en liknande tendens, fastän svagare. Ett exempel visas i Figur 11 som är från ett försök som pågick i Danmark på 1990-talet. Det gäller en ABT12 på en landsväg i Viskinge som utsattes för måttlig till hög trafik. Denna beläggning har inte alls en så tydlig platå under medelåldern. Detta beror dels på att "bristen" på dubbdäck i Danmark gör att bullerökningen de första åren går långsammare; istället för 1-2

37 22 år i Sverige, tar det 2-3 år innan texturen har "stabiliserat" sig. Just denna beläggning utfördes avsiktligt på ett sätt (med ej modifierat bindemedel) som inte skulle medföra så lång livslängd (för att anpassas till en dränasfalt som låg intill) och därför började stensläpp uppkomma redan efter 7-8 år och var efter 8 år av allvarlig art. Dessa förändringar gjorde att beläggningen hade en "platåperiod" endast från ca 3 till och med 6 års ålder. Figur 11. Ändring av bulleregenskaperna med stigande ålder hos en beläggning i Danmark av typen ABT12. Mätt med SPB-metoden för personbilar. Se vidare förklaringar i texten. Från [Bendtsen et al, 2010]. Författarens danska kollegor har emellertid tolkat diagrammet som att man har en i stort sett linjär försämring av täta asfaltbeläggningar med tiden, av en storlek på mellan 0,25 till 0,40 db/år [Bendtsen et al, 2010]. Värdet 0,25 gäller då modifierade bindemedel används för att öka livslängden och 0,4 gäller då beläggningens livslängd är relativt kort. Det kan vara bra att känna till dessa skillnader mellan ABS och ABT-beläggningar, samt i någon mån mellan Sverige och Danmark beroende på vårt dubbdäcksslitage. Det är även bra att känna till dessa förhållanden för att se till att beläggningsunderhållet är gott på de platser där man har hög bullerexponering, och inte acceptera för mycket stensläpp. 6.3 Variation mellan olika sträckor med ABS16 Under år 2010 användes totalt fyra olika sträckor med ABS16, på olika vägar i olika delar av landet, som referens. Om inte annat anges har medelvärdet av bullernivån för dessa fyra sträckor tagits som referensnivå. Se Tabell 2. Medelprofildjupet (MPD) har inte ett direkt och generellt samband med bulleregenskaperna men kan användas för att illustrera hur stor texturvariationen kan vara inom en och samma beläggningstyp.

38 23 Tabell 2. Bullervärden för de fyra referenssträckor med ABS16 som använts under Väg Ålder Däck P1 = SRTT Däck H1 = AAV4 MPD 50 km/h 80 km/h 50 km/h 80 km/h [mm] E22 Hörby 4 år 93,0 100,4 92,2 99,7 0,89 RV23/34 Linköping 6 år 92,5 99,8 91,8 99,1 1,09 E4 norra Jönköping K2 4 år - 99,1-99,2? E4 söder om Jönköping 4 år 93,1 100,5 92,5 100,0? Medelvärde 92,9 100,0 92,2 99,5 Variation kring medelv 0,6 1,4 0,7 0,9 6.4 Rekommendation Författaren rekommenderar följande referensbeläggning för internt bruk i Sverige: Välj Alternativ 1, dvs referensbeläggningen skall vara en medelålders ABS16. Den skall ha utsatts för normal trafik i minst två år men får inte ha blivit så gammal att den fått nämnvärda stensläpp, sprickor eller andra skador. Den skall inte heller uppvisa tydliga blödningar eller andra feta bindemedelsrika partier. Referensbeläggningen skall självklart beskrivas i mätrapporten vad gäller relevanta data och geografisk plats; på likartat sätt som den testade beläggningen beskrivs. Det är en fördel om man har möjlighet att använda mer än en sådan referens och då använda medelvärdet av bullernivån på dem som referensnivå. Det är vidare bra om man kan utföra en texturmätning och kan redovisa aktuellt makrotexturvärde uttryckt som MPD (medelprofildjup enligt ISO ). MPD-värdet kan nämligen användas för att bedöma hur representativ den aktuella referensbeläggningen är, samt hur den i aktuella fall ändras år från år. En ABS16 i en ålder av minst ett år har normalt ett MPD-värde inom intervallet 0,8-1,2 mm, med ett medelvärde nära 1,0 [Jacobson, 2011]. Det kan således vara en god idé att samtidigt mäta MPD hos den studerade lågbullerbeläggningen. För att ge bekväm möjlighet att jämföra med undersökningar utomlands föreslår författaren att man även anger skillnaden mellan den använda referensen och en virtuell referens enligt HARMONOISE/IMAGINE/CNOSSOS (se ovan). Den svenska referensen ABS16 är ca 1,5 db "bullrigare" än den virtuella referensen ABT/ABS11, beräknat med 0,3 db per mm skillnad i max stenstorlek. Det innebär att en bullerreduktion med ABS16 som referens blir 1,5 db högre än om man hade haft den virtuella referensbeläggningen ABT/ABS11.

39 24 Sammanfattande rekommendationer Använd en ABS16 av "medelålder" som referensbeläggning för att ange "bullerreduktion". Använd om möjligt inte endast en enda sådan referenssträcka utan hellre ett medelvärde av några sådana referenssträckor med ABS16-beläggningar för att få större noggrannhet hos referensen. Eftersom beläggningstypen är så vanlig är det oftast inget större problem att mäta upp 3-5 sådana beläggningar på olika platser under en säsong och då rekommenderas att man använder medelvärdet av dessa mätningar vid beräkning av bullerreduktionen. Försök att undvika att mäta vid "extrema" temperaturer. Det rekommenderas att mäta vid lufttemperaturer inom intervallet o C. Om man måste mäta utanför detta intervall bör de beläggningar som skall jämföras uppmätas utan alltför stora temperaturskillnader. Mät och redovisa om möjligt även MPD-värdet hos studerade beläggningar. Det är lämpligt att ange i resultatredovisningen att jämfört med en virtuell referensbeläggning ABS/ABT11 är bullerreduktionerna ca 1.5 db lägre än den angivna reduktionen rel. ABS16.

40 25 7. Erfarenheter med lågbullerbeläggningar utomlands 7.1 Projekt inom ERA-NET ROAD Inom EU-projektet ERA-NET ROAD FTP2, som låg inom forskningsprogrammet FP6 och hade undertiteln "Performance management of low noise pavements, a decision support guide", utfördes en analys av användning av lågbullerbeläggningar [Goubert et al, 2007]. Mer konkret handlade det om att identifiera och analysera problem samt föreslå åtgärder vad gäller allt som kan "gå snett" när det gäller att anlägga och använda/underhålla sådana beläggningar. Projektet resulterade i ett antal rekommendationer. Dessa listades på fyra sidor plus en mycket lång tabell i kapitlet Conclusions (Slutsatser). Här nedan följer en sammanfattning av dessa i form av korta punkter av särskild relevans för denna State-of-the-art-rapport (även om vissa slutsatser har begränsad relevans för miljöer med stor andel dubbdäck): Den generella rekommendationen är att lågbullerbeläggningar vanligen är den mest kostnadseffektiva bullerreduktionsmetoden; i vart fall i tätorter. Ett typprovningssystem för lågbullerbeläggningar bör introduceras i varje land, fastän bäst vore om det sker på europeisk nivå. Detta bör kompletteras med ett Conformity of Production (COP) testing procedure, dvs ett uppföljningssystem för att beläggningen håller vad som lovas. Man bör kräva att den akustiska funktionen (bullerreduktionen) vidmakthålles vid en viss miniminivå under beläggningens livstid; om man inte i landet har tillräcklig erfarenhet av vad denna nivå bör vara skall man genom experiment ta reda på det. Om miniminivån underskrids bör någon form av åtgärder krävas. Den akustiska funktionen bör inkluderas i PMS. Varje land, eller en grupp av länder, bör tillsätta ett kunskapscentrum där all relevant information om lågbullerbeläggningar samlas, för att lätt kunna utnyttjas av såväl myndigheter, väghållare, entreprenörer som vägbyggare. Ett lagligt bindande ramverk för systematisk användning av lågbullerbeläggningar bör införas (i varje land förmodligen?). Vinteregenskaper hos lågbullerbeläggningar av dränerande typ kräver särskilda hänsyn och resurser. Kunskapen om vinteregenskaperna är dock låg, varför mer forskning behövs. Rensning av igentäppta porösa lågbullerbeläggningar har ännu inte visat sig vara effektiv. Här behövs mer FoU för att utveckla beläggningar som täpps igen mindre samt effektivare rensningsmetoder. Tills de senare har utvecklats bör rensning inte tillämpas rutinmässigt. Bättre reparations- och föryngringsmetoder måste utvecklas. Mer FoU för att få hållbarare lågbullerbeläggningar behövs. FoU behövs vad gäller nyare generationer av lågbullerbeläggningar, t ex poroelastiska sådana. Slutsatserna slutar med en omfattande tabell som redovisar riskfaktorer, samt rekommendationer och förväntade vinster med att följa dessa. Tabellen är uppdelad på olika europeiska länder. Tabellen visar att om rekommendationerna följs så reduceras nästan alla risker till en låg nivå, med undantag för igentäppning vid låga trafikvolymer eller låga hastigheter och för snabbt slitage av dubbdäck.

41 Rapport för Hong Kong om internationella kunskapsläget På uppdrag av miljödepartementet i Hong Kong producerade författaren under en s k Benchmark Report om lågbullerbeläggningar, dvs ungefär en State-of-the-Art-rapport [Sandberg, 2009]. Denna fokuserade på lågbullerbeläggningar i tätorter med hastigheter inom området km/h eftersom det dels är ett relativt outforskat område, dels är av särskild betydelse för det extremt urbana landskapet i Hong Kong. Rapporten har ännu inte publicerats offentligt, eftersom departementet fruktar att den kan användas av medborgare i Hong Kong som argument i legala processer mot departementet, men används av departementet som underlag för beslut inom ämnesområdet. Här nedan citeras kapitlet Conclusions eftersom det ger en bra sammanfattning av det internationella forskningsläget fram till år Blå text är citat. Notera följande terminologi: LNRS = Low-Noise Road Surface = Lågbullerbeläggning PMFC = Polymer Modified Friction Course = Dränasfalt med polymermodifierat bindemedel DAC = Dense Asphalt Concrete = Tät asfaltbetong SMA = Stone Mastic Asphalt = Skelettasfalt (stenrik asfalt) SSW = Super Stil Wegverkehr (holländskt FoU-program). Se avsnitt 7.4 i detta kapitel Heat Island effect = Särskilt varma delar av en stad som följd av stor energianvändning, förvärrat av solvärmeupptagande mörka (asfalt)ytor Conclusions are listed here in brief: The literature related to low noise road surfaces is enormous and the production has accelerated in the latest years. In addition to the published literature there is a wealth of unpublished documents which are interesting. There are several ongoing or upcoming projects on the subject. For example, there is a new great Dutch innovation programme called SSW, there is a third German program called LeiStra3, the Franco-German project DEUFRAKO is being finished in 2009, a new EU project PERSUADE on poroelastic road surfaces is probably starting in 2009, there is probably another EU project starting in 2009, there is a joint Nordic project on relation between texture and noise emission just started, a new ERA-NET project on thin layers is calling for tenders, a QPPP project is ongoing in Arizona, a new FHWA project on quiet pavements is starting in 2009, to name a few. In terms of acoustical effectiveness of low noise road surfaces, on an overall scale, the double-layer porous asphalt is still the leading surface type. The best ones in new condition may reduce noise by 6-7 db compared to a DAC or SMA 0/11 for mixed traffic at high speeds. The best existing design would be 8 mm max aggregate size in the top layer, appr 75 mm thickness and air voids %. Equally high noise reductions may be achieved with a thin layer of type Nanosoft (produced by Colas), but only for light traffic. For heavy traffic, the Nanosoft surface would provide only a few db of noise reduction. It is a general trend that the smoother the surface texture is the worse it performs (in noise reduction) for heavy trucks. For cars, it is more complicated but there is a weak trend for the contrary effect.

42 27 The second best noise-reducing surface is the single-layer porous asphalt. The ones having an 8 mm aggregate, voids content of around % and a thickness of 45 mm would give a noise reduction which would be only marginally lower than that of double-layer porous asphalt, say 5-6 db compared to a DAC or SMA 0/11. This would be at high speeds. According to this author's estimation, the single-layer surface would therefore have a better cost/benefit ratio than the double-layer one. For low-speed roads in new condition it seems that a noise reduction for a good single-layer porous asphalt may normally amount to about 3-4 db. However, if the proportion of heavy vehicles is large (say, over 15 %), the noise reduction may drop to about 2-3 db. European results in some cities have indicated up to 7 db of initial noise reduction in lowspeed roads. These have used surfaces with extremely high voids content and well designed drainage system and it is uncertain whether such surfaces would work under Hong Kong traffic conditions. More normal constructions in Europe, mostly using thin layers, have indicated 5-6 db of initial noise reduction on low-speed roads. There is a multitude of thin layers, not equally noise-reducing as Nanosoft, but slightly less effective, the noise reduction of which cover the entire noise range between the Nanosoft and the SMA:s. However, a common feature is that they are slightly less efficient for heavy trucks than their porous asphalt counterparts, due to lower texture. The long-term noise properties of thin layers are still insufficiently studied. It currently seems that they deteriorate approximately at the same rate as porous surfaces; probably due to clogging (many of the thin layers have a significant porosity). A special type of thin layer is the asphalt rubber of the open-graded type (ARFC). They have performed especially well in Arizona, but successful trials have been and are being made in other parts of the world. Sometimes they also fail; there are several examples of this. The ARFC or its counterpart in other places than Arizona, offer a noise reduction of around 3-4 db in comparison to DAC or SMA 0/11 in new condition. The noise reduction seems to drop by up to 1 db per year during the first years and stabilize at around 1 db noise reduction, according to the author's best estimation. The effect on noise properties of rubber in the asphalt rubber surfaces is marginal. For similar air voids and aggregate size without rubber and normal binder content, the noise reduction is 1 or at most 2 db higher; thus the rubber effect is 1-2 db only. However, the rubber has a greater potential than that. Trials in Sweden suggest that if the amount of rubber can be tripled, the rubber effect can be perhaps double that of the present designs. More research and development on this is needed; especially to check the durability. The asphalt rubber surface of the gap-graded type has even lower noise reduction; it is essentially similar to SMA surfaces with the same aggregate size. The rubber effect in the gap-graded version is less than 1 db. As regards asphalt rubber, the Austrian LSMA surfaces challenge the previous statement, as the version with 1 % rubber seems to give 2-3 db noise reduction compared to the baseline SMA. It is worth investigating the construction of these surfaces more to see if this positive result would be reproduced at another place.

43 28 It shall be noted that the rubber in the road surfaces may have other positive effects than noise, such as better durability and it constitutes a way to recycle rubber from scrap tyres instead of burning or disposing them. There are a few indications suggesting that asphalt rubber surfaces may be less noise-reducing for heavy vehicles than for light vehicles. This needs further verification. All low-noise road surfaces need to use advanced modified binders, normally PMB, to achieve an acceptable durability. The Japanese paving industry seem to have very effective modified binders used in urban streets. The clogging effect on porous surfaces on high-speed roads is only minor in the wheel tracks, due to self-cleaning by traffic in wet weather. However the road shoulders get clogged. On low-speed roads self-cleaning is negligible. Exceptional drainage facilities must be applied to reduce the clogging effect in urban areas with low speed roads. The deterioration of the noise reduction with time has been found to be about 0.25 db on high-speed roads in the Netherlands and Germany using the latest generation of advanced LNRS. In a more global scale, however, 0.5 db per year is a more realistic value to use. On low-speed roads, Japanese pavements have appeared to deteriorate at about 0.25 db per year too. In Hong Kong, on low-speed roads, the deterioration rate may be up to 1 db per year. The same applies for high-speed roads in Sweden where clogging occurs rapidly due to dirt generation and wear from studded tyres in wintertime. Thus one may consider a deterioration rate of 1 db/year as normal for any case where dirt generation is substantial and proper drainage is not provided. Cleaning of porous surfaces has only a marginal effect. If cleaning is made several times per year it may be effective; otherwise most studies of cleaning show a marginal or no effect at all. In the Netherlands cleaning is made widely and systematically, but only on road shoulders. In Japan they have developed an efficient low-cost drainage system running alongside the kerb. In Germany and Denmark very advanced and rather costly kerbside systems to drain away water and dirt have been tried, with good results. The author recommends that an increased crosslope be applied on low-speed roads having a porous asphalt pavement to help drain away water and dirt quicker. It has been observed that within about 50 m from any joint with a dense surface a porous surface has a reduced noise reduction. This is probably due to transport of dirt from the dense to the porous section. One should be aware of this when the location of a noise measuring point is determined.

44 29 The variation in noise properties along a porous asphalt section is generally considerable. The peak-to-bottom variation of noise level may be equally big as the average noise reduction. This means that extreme care shall be observed when selecting a measuring point for any roadside noise measurement. The CPX method to check this variation is a desirable supplement to any roadside measurement. Some of the transversely tined cement concrete surfaces in USA are extremely noisy. Any other surface compared to such surfaces will seem to be a low noise surface and "noise reductions" of 10 db can easily be recorded even for quite moderately efficient LNRS. It therefore is very important to use a common reference surface worldwide against which one can calculate a "noise reduction". It is possible to give cement concrete surfaces better low-noise properties; for example by diamond grinding, in which case they may become somewhat quieter than SMA 0/11. To get comparable noise reduction to porous asphalt, they must be made porous. This author thinks that it is necessary to consider also rolling resistance of road surfaces; not the least to reduce effect on climate change. Most of the LNRS also have good rolling resistance properties, so compromises may not need to be made. In hot climates, the Urban Heat Island effect needs to be considered. The porous asphalt surfaces may contribute to a reduction of the heat island effect; more or less depending on the technology used. In Japan the heat island effect is systematically abated by the use of porous asphalt in big cities, which gives a noise-reducing bonus effect. 7.3 FoU-programmet IPG och Nederländerna i övrigt Bakgrund and introduktion Det holländska FoU-programmet "Noise Innovation Programme for Road and Rail Traffic" (Innovatie Programma Geluid - IPG) 3 var ett enormt program för FoU rörande det nationella vägnätet och järnvägarna. Syftet var att få fram effektivare bullerreduktionsåtgärder med målet att halvera kostnaderna för åtgärder som behövdes för att uppnå uppsatta exponeringsgränsvärden för landet. Kostnadsjämförelsen, dvs den kostnad man skulle halvera, utgick från de vid programmets början konventionella bullerreduktionsmetoderna, som i huvudsak var att bygga bullerskärmar och -tunnlar. Efter att ha framtagit och testat de nya mer effektiva åtgärderna, som för vägdelen av projektet i huvudsak var bullerreducerande vägbeläggningar, var nästa steg att snabbt implementera åtgärderna. Implementeringen skulle då resultera i en reduktion av bullret och en 50 % reduktion av kostnaderna jämfört med de traditionella metoderna. IPG var ett samarbete mellan VROM (Ministry for Housing, Spatial Planning and the Environment), V&W (Ministry of Transport, Public Works and Water Management), ProRail och DWW (Directorate-General for Public Works and Water Management). Översatt till svenska förhållanden motsvarade dessa organisationer ungefär Boverket, Näringsdepartementet (infrastrukturdelen), Banverket och Trafikverket. 3 Webbplats för IPG:

45 30 Projektet genomfördes under tidsperioden 1 jan dec (med vissa delar färdiga först under 2008) och hade en högst anmärkningsvärd budget. Vägdelen av IPG-programmet hade en total budget på 54 miljoner EUR till programmets slut vid årsskiftet 2007/2008. En sammanfattande artikel om de holländska erfarenheterna av dränasfalt finns i [Zwan, 2011]. Här nedan följer en sammanfattande beskrivning av IPG. Observera då att alla bullerreduktioner inom de holländska försöken har utgått från en "virtuell" referensvägyta vilken har åsatts ett specifikt bullervärde som har grundat sig på ganska gamla mätningar. Det har under sista halvåret visat sig att det bullervärde man har använt har varit något underskattat. Det rör sig om 1-2 db som man bör justera värdet med. Dessutom mäter man i Nederländerna med en högre mikrofonposition vilket i någon mån missgynnar ljudabsorberande vägbeläggningar. Författaren anser att närmast en svensk referensyta ABS16 kommer man om alla bullerreduktioner som anges i avsnittet om Nederländerna ökas på med 2 db. En sammanfattning av IPG och dess resultat följer här. Den utgörs av citerade delar 4 från den i avsnitt 7.1 nämnda rapporten till Hong Kong som författaren gjorde [Sandberg, 2009]. The basic idea behind the programme was that by reducing noise at the source and by improved noise barriers and spending a large amount on research and development, the total costs of reducing noise immission in the Netherlands will be much lower than if one would just use conventional methods; i.e. mainly noise barriers and tunnels. If only the conventional, known technology would be used, an investment of about EUR 2 billion in noise reducing measures would have been necessary during the first decade of the 21 st century. This dilemma, increased mobility accompanied with huge investments in noise reducing measures, was the reason for the Ministry of Environmental affairs and the Ministry of Transport to initiate the IPG Program and to implement new cost effective noise measures as soon as possible. There were goals in terms of noise reduction set-up for the IPG programme. Table 5.3 (Tabell 2 nedan) summarises the expected noise reduction effects in terms of generic technologies and products. These figures were derived based on an average fleet composition on the main road networks in the Netherlands which is 85 % light and 15 % heavy vehicles. Note that the reference road surface is a "virtual" DAC 0/16 noise reductions are expressed as averages over the lifetime. Finished products: Road surfaces 4 db(a) Tyres and vehicles 2 db(a) Barriers 2 db(a) Total reduction 8 db(a) Demonstrated products, but further work needed before implementation: Road surfaces 6 db(a) Tyres and vehicles 3 db(a) Barriers 3 db(a) Total reduction 12 db(a) Tabell 2. IPG noise reduction goals as expected to be reached at the end of 2007 (first half) and a few years later (second half). From [IPG,2006]. 4 Citerade delar är skrivna med blå text; svart text insprängd i den blå texten innebär att dessa delar är avsteg från citaten; i regel för att få en enhetlig numrering av figurer och tabeller.

46 Resultat för höghastighetsvägar Already the single-layer porous asphalt (SLPA) with 16 mm max chippings has an initial noise reduction of db reducing to 2 db at an age of 8 years. The lifetime average is around 2.5 db. TLPA of traditional design provides an initial noise reduction of 5-6 db reducing to 3 db at an age of 8 years, with a lifetime average of 4 db. The noise reduction deterioration seems to be about 0.25 db per year. The new and improved designs of TLPA, which are not yet tested over their full lifetime, seem to offer a lifetime average of 5-6 db if the lifetime is assumed to be 8 years. The noise reduction deterioration seems to have been improved to about 0.2 db/year. The spread in initial noise reduction is commonly ± 1.0 db around the average, as a result of tolerances and variation between contractors. Higher deviations may occur in case of inexperienced contractors. See Figur 11. No rutting is observed in the Netherlands on porous asphalt surfaces, due to the stone skeleton the temperature (the open texture makes the surface somewhat heat insulating) The type of TLPA most commonly applied has the following main data: Top layer: 25 mm thick, dominating stone fraction 5-8 mm (87-91 %), only quarry material is allowed, minimum PSV value of 58, resistance to crushing LA <15%, voids content target 20 %. As binders ( %), different types modified bitumen are used: either PMB s with SBS or EVA or mixes of both, or rubber-modified bitumen. Fines are 3-11 % and filler is 2-5 % by weight. Bottom layer: 45 mm thick, dominating stone fraction mm (89-92 %), quarry material or crushed river gravel are allowed, voids content target 25 %. As binders ( %), different types are used: sometimes pen grade 70/100 bitumen, sometimes PMB (but no RAP is allowed). Fines are 5-8 % and filler is 3-4 % by weight. Fines and fillers: Fines: crushed sand < 2 mm Filler: lime stone filler with hydrated lime, < mm Note: The addition of hydrated lime (HL) improves the bonding effect between the bitumen and the mineral aggregate and HL also influences the bitumen properties in a positive way. An alternative tried quite extensively is a variation of the above in which the top layer has a dominating aggregate size of 2-6 mm and is 20 mm thick, and where the bottom layer is 50 mm thick. However, this variant does not seem to offer an advantage; except a one db higher initial noise reduction, since the deterioration with time goes faster and ravelling is more critical. The lifetime of 8 years or more achieved for porous asphalt surfaces within the IPG is very impressive. Figur 11 shows a compilation of measured noise levels (expressed as SPBI; i.e. for a mix of light and heavy traffic) for TLPA versus the age of the surfaces. It shall be noted that the high durability and long-lasting noise reduction are achieved for high-speed roads, and that the Dutch motorways, on which many of the tests have been made, are generally subject to very high traffic volumes and high heavy vehicle proportions. During peak hours

47 32 the traffic is so intense that the traffic flow is very slow, when not at stand-still. These are tough conditions for high-speed roads. It should also be noted that the TLPA or SLPA are not normally laid where there is an intersection or curve. In the Netherlands there are no longitudinal gradients on roads so this situation is also not considered. Nevertheless, the TLPA and SLPA are subject to moderate accelerations and decelerations at exits and entrances to the motorways, as well as due to the frequent stops in the traffic flow due to peak-hour congestions. A discussion of the major problems follows: Clogging: Clogging mainly occurs in the bottom of the top layer and the top of the bottom layer; i.e. the boundary between the two layers creates a kind of soft barrier to the air, water and dirt that are supposed to be transported through the pavement. This is a problem particularly for a top layer with 2-6 mm chippings where the finer material penetrates somewhat down into the bottom layer. This type of TLPA is therefore not allowed any more on motorways. Clogging is less of a problem where self-cleaning by traffic occurs such as in wheel tracks on high-speed roads, but is a problem on the shoulders and on low-speed roads. Figur 11. Measured SPB Index (SPBI) on TLPA sections with a 4/8 mm upper layer, as a function of age of the surface. The two circled outliers have not been included in the regression calculation. From [Morgan, ]. Note that the reference level for the SPBI in this case, representing a middle-aged Dutch DAC 0/16, is at 82.3 db. Cleaning: Cleaning has not yet been proven to be very effective (see, however Chapter ). However, it is believed that the cleaning is easier on the TLPA than on SLPA since the clogging occurs closer to the top on the TLPA and there is a "discharge" volume below.

48 33 Cleaning in the Netherlands is made only on road shoulders, and two times per year. See also [Sandberg & Masuyama, 2005]. Ravelling: Ravelling is a problem to some extent on all TLPA and SLPA surfaces, but most of all in cases of high horizontal tyre/road forces, such as in sharp curves, small roundabouts, intersections with stoplights, parking bays, bus stops, and on roads with steep grades (thus not so much on high-speed roads). Of course, the problem is worse for heavy vehicles than for light ones. The ravelling problem is most of all caused by the deterioration of the binder due to the exposure of the binders down into the pavement by virtue of its porous nature. The best estimate of the technical lifetime on high-speed roads with the present intervention levels is 8 years, but this is something expected to be improved in the near future. Laying in bad weather: TLPA shall not be laid in wet or cold weather. If done, it will jeopardize durability. Nevertheless, the Dutch are attempting to make laying at lower temperatures possible. Presently, ambient air and road surface temperatures below 15 o C shall be avoided and it is preferable that temperatures are about 20 o C or higher. Thus, this should not be a problem in warmer climates. Warm-in warm laying: The lower layer must not be cooled down too much before the top layer is laid. Therefore, it is highly desirable to use a laying machine which can lay two layers in the same operation. There are such machines in Japan, Germany and the Netherlands, see [Sandberg & Masuyama, 2005]. Early-life skid resistance: It has been noted that the skid resistance in wet weather the few weeks immediately after laying a TLPA is lower than desirable according to Dutch standards. The development work in IPG has demonstrated a number of improvement procedures; the most effective of which was found to be to add glass slag of the fraction 0/1 mm to the surface [Morgon, ]. This procedure solved the problem at a negligible extra cost and no significant disadvantages. Obtaining a high voids content: In the AOT (Acoustic Optimization Tool 5 ) it was desired to achieve substantially higher air voids contents than the 20 % target commonly used. The contractors employed at the Kloosterzande test track had problems to achieve that, while maintaining a high durability. Later on they succeeded a little better, when putting higher priority to achieving high voids content. However, in Sweden, the contractor Skanska has achieved % in surfaces having an acceptable durability, and the German experiment mentioned in also achieved high voids content, so it should not be a major problem. However, it is likely that there is always some sacrifice of technical durability. As a parallel track, the Dutch are making comprehensive trials and testing with thin, semidense layers. The thickness of thin layers is in the range mm, as opposed to the mm common for normal dense asphalt concrete and SMA. That they are "semi-dense" means that their initial voids content may be 5-20 %, with the intermediate range most common. The grading resembles that of SMA surfaces but with lower fines content. Most of these thin layers are designed and constructed by road contractors, whose products are then proprietary and their design details not open for inspection. In general, they feature maximum chipping sizes of from 4 up to 8 mm, with a thickness typically times the maximum chipping size. An expected lifetime is 8-10 years, but up to 13 years seems possible. 5 Detta var ett delprojekt inom vilket man utvecklade en modell för att beräkna bullerreduktion utifrån designparametrar hos vägbeläggningar

49 34 The thin layers are mainly intended for low- or medium speed roads; i.e. urban areas, but some tests are made also for high-speed roads. The latter have been made within the IPG program. The already existing proprietary 6 thin layers show a noise reduction of 3-5 db at km/h, whereas new types tested in the IPG program at high speeds suggest noise reductions of 4-7 db in new conditions. See Figur 9 and further the section about low-speed roads later in this report. The SPBI levels in Figur 12 should be possible to compare with Figur 11 and from this one can see that the initial noise levels of the thin layers is db whereas it is db for the TLPA; i.e. the thin layers are almost as good as the TLPA surfaces in new condition. These thin surfaces have not been in operation for a long time on high-speed roads when this is written, so it is impossible to tell how fast the noise reduction deteriorates. However, after 8-11 months, the loss in noise reduction had been 0-1 db with an average of about 0.5 db for ten measured surfaces, which is very roughly twice as much as for the TLPA surfaces 7. The performance of the thin layers will be followed-up in the next few years. Figur 12. Measured SPB levels (SPBI in the violet bars) on thin layer sections on Dutch high-speed roads. From [Morgan, ]. Note that the reference level for the SPBI, in this case (violet bars), representing a middle-aged Dutch DAC 0/16, is at 82.3 db. However, in this diagram also a reference of a DAC 0/10 (probably new) is indicated at 81.3 db. 6 Proprietary means that the surface is offered on the market by some company as a specific product, using a special protected name. 7 This author s calculations from Fig in [Morgan, ]

50 35 I början av 2011 intervjuade författaren en av de ansvariga för IPG-programmet om hur de senaste två årens uppföljning av lågbullerbeläggningarna hade utfallit [van Vliet, 2011]. Det framkom då att de mycket positiva resultat man fått rörande bullerreduktionens beständighet i början av implementeringsperioden tyvärr inte längre gäller. Man hade ju rapporterat en minskande bullerreduktion med 0,2 0,25 db per år (se bl a Figur 11), men efter senaste mätningarna var bullerreduktionens avtagande ca 0,4 db per år. Det innebär att under en typisk livslängd på 8 år minskar bullerreduktionen typiskt med ca 3,2 db. Det är ju ändå ett bra resultat; dock inte alls så bra som det verkade vara initialt Resultat för låghastighetsvägar Holländarna har gjort en hel del försök även på låghastighetsvägar, dvs i tätorter med huvudsakligen 50 km/h skyltad hastighet. Resultaten tas emellertid inte med här eftersom dessa beläggningar med liten stenstorlek och hög kostnad generellt skulle ha mycket begränsad användning i svensk dubbdäcksmiljö. För de holländska resultaten hänvisas till [Sandberg, 2009]. Från senaste publicerade mätresultat kan dock nämnas att de ofta använda tunnskiktsbeläggningarna inte syns ha bättre långtidsegenskaper än de dränerande beläggningarna. Betydligt snabbare försämring med tiden har sålunda uppmätts för en grupp av tunnskiktsbeläggningar än för dränerande beläggningar enligt [van Blokland, 2011b]. 7.4 Det nya nederländska FoU-programmet SSW Det stora holländska IPG-programmet har avslutats och ersatts av ett nytt och mycket mindre FoU-program som kallas Super Stil Wegverkehr (SSW - Super Silent Traffic). Detta syftar framförallt till att testa innovativa lågbullerbeläggningar och man har redan hösten 2009 börjat med att prova poroelastisk vägbeläggning på en påkörningsramp till motorvägen A50 vid Apeldoorn. En del av detta program sker i samarbete med Danska Väginstitutet (Danish Road Institute DRI). Projektet kallas Inception of DVS-DRI joint research programme a) Acoustic Aging and b) Super Silent Traffic Detta är således ursprungligen ett holländskt-danskt samarbetsprojekt, men till vilket VTI adderades. Se [Kragh et al, 2010]. Visst arbete som VTI utförde inom nämnda projekt gjordes även med tanke på innevarande projekt. Dessa avsnitt redovisas på annan plats. 7.5 Det norska FoU-programmet "Miljøvennlige vegdekker" Ett stort forskningsprogram om lågbullerbeläggningar "Miljøvennlige vegdekker" genomfördes Projektet pågick i 4 år och forskningen gick ut på optimering av vägbeläggningarnas miljöegenskaper för att reducera buller och partikelemission från vägarna. Sammanfattande rapporter på engelska finns i två olika uppsatser [Aksnes et al, 2009][Berge & Storeheier, 2009] och utförliga rapporter på norska [Berge et al, 2009], [Evensen, 2009]. De norska erfarenheterna har stor relevans även för svenska förhållanden. Från [Berge et al, 2009] har följande slutsatser översatts till svenska:

51 36 Nya, täta asfaltbetongbeläggningar (ABT och ABS) kan ge 4-8 db(a) lägre däck/vägbanebuller (CPX), jämfört med en vald referensnivå för vägbeläggningstyperna ABT11/ABS11. Emellertid ökar bullernivåerna med i storleksordningen 3-4 db(a) efter den första vintersäsongen, då beläggningarna exponerats för dubbdäck. Täta beläggningar av typen ABT/ABS med maximal stenstorlek 6-8 mm ger högre bullerreduktion än beläggningar med mm sten, men är också mer känsliga för vinterförhållanden och dubbdäcksanvändning, så att bullerreduktionen avtar snabbare. Tunnskiktsbeläggningar testade i detta projekt ser ut att ha samma bulleregenskaper som normala, täta beläggningar. Porösa, dränerande beläggningar testade i projektet ger bullerreduktion i storleksordningen 5-9 db(a), jämfört med referensnivån, när beläggningarna är nya. Emellertid avtar bullerreduktionen snabbt efter att ha blivit exponerade för vinterförhållanden och dubbdäck. Bara efter 2-3 år med trafik är bullerreduktionen reducerad till endast 1-2 db(a). En fortsatt FOU-insats är nödvändig för att utveckla vägbeläggningar som kan ge en tillfredsställande bullerreduktion (> 3 db(a)) över en normal livstid på 6-7 år i ett nordiskt klimat. Notera att den norska referensen är ABT11/ABS11, dvs den virtuella referensbeläggningen som beskrivits i Kap. 6. Deras bullerreduktioner skall därmed ökas med ca 1,5 db(a) jämfört med svenska resultat. Man kan konstatera att de norska resultaten i hög grad liknar de svenska som presenteras i det följande kapitlet. Som en uppföljning av FoU-programmet har Samferdselsdepartementet i ett "tildelingsbrev" gett Statens vegvesen i uppdrag att arbeta vidare med ämnet. Man skriver bl a följande: "... ber Statens vegvesen følgja opp handlingsplanen mot støy for perioden Dette gjeld saerleg støysvake vegdekke, der resultata fra prosjektet "Miljøvennlige vegdekker" skal følgjast opp med implementering av dagens kunnskap, vidareutvikling av vegdekke og etablering av nye prøvestrekningar." I Samferdselsdepartementets proposition till Stortinget för budgetåret 2012 skrivs att man skall genomföra kartläggningar för att bestämma var lågbullerbeläggningar kan användas och att man ämnar göra vidare försök med sådana teststräckor [Samferdselsdepartementet, 2011]. Beträffande FoU prioriteras bl a: vegteknologi med fokus på bestandighet og økt levetid på vegdekker støy med fokus på effektive støytiltak og redusert kildestøy Departementet skriver att försöken med "porös asfalt" har gett kortare livstid än väntat och att det därför är svårt att använda den beläggningstypen som ett mer allmänt bullerreduktionsverktyg, men att finkorniga täta beläggningar har gett mer positiva resultat än de porösa beläggningarna trots att de inte ger lika stor bullerreduktion. Man arbetar med att under 2012 finna lämpliga försökssträckor där denna typ av lågbullerbeläggning kan provas beträffande läggning, hållbarhet och bullerreduktion. Emellertid framgår det inte att man avsätter några särskilda medel för mer allmän användning av lågbullerbeläggning.

52 37 Det är också intressant att notera att Samferdselsdepartementet i samråd med Statens Vegvesen planerar att införa "miljöfartsgränser" på vissa vägsträckor eller gator. Detta är intressant, bl a för att med lägre hastigheter ökar hållbarheten hos de finkorniga täta beläggningarna och de blir således relativt sett mer förmånliga (eller mindre oförmånliga). 7.6 Modell för att beskriva hur bullerreduktionen avtar med beläggningens ålder och trafikexponering I januari 2010 presenterades en analys av tidigare mätningar av bulleregenskaper hos vägbeläggningar, vilken utmynnade i en modell för att beskriva hur bullernivån för olika typer av beläggningar förändras med tid och trafik [Bendtsen et al, 2010]. I modellarbetet undersöktes först hur enbart beläggningens ålder påverkar bullerreduktionen och Bendtsen fann då vissa samband som tydde på ett avtagande av bullerreduktionen med 0,5-0,8 db per år för en stor del av de bullerreducerande vägbeläggningarna. Mätningar som utgjorde underlag för detta kom från landsvägar och motorvägar i Danmark och Kalifornien med asfaltbeläggningar. När ackumulerad trafik ersatte ålder i modellen blev resultaten mer konsistenta. Den bästa kombinationen av ålder och ackumulerad trafik erhölls genom att lägga 25 % vikt på åldern och 75 % vikt på årsmedeldygnstrafiken (ÅDT), vilket gav en konsistent bild inom varje beläggningstyp och även emellan dem. Modellen är långtifrån färdig. T ex saknar den data från t ex Tyskland, Nederländerna och Sverige som uppenbarligen blir mycket svåra att införliva i modellen med de parametrar som den har hittills. Parametrar såsom klimat (inkl dubbanvändning), kompetensnivå och praxis i de olika länderna måste rimligen spela in. Antagligen är det i viss grad tur som gör att de danska och Kaliforniska resultaten stämmer så bra överens. En annan sak som är viktig är att inkludera medelhastigheten i modellen eftersom denna starkt påverkar självrensningen hos dränbeläggningar. Emellertid ser författaren modellen som ett viktigt första steg på vägen mot en bättre beskrivning och prediktering av lågbullerbeläggningars akustiska hållbarhet. Det är ganska troligt att den kan fås att fungera hyggligt inom ett land eller en klimatregion med enhetliga förhållanden och ganska enhetlig teknisk nivå och praxis. F ö har man i Schweiz kommit fram till liknande resultat, nämligen att antalet passerande fordon, baserat på ÅDT, var ett något bättre mått på bullerförsämringen än beläggningens ålder [Angst et al, 2008]. En intressant iakttagelse från Bendtsens studie är att tunnskiktsbeläggningar gav nästan lika snabbt avtagande av bullerreduktionen som dränbeläggningar för lätta fordon, men ännu snabbare än dränbeläggningar för tunga fordon. Författaren tror att för lätta fordon förklaras detta av att porositeten minskar p g a igentäppning medan det för tunga fordon handlar främst om att texturen blir för slät med den ackumulerade trafiken. 7.7 Övriga anmärkningsvärda resultat Det finns en hel del andra anmärkningsvärda resultat, t ex från Danmark, Tyskland, Österrike, Schweiz, Italien, Storbritannien, Frankrike och Japan. Av tids- och kostnadsskäl ryms inte en sammanfattning av dessa här, utan läsaren hänvisas till följande litteraturhänvisningar:

53 38 Danmark: Av speciellt intresse torde dessa tre projekt vara, med resp referens: Dubbeldränbeläggning på Øster Søgade i Köpenhamn C [Ellebjerg & Bendtsen, 2008] Tunnskiktsbeläggningar i Danmark och Nederländerna [Bendtsen & Nielsen, 2008] Lågbullerbeläggningar av typ ytbehandling [Andersen & Bendtsen, 2010] Tyskland: Stort FoU-program kallat Leiser Strassenverkehr Nr 1, förkortat LeiStra, beskrivs översiktligt på en webbsida bestående av såväl en tysk som en engelsk sammanfattning [BASt S37, 2005]. Full rapport finns även [BASt S37, 2004]. En fortsättning (?), LeiStra2, presenteras på webbsidan [LeiStra2, 2008]; en sammanfattande rapport tycks inte ännu finnas, emellertid finns ett antal delrapporter att ladda ner från webbsidans flik "Publikationen". En tredje etapp har nyligen börjat, inga rapporter är f n kända av författaren. Schweiz: Ett stort nationellt projekt benämnt "Lärmarme Strassenbeläge innerorts" har genomförts Inom projektet har 21 olika beläggningar provats på sträckor i huvudsak inom tätbebyggda områden. Trafiken har varierat mellan 1000 och ÅDT. De senaste resultaten tillsammans med tidigare års resultat redovisas i [Angst et al, 2011]. De typer som man efter detta rekommenderar är: ACMR 4 eller ACMR 8, med hålrum 6-10 %, som är tät asfaltbetong med en kornkurva som ger hög makrotextur trots de små stenstorlekarna 4 eller 8 mm. Detta anser man vara standardlösningen, som rekommenderas där buller är ett problem. ACMR 4, ACMR 6 eller ACMR 8, med hålrum %, som är ett mellanting mellan tät och dränerande asfaltbetong ("semi-tät") med en kornkurva som ger en mycket hög makrotextur trots de små stenstorlekarna 4, 6 eller 8 mm. Detta anser man vara en icke-standardlösning, men som är värd att använda där buller är ett problem. Japan: I Japan används dränasfalt på i stort sett alla s k expressways och andra huvudvägar där bullerstörningar uppträder, plus på större delen av de stora städernas huvudgator. Det är i huvudsak enkellagers dränasfalt som används. Den har följande standardsammansättning: Max stenstorlek: 13 mm Tjocklek: 50 mm (men 40 mm på expressways, för att spara pengar) Hålrum: 20 % Dubbellagers dränasfalt används i fall där bullerproblemen är extra svåra. Anledningen till att man använder dränasfalt på huvudgatorna i städerna är inte i första hand bullerproblem utan syftet är att reducera den s k "heat island"-effekten, dvs den intensiva uppvärmning av asfalterade ytor och byggnader som sker i framförallt stadskärnorna p g a solinstrålningen. Det har visat sig att med dränasfalt kan man reducera beläggningstemperaturen med ca 10 o C, vilket reducerar behovet av att använda luftkonditionering, vilket innebär att man sparar energi och koldioxidutsläpp. Emellertid har man tacksamt noterat att man får en bonuseffekt i

54 39 form av en viss bullerreduktion i hela stadskärnorna på det viset. Möjligheterna att lagra stora vattenmängder och undvika översvämningar vid kraftig nederbörd, såsom vid tyfoner, har även ökat. Som framgår av andra delar av denna rapport är dränasfalt känslig för krafter längs med och tvärs vägen; där t ex inbromsningar, accelerationer, fickparkeringar och kurvkörning leder till krafter i kontaktytan däck/väg som lätt får stenar att lossna. I Europa används därför dränerande beläggningar knappt alls i miljöer där sådana krafter förekommer i stor utsträckning. Men i Japan gör man uppenbarligen det. Förklaringen är att i Japan har man sedan en tid ett extremt starkt bindemedel för dränasfalt som gör att nämnvärda stensläpp inte uppträder ens i högtrafikerade korsningar på stadsgator [Fujita, 2011]. Bindemedlet lär vara ett högmodifierat SBS som är mycket dyrt och som därför används i huvudsak bara i korsningar. Detta har ersatt de försök man gjorde för flera år sedan med att addera epoxi för att förstärka dränasfalt i korsningar och det nya starka bindemedlet funkar bättre än epoxin. Författaren har inte ännu lyckats få reda på närmare uppgifter om bindemedlet. Många av de viktigaste resultaten från alla de nämnda länderna sammanfattas i [Sandberg, 2009].

55 40 8. De viktigaste mätresultaten från svenska lågbullerbeläggningar 8.1 Inventering av olika försök i Sverige Under hösten 2008 och våren 2009 genomfördes en inventering av bullerreducerande beläggningar i Sverige. En enkät skickades i ett första skede ut till Vägverkets regioner, till de större kommunerna och även till asfaltentreprenörerna. Utifrån svaren från enkäterna togs i ett andra skede kontakter med de handläggare/regioner/kommuner/entreprenörer som engagerat sig i frågor rörande lågbullerbeläggningar. Syftet var att samla in fördjupad information. Arbetet utfördes av VTI och Vägverket. Arbetet har sammanställts i Excelfiler samt i listor i ett VTI Utlåtande [Jacobson & Viman, 2010]. Beläggningarna är därvid indelade i följande grupper: Dubbeldrän (två lager av dränerande asfaltbetong) Enkeldrän utan gummi (ett lager av dränerande asfaltbetong) Enkeldrän med gummi (ett lager av dränerande asfaltbetong) Gummiasfalt (asfaltbeläggning med 1,5-2,0 viktsprocent gummigranulat) Halvtäta tunna beläggningar (med liten max stenstorlek) Övriga Inte alla beläggningarna förtjänar benämningen lågbullerbeläggning utan flera är endast marginellt "tystare" än en ABS16. Från inventeringen, kompletterad med författarens egna erfarenheter, kan följande informationer nämnas: Dubbeldränbeläggning lades eventuellt första gången i Sverige redan år 1994 (?) på Söder- Västerleden vid Tynneredsmotet i Göteborg. Författaren var nämligen då och rekognoscerade för en lämplig bullermätplats, och tog bl a en serie fotografier, efter tips och förfrågan av någon beläggningsexpert i Göteborg. Det var då avsikten att 1994 eller 1995 anlägga en dubbeldränbeläggning efter holländsk modell där. Men försöket verkar inte ha följts upp och dokumenterats, och det är möjligt att det inte ens kom till stånd. I vart fall blev VTI inte anlitat för de avsedda bullermätningarna. Det första "riktiga" försöket med dubbeldrän utfördes år 2003 på E18 vid Upplands Bro Bålsta, där Skanska var entreprenör. Därefter lades flera dubbeldränbeläggningar år 2005: TA 9, E4 Hallunda (Skanska) ViacoQuiet, E22 Malmö Lund (NCC) Fältarpsvägen, Helsingborg (PEAB) Sankt Persgatan, Sigtuna (Skanska) (förförsök inför E4-sträckan) År 2006 lades dubbeldrän på två ställen: ramper till E4 vid Västberga (Skanska). ViacoQuiet, Högsboleden, Göteborg (NCC) År 2007 lades följande dubbeldränbeläggningar: TA 9, Väg 260, Gudöbroleden, Tyresö (Skanska) E18 Järvastaden, Solna (Skanska) Sunnavägen, Karlskrona (NCC)

56 41 År 2008 och 2009 lades ingen dubbeldrän, utom att Skanska år 2008 bytte ut topplagret på den som lades vid Hallunda år 2005 samt på den som lades 2003 på E18. I juni 2010 lades på en 800 m lång sträcka på Gåshagaleden i Lidingö en dubbeldrän TA9 av Skanska. Såvitt känt har samtliga dubbeldränbeläggningar haft PMB som bindemedel. Vad gäller enkeldrän utan gummi från perioden före år 1990 känner författaren till följande, där VTI utförde bullermätningar på samtliga utom den sista: OGEAM12 (emulsion), nuv E22 Lund- Hörby, lagd år 1976, mätt år 1978 OGFC, nuv RV23 Hörby, lagd år 1980 ABD12, E4 i Timrå år ABD12, gamla E4 vid Borg i Norrköping år 1983 ABD12, gamla E4 vid Gistad år E4 vid Nyköping 1983 E4 vid Nyköping 1983 (fibermodifierat bindemedel) E4 vid Nyköping 1983 (gummimodifierat bindemedel) Det förekom även ett okänt antal enkeldränbeläggningar som lades i mitten och slutet av 1980-talet i trakten av Växjö. I slutet av 1980-talet och på 1990-talet syntes besvikelsen vara stor över att dränbeläggningarna inte hade haft så bra akustisk och/eller teknisk hållbarhet som förväntades så författaren känner endast till tre experiment (varav VTI gjorde bullermätningar på de två första): Duradrain16, E20, Partille, 1995 (Skanska) Duradrain16, LV226 Huddinge/Stuvsta, 1995 (Skanska) Okänd typ i Östersundsområdet, 1995 I modernare tid ( ) har enkeldrän lagts ut enligt följande [Jacobson & Viman, 2010]: TA6, E18 Upplands Bro Bålsta, 2003 (Skanska) Kockvägen/Tältvägen, Gammelstaden, Luleå Åkergatan, Haparanda Sickla, Solna, 2006 (Skanska) Nytorpsvägen, Tyresö (NCC) Renstiernas gata, Stockholm, 2007 (NCC) Spångavägen, Stockholm, 2007 (NCC) Västeråsvägen, Eskilstuna (NCC) ABD16, E6, Ljungskile, 2008 (VVP) ABD16, E20, Partille, 2006 (Sandahls) E6, Ljungskile, 2008 (NCC) E20, Partille, SBS 65/105-50, 1999/2000 (PEAB) V160, Stenungssund, SBS 65/105-50, 2005 (PEAB) ABD11, E65, Ystad, 2007 Swedrain, Axeltoftavägen, Landskrona, SBS 40/80-55, 2006 (PEAB) Swedrain, Fältarpsvägen, Helsingborg, SBS 40/80-55, 2005 (PEAB) Viacodrän 11, Eklandagatan, Göteborg, 2008 (NCC) ABD16, Väg 260, Gudöbroleden, Haninge, 2009 (NCC) ABD16, E22, Lund, 2009 (PEAB)

57 42 Enkeldrän med inblandning av gummi (ca 1,5-2,0 viktsprocent av totala mixen) har lagts enligt följande: E22, Söderleden, Norrköping, 2008 (Skanska) GAÖ8, LV180, Boråsvägen, Alingsås, 2009 (PEAB) GAÖ11, LV180, Boråsvägen, Alingsås, 2009 (PEAB) OGAR11, Löddeköpinge, 2007 (Skanska/Svevia) Några specialbeläggningar med mycket stor gummiinblandning har lagts enligt följande: Tokai, poroelastisk beläggning (ca 85 % gummi), Skattegårdsvägen, Stockholm, 2004 (Skanska/VTI) Rosehill, poroelastisk beläggning (ca 85 % gummi), Skattegårdsvägen, Stockholm, 2004 (Skanska/VTI) Spentab, poroelastisk beläggning (ca 85 % gummi), Skattegårdsvägen, Stockholm, 2004 (Spentab/VTI) Gummiasfalt, ca 8 % gummi, Tagenevägen, Göteborg, 2006 (NCC) Gummiasfalt, ca 8 % gummi, Eklandagatan, Göteborg, 2007 (NCC) Viacogrip 8, Blackebergsvägen, Stockholm, 2007 (NCC) Viacogrip 8, gummiasfalt, ca 6 % gummi, Flygfältsvägen, Göteborg, 2008 (NCC) Viacogrip 8, gummiasfalt, ca 6 % gummi, Pilotvägen, Göteborg, 2008 (NCC) Ett antal försök med beläggning med stor andel gummi och viss porositet gjordes även på Hantverksvägen i Göteborg åren Innan dess lades poroelastisk vägbeläggning på några ställen under och 1990-talen under ledning av IFM Akustikbyrån eller Acoustic Control AB. I övrigt skall bara nämnas såsom beläggning med avsevärd bullerreducerande potential: TS 0/8, Ellenborgsvägen, Malmö, 2006 (Skanska) ABT8, RV34/23 Slaka, vägren, 2004 (Skanska) ABT8, LV1050, Flistad-Fornåsa, vägren, 2004 ABS8, ABT8, ABT11, RV 13 västerut från Hörby I den inventering som finns i [Jacobson & Viman, 2010] är ytterligare ett antal tunna beläggningar listade, men eftersom de inte har befunnits ge nämnvärd bullerreduktion har de inte medtagits; endast sådana som utsatts för bullerprovningar är medtagna här, med det extra villkoret att de har en potential att initialt reducera bullernivån med minst 3 db(a). Man kan konstatera att som synes har relativt många och spridda försök utförts under perioden Det ställer sig emellertid omöjligt att inom ramen för detta projekts budget redovisa resultaten av alla dessa försök. 8.2 SILVIA-projektet: E18 Upplands Bro - Bålsta Vid planeringen av EU-projektet SILVIA föreslog författaren att Skanska skulle inbjudas att delta i projektet samt att några provbeläggningar, bl a en dubbellagers dränasfalt och en s k Duradrain skulle anläggas någonstans i Sverige. Så skedde också och provbeläggningarna anlades sedermera av Skanska på E18 mellan Upplands Bro och Bålsta. E18 är där en 2x2- filig motorväg med skyltad hastighet 110 km/h; trafikvolymen (ÅDT) är ca

58 Noise reduction [db(a)] Noise reduction [db(a)] 43 Dubbeldränbeläggningen bestod av ett 30 mm tjockt topplager med 11 m max stenstorlek och ett 50 mm tjockt bottenlager med 16 mm max stenstorlek. De dränerande beläggningarna kompletterades med en tunnskiktsbeläggning av typ Novachip 0/11 och en referensbeläggning ABS16. Som referensbeläggning tjänstgjorde även en 2 år gammal ABS16 på RV34/23 vid Slaka, Linköping. Dränbeläggningarna visade sig sedan uppfylla målen inom SILVIA över förväntan. Figur 13 visar resultaten av VTI:s mätningar med SPB-metoden år 2003 samt år Mätningarna år 2003 skedde när beläggningarna var 1-2 månader gamla, och år 2005 när beläggningarna var ca 2 år gamla. I figuren visas bullerreduktionen i förhållande till en två år gammal ABS16 (se ovan). Av figuren framgår att dubbellagers dränasfalt av den typ som testades här gav en bullerreduktion i nytillstånd av ca 8 db(a) för personbilar och 7 db(a) för tunga fordon. Detta verkade först nästan osannolikt bra men kunde verifieras vid efterföljande mätningar. Enkellagers dränasfalt av den typ som testades här ( Duradrain16 ) gav då endast 3-4 db(a) i bullerreduktion; lika för lätta och tunga fordon. Efter två års trafikexponering hade dubbellagers-beläggningens bullerreduktion sjunkit till ca 6 db(a) för lätta fordon (oförändrat för tunga) medan enkellagers-beläggningen hade ökat bullerreduktionen med 2 db(a) till 5-6 db(a) för lätta och för tunga fordon. Detta var unikt positiva data. 10 Light vehicles, 110 km/h New 2 years SMA 0/16 Novachip 0/11 Double-layer porous asphalt Road surfaces Heavy vehicles, 85 km/h Single-layer porous asphalt New 2 years Figur 13. Resultat av bullermätningarna med SPB-metoden på E18 Upplands Bro Bålsta, år 2003 (ny) och år 2005 (2 år). Resultat uttryckt som bullerdämpning jämfört med ABS16, 2 år gammal SMA 0/16 Novachip 0/11 Double-layer porous asphalt Road surfaces Single-layer porous asphalt

59 Noise reduction [db(a)] 44 Några SPB-mätningar gjordes aldrig efter år Däremot fortsatte TUG att göra CPXmätningar. Resultaten av dessa sammanfattas nedan. CPX-mätningar med alla de fyra ursprungliga referensdäcken utfördes varje år mellan 2003 och Mätningarna 2006 utfördes i månadsskiftet juli-augusti då temperaturen var extremt hög (10-15 grader högre lufttemperatur än vid tidigare mätningar), vilket påverkade mätvärdena så att de blev lägre än normalt. En sådan temperaturskillnad brukar ge ca 1 db lägre bullernivå. För Däck A repeterades mätningar i oktober samma år. Då erhölls ett värde för Duradrain 16 som var 2,7 db högre än motsv i juli. Denna skillnad har använts för att korrigera värdena i juli månad för Duradrain-beläggningen. Figur 14 visar CPX-mätningarna under tiden Där har mätvärdena för 2006 höjts med 1 db för att kompensera för den höga temperaturen, utom för Duradrain där värdet höjdes 2,7 db enligt diskussionen ovan. Mätningarna år 2008 utfördes inte med de fyra ursprungliga referensdäcken utan med de nya däcken SRTT och AAV4. Vid detta tillfälle hade en del av den gamla dubbeldränbeläggningen fått sitt topplager utbytt mot ett nytt sådant. Det nya lagret gav en bullerreduktion på 6,0 db(a); dvs man kom tillbaka ungefär till ursprungliga bullerreduktionen (år 2003) för dubbeldränbeläggningen. Notera att referensnivån 0 db, motsvarande ABS16 minst 2 år gammal har fastställts baserat på de två ABS16 som uppmättes åren Medelvärdet uppmätt för dessa var 101,6 db(a). Bullerreduktionen har alltså räknats från nivån 101,6 db(a). 7 SMA 0/16 #1 SMA 0/16 #2 Novachip 11 DPAC Duradrain y = -0,9839x + 6,1481 R 2 = 0, Age [years] Figur 14. Mätningar med CPX-metoden på provsträckor på E18 Upplands Bro Bålsta under en följd av år. Se texten beträffande korrektion för hög temperatur år 2006.

60 45 Notera att förlusten av bullerreduktion för dubbeldränbeläggningen är ca 1,0 db(a) per år. Notera även vid jämförelse mellan SPB- och CPX-mätningarna att de senare tycks ge mycket dålig korrelation med SPB-mätningarna, där CPX-värdena (bullerreduktionen) är 1-2 db lägre än SPB-värdena. Möjligen kan detta bero på olyckligt valda platser för SPB-mätningarna; dvs att dränbeläggningarna skulle ha varit exceptionellt bra just där. En störande faktor kan även vara att smuts dras in olika mycket från angränsande tät beläggning. 8.3 E4 Botkyrka - Hallunda Väg- och beläggningsinformation På en ca 1300 m lång sträcka av E4-an vid Hallunda i Botkyrka kommun, mellan Stockholm och Södertälje, lades i oktober 2005 en dubbellagers dränasfalt av liknande typ som på E18. Man kan säga att den lärdom som drogs av E18-försöket omsattes i detta E4-projekt. Den beläggning som lades där var Skanskas typ TA9/11 [Nilsson, 2010]. Den består av ett 50 mm tjockt undre lager med max 16 mm sten och ett 30 mm tjockt övre lager med max 11 mm sten. Bindemedlet är polymermodifierat (PMB). Hålrummet är ca 20 % i nytillstånd uppmätt med CT-scan-metoden i Holland, vilket författaren tror motsvarar ett något högre hålrum uppmätt på traditionellt sätt; gissningsvis ca 25 %. Figur 15 visar Vägverkets informationsskylt vid västra änden av sträckan; dvs sträckan med dubbeldrän börjar just under bron på bilden. Läggningen utfördes nattetid i mitten av oktober 2005, dvs så sent på året att temperaturen var lägre än vad som är hälsosamt för läggningen. Detta medförde troligen att beläggningens hållbarhet har varit avsevärt sämre än den kunde ha varit om den hade lagts under sommaren, eftersom läggningstemperaturen för en dubbellagers asfalt är extremt kritisk. Figur 15. Provsträcka på E4 vid Hallunda/Botkyrka med dubbellagers dränasfalt (som börjar under bron). Foto från 2009.

61 46 På denna sträcka är ÅDT enligt [Nilsson, 2010] men enligt [Jacobsson, 2009]. Detta avser trafiken i alla filer i båda riktningarna; möjligen kan diskrepansen mellan värdena bero på att Skanska möjligen kan ha inkluderat även av- och påkörningsfilerna (vilket inte borde ske), medan det lägre värdet antagligen bara avser genomgångstrafiken på de 2x2 filer som går genom hela sträckan (från 2011 finns en extra fil i södergående riktning). Skyltad hastighet är 90 km/h; verklig medelhastighet torde ligga i trakten av 80 km/h. Den area som belades med TA9/11 var m 2 enligt [Nilsson, 2010], men m 2 enligt [Jacobsson, 2009]; återigen kan skillnaderna bero på hur man räknar av- och påkörningsfilerna Typ av bullermätningar Bullermätningar har gjorts av tre olika slag: Mätningar på passerande trafik med en metod som specificeras som NordTest (NT) ACOU 056 "Measurement of noise immission Survey method". Den liknar SPB-metoden på så sätt att den mäter på passerande trafik, men skiljer sig genom att mätpunkten är mer godtycklig och att inte enskilda fordon särskiljas. I huvudsak torde den med de korrektioner som görs för fordonssammansättningen och normerad till dygnsekvivalentnivå ge ungefär samma resultat i bullerreduktion som SPB-metoden skulle ha gett. Hastigheten hos fordonen kontrollerades inte men torde ha varit ca km/h. Hastighetsskillnader hos trafiken mellan de olika mättillfällena kan ha påverkat uppmätta ljudnivåer, men variationerna borde ha varit små vad gäller bullerskillnader mellan dränasfalten och referenssträckan då de hade ungefär samma trafik och mättes samtidigt. Dessa mätningar utfördes av Ramböll; i princip en gång per år. Mätningar enligt CPX-metoden, utnyttjande det gamla referensdäcket Tyre A, vid hastigheterna 50 och 80 km/h. Dessa mätningar utfördes av SINTEF i Norge med en CPX-trailer byggd av M+P i Holland. Första mättillfället var ca en vecka efter utläggning av dränbeläggningen i oktober 2005, och sedan gjordes nästa mätningar i juni och september Mätningar enligt CPX-metoden vid hastigheterna 50 och 80 km/h gjordes även av Tekniska Universitetet i Gdansk (TUG). Därvid utnyttjades flera referensdäck; dels Tyre A och Tyre D som specificerades som referensdäck i de första versionerna av ISO , dels de referensdäck som på senare tid specificeras av ISO-gruppen, dvs SRTT och AAV4. Utöver dessa användes även en tid ett däck som benämndes MT (Goodrich Mud Terrain), vilket i ett övergångsskede avsågs vara ett alternativ till Tyre D och AAV4, men som till slut fick "ge vika" för AAV4. Dessa mätningar utfördes av TUG med en CPX-trailer byggd av TUG. Första mättillfället var närmare ett år efter utläggning av dränbeläggningen i oktober 2005, och sedan gjordes mätningar varje år. I slutet användes inte de gamla referensdäcken Tyre A och Tyre D, eftersom de ansågs vara alltför gamla, och inte heller MT eftersom det ersattes av AAV Resultat Resultaten sammanfattas i Figur i form av bullerreduktioner som funktion av tiden efter att beläggningen lades ut. Varje symbol i diagrammet avser en mätning; de som visas som stora kvadrater gäller dygnsekvivalentnivåerna uppmätta av Ramböll; de mindre symbolerna gäller CPX-mätningarna. De blåa symbolerna och blåa linjen avser mätningar utförda efter att topplagret i beläggningen hade förnyats av Skanska.

62 Noise reduction [db(a)] Noise reduction [db(a)] 47 Original pavement New top layer y = -2,3944x + 7,5536 R 2 = 0,8578 y = -1,8027x + 10,738 R 2 = 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Age of pavement [years] Figur 16. Uppmätta bullerreduktioner som funktion av tiden efter att beläggningen lades ut. Mätningar vid alla hastigheter ingår, dvs bullerreduktionen är ett medelvärde av vad som erhölls vid 80 och 50 km/h. Original pavement New top layer y = -2,5077x + 7,8919 R 2 = 0,8457 y = -1,9805x + 11,743 R 2 = 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Age of pavement [years] Figur 17. Uppmätta bullerreduktioner som funktion av tiden efter att beläggningen lades ut. Mätningar vid 50 km/h ingår inte, endast 80 km/h. Första diagrammet inkluderar alla mätningar, medan det andra endast tar med dem som gjordes i det högre hastighetsintervallet (> 70 km/h). Det senare torde vara mest relevant för just denna sträcka, men värdena för 50 km/h torde vara relevanta om beläggningen hade lagts på en väg med skyltad hastighet av km/h. Resultaten är dock samstämmiga varför man kan dra slutsatsen att hastigheten (50 eller 80 km/h) har endast mycket liten betydelse.

63 48 Följande kan noteras från resultaten: Dygnsekvivalentnivåerna uppmätta på passerande trafik ger ungefär samma bullerreduktion som CPX-nivåerna. Mätningarna som SINTEF och TUG gjorde (SINTEF använde enbart Tyre A) skiljer sig ca 1 db för Tyre A, där TUG uppmätte det lägre bullerreduktionsvärdet. Detta kan bero på delvis olika utnyttjade mätsträckor för såväl dränasfalten som referenssträckan, men kan även bero på olika ålder och hårdhet hos referensdäcken. Huruvida den låga hastigheten 50 km/h tas med eller inte har ingen avgörande betydelse för bullerreduktionen; även om denna är några få tiondels db lägre vid 50 km/h än vid 80 km/h. Däcket AAV4 ger ca 0,5 db lägre bullerreduktion än däcket SRTT, dvs för tung trafik kan man vänta sig ca 0,5 db lägre bullerreduktion än för lätt trafik. Initial bullerreduktion är ca 8,5 db, vilket är ett enastående bra resultat, men efter ca 3 år återstår knappt inget av denna. Utbyte av topplagret mot ett nytt sådant återställer bullerreduktionen till ca 6 db. Förlusten av bullerreduktion uppgår till ca 2,5 db/år under de första åren; sedan är den ca 2 db/år. Bullerreduktionsförlusten är ungefärligen linjär; möjligen kan en svag exponentialfunktion skönjas men en linjär approximation (= regressionslinjen) är acceptabel. För en förväntad livslängd (efter utbyte av topplagret) av ca 6 år torde återstående bullerreduktion vara nära 0 db. Under denna tid torde medelbullerreduktionen vara ca 4 db. Ytterligare en intressant iakttagelse skall noteras. Om man studerar bullernivåerna som funktion av avståndet efter dränbeläggningens början, ser man en tydlig effekt i form av en starkt reducerad bullerreduktion strax efter en skarv mot en tät beläggning. Detta tyder på att smuts dras in från den täta beläggningen och tätar den dränerade beläggningen; mer ju närmare skarven man är. En alternativ mekanism kan vara att läggningen på något sätt inte blir optimal förrän man lagt ut ca m. Emellertid är detta en observation som nästan alltid kan göras nära skarvar mellan en dränbeläggning och en tät beläggning varför den troligaste mekanismen är smutsindragning från den täta beläggningen. Detta framgår av ett närmare studium av resultaten från CPX-mätningarna; se Figur 18. Figurens vänstra kant är skarven mot en tät beläggning mot Södertäljehållet och körriktningen är från väster mot öster. Använt referensdäck är SRTT. Ljudnivåerna är korrigerade till den nominella hastigheten 80 km/h. Första 100 m är ljudnivån db, nästa 100 m är den 95 db medan den därefter blir ca 94 db med en variation på ca ± 1 db. Det är således mycket viktigt var man placerar en eventuell mätpunkt vid sidan av vägen. Beläggningens funktion måste ställas i relation till den mycket höga trafikvolymen. Se vidare nedan.

64 Ljudnivå [db(a)] Hastighet [km/h] Noise Level (ljudnivå) Actual speed (verklig hastighet) E4 dirstockholm Avstånd från beläggningens början [m] Figur 18. Uppmätt ljudnivå och hastighet som funktion av avståndet från beläggningens början, dvs kanten mot den täta beläggningen. Denna kant ligger under bron i Figur 15. Körriktningen är från väster mot öster. Mätning år 2006 då beläggningen var ett år gammal E4 Huskvarna-Jönköping Trafiken på E4-an förbi Huskvarna har ökat och med den även det buller som trafiken ger. Mellan 1987 och 2002 ökade trafikmängden på E4-an med 34 % från ca till ca fordon. Den tunga trafiken som ger mest buller ökade med 64 %. Redan år 2000 började miljökontoret få in klagomål från boende på Norrängen och Vättersnäs. Detta var inledningen på en lång process som slutligen ledde till att miljööverdomstolen år 2008 fastställde att Vägverket skulle sänka utomhusbullret från 70 db(a) till 60 db(a) senast 31 december Domen finns att läsa i [Svea Hovrätt, 2008]. De boende på Norrängen hade innan åtgärderna ca 70 db(a) ekvivalent ljudnivå utomhus (dygnsmedelvärde). De bor i en vacker miljö med utsikt över Vättern, se exempel i Figur 19, men kan i stort sett inte vistas utomhus och kan inte använda sina balkonger på grund av allt buller från trafiken på E4:an; detta trots att den nedersta villaraden redan för några år sedan fått bullerskärmar uppförda. Åtgärder vid Norrängen som vidtagits är följande Sänkt hastighet från 110 till 90 km/h (påverkar dock knappast den tunga trafiken) Ytterligare avskärmning med bullerskärm Lågbullerbeläggning Den ytterligare bullerskärmningen har såvitt författaren erfarit inte varit så populär bland de boende eftersom den försämrar utsikten, trots att den delvis är transparent. Lågbullerbeläggningen lades i början av juni 2010 vid en lufttemperatur av ca o C på en ca 2700 m lång sträcka. Entreprenör var Svevia. Man lade då en dubbellagers dränasfalt, där topplagret lades på dagen efter bottenlagret. Topplagret var uppbyggt av sten 8/11 mm och

65 50 var 30 mm tjockt, medan bottenlagret hade sten 11/16 mm och var 50 mm tjockt. Den del av sträckan som huvudsakligen ligger i Jönköping fick emellertid en enkellagers dränasfalt, liksom vägrenarna på huvudsträckan. Hålrumshalten i dubbeldränbeläggningen lär ska ha varit ca 25 % (med undantag för vissa specialsträckor som hade lägre halt). Ett speciellt högmodifierat bindemedel från Nynäs användes i topplagret för att få bästa möjliga motstånd mot stensläpp. Figur 19. Typisk villa närmast E4-an i norra Huskvarna, med utsikt över Vättern. Figur 20. Den nylagda dränasfaltbeläggningen på E4 i Huskvarna sedd från norr mot söder. Foto i juli 2010.

66 Bullerreduktion [db(a)] 51 Att lägga de båda lagren under två olika dagar är ett nytt grepp som författaren inte hört att man gjort tidigare. Inom det holländska IPG-programmet och enligt diskussioner författaren haft med flera experter i mellan- och sydeuropa är det mycket viktigt att båda lagren läggs i stort sett samtidigt ("wet-on-wet"), med användning av speciell läggare; se [Sandberg & Masuyama, 2005]. Om det visar sig senare att det uppträder separationer mellan de båda lagren, vilket det tidvis gjorde på Hallunda-sträckan, kan förklaringen vara att man inte lade lagren samtidigt. Om å andra sidan separationer inte uppträder är det ett tecken på att läggningstekniken var bra och erbjuder ett billigare alternativ än att lägga wet-on-wet. Den 1 juni 2010 predikterade författaren i ett brev till Svevia att en bullerreduktion på 7,5 db(a) skulle erhållas med den avsedda dubbeldränbeläggningen, baserat på ett samband som anges i Fig i [Sandberg & Ejsmont, 2002]. Senast författaren körde på den aktuella sträckan, i augusti 2011, syntes inga nämnvärda skador, annat än spår efter något vasst som hade släpat eller rullat närmast vägrenen; möjligen från ett punkterat och tappat bildäck där fälgen kan ha rullat mot beläggningen. Några mindre stensläpp såg ut att finnas i skarven mellan dubbel- och enkeldränbeläggningarna. Mätningar enligt kraven i upphandlingen gjordes i juli 2010 i VTI:s regi men med TUG:s CPX-mätvagn. Beläggningarna var då en månad gamla. Resultaten sammanfattas i Figur 21 såsom bullerreduktion i förhållande till ett medelvärde av tre referenssträckor med ABS16. Mätningar gjordes med däcken SRTT och AAV4 men eftersom resultaten med dessa blev nästan desamma har i figuren endast medelvärdet för de båda däcken redovisats. Mätningar gjordes i de flesta fall även vid 50 km/h men de redovisas inte här eftersom trafiken på vägen går med hastigheter mellan 80 och 90 km/h, och (olagligt) en del vid högre hastighet km/h 70 km/h Enkeldrän "Normal" Dubbeldrän "Normal" Enkeldrän "Normal" Enkeldrän "Special" Dubbeldrän "Normal" Dubbeldrän "Special" Figur 21. Resultat av CPX-mätningar av bullerreduktion på E4-sträckorna genom Huskvarna och norra Jönköping. Medelvärde för de två referensdäcken SRTT och AAV4.

67 52 Vid närmare studium av resultaten ser man att bullernivån på olika 10 m långa segment längs sträckan med dubbeldrän varierar ca 2,5 db mellan max och min; motsvarande på enkeldränsträckan är ca 3,0 db. Detta beror antagligen delvis på att man provar olika varianter där. I verkligheten finns det flera specialsträckor inlagda i programmet vilka kan förklara några variationer. Det gäller t ex en s k Fogseal (försegling), en sträcka med stålslagg istället för sten och en sträcka med förhöjd bindemedelshalt. Resultatet för dubbeldränsträckan i nytillstånd måste anses vara mycket bra det överstiger kravet på 5 db(a) med nästan 50 %. Enkeldränsträckan har däremot inte blivit bra - i likhet med många andra enkeldränbeläggningar som anlagts på senare tid; se senare avsnitt i rapporten. En vanlig ABS11 hade sannolikt fått ungefär likadan bullerreduktion. Det kan verka egendomligt att enkeldränsträckan är så mycket sämre än dubbeldränsträckan, eftersom den är utförd som samma beläggning som utgör toppskikt på dubbeldränbeläggningen. Texturmätningar av VTI har bekräftat detta det är ingen nämnvärd skillnad i vare sig makroeller megatextur mellan de båda, och Svevias mätningar av hålrummet på upptagna borrkärnor visar på att även hålrummet är lika (ca 25 %). Det innebär att det således är det undre bottenlagret i den dubbla dränasfalten som ger den dramatiska skillnaden! Det är verkligen en för de flesta oväntad och kanske osannolik förklaring att det som ligger under de översta 30 mm i beläggningen kan ha en så dramatisk effekt. Förklaringen till att enkeldränbeläggning ger så mycket sämre resultat diskuteras i avsnitt Bullermätningar med CPX-metoden utfördes även år I princip gjordes identiska mätningar, samma däck, samma utrustning i övrigt, samma delsträckor. Emellertid byttes en av referensytorna ut mot två nya sådana (samtliga var ABS 16) eftersom den hade lagts om. En mätserie genomfördes i sista veckan i juni och en andra mätserie ungefär en vecka senare, dvs i början av juli. Däremellan gjordes en renspolning av de porösa beläggningarna. Resultaten redovisas i Tabell 3. I tabellen har skillnad gjorts mellan två delar av enkeldränbeläggningen, nämligen avfarten i K1-an från söder mot Huskvarna (300 m lång, som är utsatt för extra hög pendlartrafik) och övriga delar belagda med enkeldrän. Värdena är A-viktade ljudnivåer i db refererande till ett referensfall som består av medelvärdet av ljudnivåer uppmätta på fyra olika beläggningar av typen ABS 16 i gott skick och av "medelålder". Tabell 3. Bullerreduktion i db(a) på dränbeläggningarna på E4 i Huskvarna uppmätt med CPX-metoden i juli 2010 (en månad gammal beläggning), juni 2011 (ett år gammal, före renspolning) och juli 2011 (efter renspolning). Hastighet 90 km/h. SRTT och AAV4 är provdäcken; se avsnitt 5.4. Beläggningstyp Juli 2010 Juni 2011 Juli 2011 SRTT AAV4 SRTT AAV4 SRTT AAV4 Enkeldrän (huvudsträckan) 2,3 1,1 2,8 2,2 2,5 2,3 Enkeldrän (avfart Huskvarna) 2,3 1,1 5,2 4,9 4,6 4,8 Dubbeldrän (huvudsträckan) 7,6 7,3 7,8 7,5 7,8 7,6 Värdena för 2011, dvs för drygt ett år gammal beläggning, måste sägas vara sensationella. Någon försämring av bullerreduktionen har nämligen inte skett under det första året, utan värdena ligger kvar på samma nivå inom 0,2 db (vilket är gott och väl inom felmarginalerna).

68 53 Det visar sig även att renspolningen har varit verkningslös, men det är ju helt naturligt om ingen nämnvärd igentäppning av hålrummet har skett. Resultatet är så osannolikt bra att mätdata har gåtts igenom extra noga för att upptäcka eventuella fel, men sådana har inte kunnat hittas. Dessutom har ju samma resultat erhållits vid två helt oberoende mätserier, i juni resp. juli Detta är första gången som en dubbeldrän i Sverige inte har försämrats nämnvärt över dess första levnadsår. Det kommer att bli mycket spännande att se hur beläggningarna i Huskvarna/Jönköping utvecklas med tiden, dvs om den tekniska och akustiska beständigheten kan fortsätta att överträffa vad som tidigare har noterats, t ex i Hallunda. Trafiken på sträckan är ca hälften av den vid Hallunda, vilket borde leda till bättre hållbarhet, men skyltad hastighet är densamma och förmodligen är dubbdäcksandelen ungefär likvärdig. Andelen tunga fordon är dock hög. 8.5 Fältarpsvägen i Helsingborg På Fältarpsvägen i Helsingborg, som är en matarled till Danmarksfärjan över Öresund, lades år 2005 en dubbeldrän benämnd "Swedrain" med 16 mm sten i bottenlagret och 8 mm max sten i topplagret. Entreprenör var PEAB. Hålrummet uppgavs vara %. Skyltad hastighet var på denna del av Fältarpsvägen 50 km/h, och ÅDT ca (en fil i varje riktning), med 12 % tunga fordon. Det var en lutning på ca 1,5 % längs vägen. Kombinationen av längsgradienten 1,5 % och 12 % tunga fordon utgjorde en relativt stor belastning. Notera att ÅDT var ungefärligen samma som på E18 vid Bålsta med hänsyn till att ÅDT är för en fil per riktning i Helsingborg och ÅDT är med två filer per riktning på E18. Vad som skiljer är främst hastigheten, olika dubbdäcksandel samt max stenstorlek i topplagret. Den lägre hastigheten torde innebära att självrensning knappast förekom i Helsingborg, medan å andra sidan lägre dubbdäcksandel är en fördel. Det gjordes mätningar både med CPX- och SPB-metoderna; förmodligen av en dansk konsultfirma (Carl Bro?). Emellertid är det mycket svårt att bedöma resultaten eftersom referensbeläggningen är en ABS16 med BCS (ett extra lager av sten som strötts på och välts ner i massan), vilket är en ovanligt "bullrig" beläggning, som torde ge en högre bullernivå än en vanlig ABS16. Dessutom är resultatredovisningen mycket rörig. Emellertid redovisas här ett diagram från PEAB i Figur 22, vilket visar resultat av CPX-mätningar år 2005 när beläggningen var ny samt mätningar de kommande två åren. Vänstra delen av diagrammet är för de däck som representerar personbilar; högra delen däcket som representerar lastbilar. Medveten om att referensbeläggningen antagligen ger 1-2 db för höga värden jämfört med en normal ABS16 verkar denna beläggning ge 9-10 db i bullerreduktion för personbilar och ca 6 db för lastbilar. Enligt författarens bedömning bör detta med en ren ABS16-referens ha gett 8 db för lätta och 5 db för tunga fordon. PEAB:s mätningar med SPB-metoden ger ca 1 db lägre bullerreduktion (för lätta fordon, ej mätt för tunga fordon) än CPX-metoden, så CPXmätningen verkar vara acceptabel. Värdena är dessutom logiska med tanke på stenstorleken och att hålrummet uppgavs vara %. Det är således mycket lovande resultat; i synnerhet på en väg med hastigheten 50 km/h. Avtagandet av bullerreduktionen med tiden är ca 2,7 db per år för personbilar och ca 0,7 db per år för lastbilar under de två år man mätte med CPX-metoden. Om man översätter detta till ett medelvärde för blandad lätt och tung trafik motsvarar det strax under 2 db/år.

69 CPX-H (Lastbilsdäck och mikrofon på trailer) Ref Ref Ref saknas CPX-L (Personbilsdäck och mikrofon på trailer) Ref Ref Ref saknas 2DA 8/16 (30/40 mm) HELSINGBORG 54 98,0 96,0 94,0 96,9 96,1 92,0 92,1 90,0 90,2 88,0 86,0 86,6 84,0 82,0 80, DA 8/16 (30/40 mm) HELSINGBORG ,0 93,0 93,8 93,6 92,0 91,0 90,0 89,0 88,0 87,6 88,0 88,9 87,0 86,0 85,0 84, Figur 22. Uppmätta bullernivåer på Fältarpsvägen i Helsingborg med CPX-metoden upp till två år efter att beläggningen lades ut. Mätningarna gjorda vid 50 km/h. Beläggningen är en dubbeldrän med 8 mm max sten i översta lagret. Övre diagrammet är med däck avsett att representera lätt trafik; undre diagrammet med däck avsett att representera tung trafik. Bilderna kommer från [Peab, 2007].

70 55 VTI/TUG mätte med CPX-metoden år 2009 och fann då att det fortfarande efter 4 år finns ca 4 db kvar i bullerreduktion. Dessa mätningar gjordes med de nya referensdäcken SRTT och AAV4. Om man utgår från att det var ca 8 db i bullerreduktion vid nytillstånd och att det efter 4 år är kvar 4 db innebär detta att man har förlorat ca 4 db på fyra år, dvs ca 1 db/år. Detta är ungefär som i E18-fallet (Bålsta), men betydligt mindre än i E4-fallet (Hallunda) och är för 50 km/h och en väg med signifikant stigning ett för nordiska förhållanden mycket gott värde. Enligt PEAB:s bedömning behövde beläggningen av tekniska skäl (stensläpp) bytas ut antingen 2010 eller 2011, i verkligheten gjorde man det Vissa lappningar hade gjorts fläckvis innan dess. Stensläppen kan inte ha varit särskilt svåra eftersom det finns 4 db kvar i bullerdämpning. Det innebär i så fall att beläggningen då klarade 5 års funktion och med sannolikt några db kvar i bullerreduktion. Detta är bättre än de andra nämnda fallen, men då bör man minnas skillnaden i hastighet och dubbdäcksandel. Tyvärr var besvikelsen stor vid avslutandet av projektet; se artikel i Figur 23. Det är författarens åsikt att projektet inte alls var en "flopp" utan relativt sett ganska lyckat. Felet är att samtliga hade alldeles för höga och orealistiska förväntningar när projektet sattes igång. På vägverket och kommunens tekniska förvaltning uttrycktes i början av projektet förhoppningen att beläggningen skulle stoppa i 12 år (med utbyte av topplagret efter 6 år) och att kostnaden skulle bli endast 30 % mer än för konventionell beläggning med ABS, enligt artikel 8 januari 2006 i Helsingborgs Dagblad. Figur 23. Utdrag ur nyhetsartikel i Helsingborgs Dagblads e-upplaga 10 oktober 2010, med anledning av att Fältarpsvägens lågbullerbeläggning utbyttes mot en konventionell beläggning.

71 Övriga dubbeldränbeläggningar: Mätresultat Eftersom det tycks vara dubbeldränbeläggningarna som ger effektivast bullerreduktion koncentreras denna sammanställning på resultat från mätningar på andra dubbeldränbeläggningar. Därvid kan man konstatera följande. Axeltoftavägen i Landskrona: PEAB lade en dubbeldrän "Swedrain" på Axeltoftavägen i Landskrona. Den var av samma typ som på Fältarpsvägen, men i det fallet hade man 11 mm i topplagret istället för 8 mm max stenstorlek. Där har man mätt 6 db i bullerreduktion i nytillståndet med CPX-metoden och 5 db med SPB-metoden (lätta fordon); även det vid 50 km/h, men med ABS11 som referens. Med ABS16 som referens hade man sannolikt uppnått ca 1,5 db högre bullerreduktion. Om man jämför Axeltoftavägen med Fältarpsvägen kan man konstatera att det finns ca 1,5-2 db att vinna på att gå från 11 till 8 mm sten (men här kan även hålrummet ha spelat in). Gudöbroleden i Tyresö: Här har Skanska lagt en dubbeldrän av deras typ TA9 år Benämningen TA9 står såvitt författaren tror för Tyst asfalt med 9 db nominell bullerreducering i nytillstånd. TUG/VTI utförde mätningar på denna år Beläggningen gav då 4,7-6,3 db i bullerreduktion vid en ålder av 2 år. Det är mycket bra värden. Skyltad hastighet 70 km/h innebär att självrensningen blir dålig, men samtidigt att stensläppen borde vara mindre än på t ex en 90-väg. På Gudöbroleden är ÅDT ca med 10 % tunga fordon (en körfil i varje riktning), vilket är ungefär som på Fältarpsvägen och på E18 i Bålsta. Högsboleden i Göteborg: Denna påminner om Gudöbroleden på så sätt att skyltad hastighet är 70 km/h och att det är en körfil i varje riktning. ÅDT är ca vilket är högre än för alla andra nämnda fall än E4 vid Hallunda. Dessutom är det en viss längslutning längs delar av sträckan. Beläggningen var en dubbeldrän, en s k ViacoQuiet, som lades av NCC år 2006 och som hade 11 mm max sten i topplagret och 16 mm i bottenlagret, total tjocklek 90 mm. Miljöförvaltningen i Göteborg uppmätte då en bullerreduktion på 5-6 db(a) med en metod som liknar NordTest-metoden. Referensbeläggningen tros ha varit en ABS16. Bullerreduktionen är lite mindre än i de andra fallen som nämnts men det kan bero på att NCC ofta tycks vara försiktigare med hålrummet, eller så kan det bero på referensbeläggningen. TUG/VTI gjorde mätningar här år 2008, varvid en bullerreduktion på ca 1,0-1,5 db erhölls för SRTT- och AAV4-däcken vid 80 km/h. Det betyder att efter två år var nästan all bullerreduktion borta. En tidningsartikel i GP i maj 2009 nämnde att beläggningen inte har någon nämnvärd bullerreduktion kvar (syftar antagligen på mätningar av Miljökontoret år 2008, dvs vid en ålder av två år); se Figur 24. Författaren tycker mot bakgrund av resultaten nämnda ovan att detta inte är så underligt med de trafikförhållanden som råder där och med ett antagligen ganska låg initialt hålrum. Ett tapp på 2 db per år är sannolikt och då skulle det ju efter 2 år kvarstå endast 1-2 db. E22 Malmö-Lund: På denna motorväg lade NCC år 2005 en dubbeldrän, även det en ViacoQuiet. Här är skyltad hastighet 110 km/h och ÅDT är ca 40000, dvs det motsvarar ungefär Högsboleden omräknat till en fil per riktning. TUG/VTI gjorde mätningar där år 2007 och fick då en bullerreduktion jämfört med ABS 16 vid 80 km/h av 2 db för SRTT-däcket och 1 db för MT-däcket. Det hör till saken att marken runt omkring är jordbruksmark med ganska mycket stoft som vinden drar med sig varför igentäppning sannolikt äger rum ganska snabbt. Däremot erhölls samtidigt på vägrenen en bullerreduktion på ca 6 db för SRTT- och 0 db för MT-däcket. Vägrenen har en beläggning av typ ABT11 men saknar naturligtvis trafik så det är svårt att veta hur man skall bedöma dess stora bullerdämpning.

72 57 Mätningar av TUG/VTI år 2009, efter 4 års drift, gav en bullerreduktion på ca 1 db för såväl SRTT- som AAV4-däcket. Fortfarande gav vägrensbeläggningen ca 5 db i bullerreduktion för SRTT och ca 2 db för AAV4 vilket är högst anmärkningsvärt. Författaren körde över dubbeldränsträckan senast år 2011 och kunde då konstatera att den såg ut att vara i mycket bra skick (tekniskt), vilket är anmärkningsvärt efter 6 års trafik. Inga större skador eller svåra stensläpp; inte heller anmärkningsvärda spårdjup förekom. Eventuellt kan det vara den längsta livslängden på en (ej omlagd) dränbeläggning som förekommit hittills i Sverige; visserligen på en väg med låg dubbandel men dock med mycket hög trafik. Figur 24. Dålig publicitet i Göteborgs- Posten för dubbeldränbeläggningen på Högsboleden. 8.7 Bullerreduktionsförsämring med tid och trafik Om man sammanställer ovanstående data, baserat på E18 och E4-fallen och kompletterat med övriga provsträckor, framkommer det att den modell för bullerreduktionens avtagande med tid och trafik som lanserades i [Bendtsen et al, 2010], där man blandar effekten av ålder och ÅDT med vikterna 25/75, ger en ganska konsistent bild av försämringsmekanismerna; dvs antalet db per enhet (relaterat till ålder och ÅDT) är relativt lika för alla dubbeldränbeläggningar. Emellertid är försämringen mycket starkare relaterad till ÅDT och ålder än i de danska och kaliforniska fallen; dvs den går mycket snabbare. Här finns en klar geografisk skiljelinje. Om man plottar tappet i db/år mot trafikvolymen i ÅDT får man ett diagram som visas i Figur 25. Vägarna som ingår i detta är från vänster mot höger (och underifrån och uppåt): Fältarpsvägen, E18 Bålsta, E22 Malmö-Lund, Högsboleden, E4 Hallunda efter byte av topplager, E4 Hallunda före byte av topplager. Allteftersom nya data blir tillgängliga under åren framöver, kan man få ett "sannare" samband. Sambandet visar på en klar ökning av bullerreduktionstappet med ökande trafikvolym. Om man extrapolerar till 0 trafik blir tappet 0,6 db/år, vilket inte synes orimligt. Notera dock att de senaste resultaten från E4 i Huskvarna (Tabell 3) inte alls följer samma mönster.

73 Tapp av bullerreduktion per år [db/år] ,5 2 y = 4E-05x + 0,66 R 2 = 0,6012 1,5 1 0, ÅDT Figur 25. Tapp av bullerreduktion uttryckt i db/år plottat som funktion av trafikvolymen uttryckt i ÅDT. Se texten beträffande ingående data. 8.8 Enkeldränbeläggningar: Mätresultat Under tidigare decennier har dränasfalt med ett lager gett mycket bra bullerreduktioner; nästan utan undantag. I [Sandberg, 1979] rapporteras 5-6 db(a) reduktion jämfört med ABT12, vilket torde motsvara ca 6-7 db(a) jämfört med ABS16 (som knappast förekom på den tiden). I [Sandberg, 1984] rapporteras 5-9 db(a) reduktion jämfört med ABT12, vilket torde motsvara ca 6-10 db(a) jämfört med ABS16. Max stenstorlek i dessa fall varierade mellan 12 och 16 mm, mestadels 12 mm, och de flesta mätningar skedde på nylagda vägytor. Dessa mätningar gjordes med stor noggrannhet, så de är inte behäftade med stora fel, men de bildäck som användes var naturligtvis av den smala typ som användes för ca 30 år sedan. Det finns dåliga uppgifter om hålrummen i beläggningarna men författarens minnesbild är att de hade minst så stort hålrum som dagens bästa dubbeldränbeläggningar, dvs klart över 20 %. Hållbarheten var inte den bästa; de flesta var i drift endast 3-5 år; dvs ungefär som idag. Den dåliga beständigheten gjorde att det lades få dränasfaltbeläggningar i perioden Men under denna tid genomfördes ett nordiskt samarbetsprojekt "Lågbullerbeläggningar" i vars sammanfattning det konstaterades: "Erfarenheterna av dränasfalt är därvid ganska entydigt positiva i nytillstånd, dvs man uppnår nästan undantagslöst en god akustisk effekt under beläggningens första tid. En typisk initial bullerreduktion är 4-5 db(a) för ett hålrum på 20 % eller strax däröver. Därefter varierar graden av besvikelse över hur snabbt den akustiska effekten avtar med tiden" [Sandberg et al, 2003]. År 1995 presenterade Skanska sitt "Duradrän"-koncept. Denna beläggning lades på motorvägen E20 i Partille (41 mm tjock) samt på LV226 (Huddingevägen) i Huddinge/Stuvsta (48 mm tjock). Skanska har inte avslöjat kornkurvor eller hålrum för Duradrän men visuella bedömningar antydde att max stenstorlek var 16 mm, men med relativt liten andel mellan 11 och 16 mm, och att hålrummet måste ha varit en bra bit över 20 %. Samma beläggning lär även ha lagts i trakten av Östersund.

74 Dense AC Low speed road Porous AC Low speed road Dense AC High speed road Porous AC High speed road Dense AC Low speed road Porous AC Low speed road Dense AC High speed road Porous AC High speed road Dense AC Low speed road Porous AC Low speed road Dense AC High speed road Porous AC High speed road 59 VTI utförde bullermätningar med SPB-metoden på dessa beläggningar då de var ett år gamla, dvs år 1996 [Sandberg, 1997]. Resultaten redovisas i Figur 26. De visade att Duradrän vid ett års ålder reducerade trafikbullret med 3-5 db(a) såväl för lätta som tunga fordon. Det lägre värdet gällde vägen med låg hastighet (40-70 km/h) och det högre på motorvägen vid hög hastighet ( km/h). Om referensen hade varit en ABS16 hade bullerreduktionen sannolikt varit 0,5 db högre. Detta bedömdes vara ett utomordentligt bra resultat för en beläggning som då hade utsatts för ett års relativt hög trafik. c:\eget\exceln\noise\skan_rep.xls db(a) ,2 79,0 69,0 75,4 85,5 80,4 80,8 76, km/h Fig. 2. The Vehicle Sound Levels expressed in db(a) for the three vehicle categories : cars, dual-axle heavy vehicles and multi-axle heavy vehicles. Values have been measured and calculated according to ISO for the four sites and at "low", "medium" and "high" speeds. Cars db(a) db(a) ,0 81,6 75,4 78,9 85,9 81,8 83,6 79, km/h ,2 85,3 79,2 79,8 87,2 89,4 84,9 82, km/h Heavies, dual-axle Heavies, multi-axle Figur 26. Resultat av bullermätningar med SPB-metoden på Skanskas Duradränbeläggningar på E20 i Partille (kallad "high speed road" ovan) och på LV226 i Huddinge/Stuvsta (kallad "low speed road"). Referensbeläggningar var en HABT16 på RV34 och en HABT16 på en lokalgata i Linköping.

75 60 Duradrän testades sedan, såvitt författaren vet, inte förrän är 2003 i SILVIA-försöket; se avsnitt 8.2, då en bullerreduktion av 3-6 db(a) erhölls under de två första åren. Detta var en liten besvikelse; i synnerhet som dubbeldränen då var överlägsen denna Duradrän. Det är fortfarande författarens uppfattning att denna beläggningstyp är den akustiskt bästa av de enkellagers dränasfaltbeläggningar som testats. Beständigheten torde vara ganska likvärdig med dubbeldrän, men borde ha lite större potential eftersom en del stenar i området mm används. 8.9 Exempel på enkeldrän i innerstadsmiljö: Mätresultat Norra Strandgatan i Jönköping Norra Strandgatan i Jönköping går längs med Vätterns södra strand, med järnväg på norra sidan och 5-7-vånings bostadshus på södra sidan. Se Figur 27. Trafikvolymen uttryckt i ÅDT är och skyltad hastighet är 50 km/h. Det är uppenbart att trafikbullerstörningarna här inte kan dämpas med skärm och hasigheten är redan låg. Enda möjligheten att reducera bullret är en lågbullerbeläggning. En sådan lades på gatan i augusti 2009, utförd av NCC. Beläggningen var NCC:s Viacodrän 11, som har 11 mm max sten, är 40 mm tjock och efter utläggning hade ett hålrum på 21 % uppmätt på borrkärnor. Viacodrän lades på en ca m lång sträcka som på båda sidor hade kantsten. Beläggningen lär ha frästs ner 20 mm men eftersom dess tjocklek är 40 mm innebär det ett "uppstick" över gamla beläggningen med 20 mm. Figur 27. Norra Strandgatan i Jönköping: Bullerskärm omöjlig, idealisk för lågbullerbeläggning?

76 61 Väster om Viacodrän på samma gata lades en Viacotop 11 som är NCC:s motsvarighet till ABS11. Tyréns Akustik fick i uppdrag att mäta bulleregenskaperna. Mätningarna utfördes enligt CPXmetoden, med Tyréns specialbyggda mättrailer (Figur 5), före och efter utläggning av Viacodrän och Viacotop-beläggningarna. Beläggningen jämfördes också mot den ersatta gamla beläggningen på samma sträcka. Se Tyréns mätrapport [Höjer, 2009]. Resultaten visar att Viacodrän 11 totalt var ca 1 db(a) "tystare" än den lika gamla (nylagda) referensbeläggningen Viacotop 11. Jämfört med den tidigare beläggningen på gatan var lågbullerbeläggningen ca 2 db(a) "tystare". Mäthastigheten var km/h, med normering till 50 km/h [Höjer, 2009]. Detta låter inte så positivt. Emellertid, om man hade jämfört med en medelålders ABS16 hade bullerreduktionen blivit 3-4 db(a). Det bör även märkas att Tyréns använder ett referensdäck vars egenskaper för klassificering av olika beläggningars bulleregenskaper är okända (jämfört med SPB-metoden och CPX-metoden med andra däck). I princip kan detta ha påverkat resultatet, men förmodligen inte mycket. Författaren besökte gatan när beläggningen var ca 8 månader gammal. Viacodräns och Viacotops texturer såg då likadana ut, beroende på att den dränerande beläggningen såg ut att vara helt igentäppt vid besöket i april Man kan vänta sig att en dylik dränbeläggning täpps igen redan första vintern; kanske redan efter några få månader, eftersom den inte har några speciella dränerande kanaler längs kanten, plus att hastigheten är ca 50 km/h vilket inte ger någon nämnvärd självrensning. Smutsen som rinner ner i beläggningen blir fast i en slags "låda", eftersom kantstenen hindrar avrinning mot kanten och det är ganska långt mellan brunnarna (intill vilka det fanns lite extra dränering). Man måste dock räkna med att bara en liten del av all smuts på och i ytan får en chans att rinna ner i brunnarna. Norra Strandgatan hade således en idealisk förutsättning för en lågbullerbeläggning, men dels var nog stenstorleken för hög, dels hade det krävts mycket mer avancerade dräneringsåtgärder längs sidorna av beläggningen för att hindra igentäppning. En max stenstorlek på 8 mm hade nog kunnat fungera på denna gata med tanke på de låga hastigheterna Renstiernas gata och Spångavägen i Stockholm År 2008 lät Stockholms Stad lägga lågbullerbeläggning av typ Viacodrän 8 (av NCC) på två gator i staden: Renstiernas gata och Spångavägen. Se Figur 28 för bild på Spångavägen. I båda fallen är skyltad hastighet 50 km/h och gatorna har kantsten vid sidorna. Bitvis förekommer även mittrefug. Beläggningarna upphandlades som en funktionsentreprenad med ett krav på en initial bullerdämpning på 5 db(a) i förhållande till en referenssträcka med ABS 16 som lades vid samma tillfälle. Tabell 4 visar kraven i funktionsentreprenaden. Några uppgifter om beläggningen och gatorna [Rosenblad, 2010]: Trafik: Renstiernas gata: ÅDT, 15 % tunga fordon Spångavägen: ÅDT, 10 % tunga fordon Antal filer: En fil/riktning + en bussfil i ena riktningen på Renstiernas gata Provsträckornas längd: Ca 300 m

77 62 Max. stenstorlek i beläggningen: 8 mm Tjocklek: 40 mm Gatubrunnar: Standard, men hål borrades i sidorna på brunnarna för dränasfaltsträckorna Referenssträcka: ABS 16 på Spångavägen, som lades samtidigt som provsträckan där Bullermätningar utfördes av Tyréns [Lundberg, 2010][Rosenblad, 2010]. Mätningarna gjordes med samma utrustning och på samma vis som beskrevs ovan för Norra Strandgatan i Jönköping. Resultaten var sammanfattningsvis följande: År 2008 (nylagda beläggningar, även referensen): Renstiernas gata: 4,5 db(a) Spångavägen: 5 db(a) År 2009 (ett år gamla beläggningar, även referensen): Renstiernas gata: 2,1 db(a) söderut, 0,8 db(a) norrut Spångavägen: 2,1 db(a) År 2010 (2 år gamla beläggningar, även referensen): Renstiernas gata: 1,5 db(a) söderut, 1,0 db(a) norrut Spångavägen: 1,7 db(a) Följande noteringar är av intresse [Rosenblad, 2010]: År 2009: Vid en okulär besiktning bedömdes att Spångavägens hålrum var nästan helt igensatta och Renstiernas gata var delvis igensatt, med undantag av busskörfälten; dessutom visade båda sträckorna tecken på stensläpp. År 2010: Bedömdes att hålrummen på båda provsträckorna var totalt igensatta och med en ökad frekvens av stensläpp. På Renstiernas gata i busskörfältet fanns också någon skada där beläggningen hade släppt helt; troligen beroende på att vatten hade blivit stående i beläggningen som sedan fryst sönder under den stränga vintern. Den kvarvarande bullerdämpande effekten (1,0 1,7 db) bedöms endast bero på den mindre stenstorleken i provsträckornas beläggningar (8 mm jämfört med 16 mm i referensen). Tabell 4. Funktionskrav ställda av Stockholms Stad vid upphandlingen av beläggningarna [Trafikkontoret, 2008]. I en fotnot angavs att referenssträckan enligt punkt 1.3 skall ha en bullerproduktion som är normal för ABS16-beläggningar.

78 63 År 2010 utfördes även renspolning och rensugning av sträckorna, men det verkar inte ha haft nämnvärd effekt att döma av den låga kvarvarande bullerreduktionen. Den använda utrustningen syns i Figur 29. Skillnaden mellan Jönköpingsoch Stockholmsförsöken var framförallt att i det senare fallet använde man 8 mm max stenstorlek, plus att referenssträckan var en ABS16, vilket troligen medförde den högre bullerreduktionen i nylagt tillstånd. Men hållbarheten blev tydligen lidande. I alla fallen tycks igentäppningen ha varit nästan "omedelbar", bl a eftersom bra dränering längs kantstenen saknades. Figur 28. Spångavägen vid torrt väglag. Foto erhållet från [Rosenblad, 2010]. Figur 29. Rengöringsutrustning använd för att renspola lågbullerbeläggningarna år Foto erhållet från [Rosenblad, 2010].

79 Enkeldränbeläggningar: Sammanställning av mätresultat Under de senaste 10 åren har VTI utfört bullermätningar på ett antal enkeldränbeläggningar av olika ålder och skick. Det har vanligen varit mätningar som under ett visst år har beställts av en viss entreprenör eller annan uppdragsgivare, varför mätningarna inte har varit systematiska. De flesta objekt har haft km/h som skyltad hastighet, men några har varit skyltade för 50 eller 70 km/h. Tabell 5 innehåller en sammanställning av dessa mätresultat, där även resultaten som nämndes i föregående avsnitt är medtagna. Genom detta ökar möjligheten att få en överblick över enkeldränbeläggningarnas egenskaper. Resultaten sammanfattas ett steg längre i Tabell 6, som summerar resultaten som ett avrundat medelvärde för varje max stenstorlek, för alla testade hastigheter och för båda däcktyperna (dvs för lätt och tung trafik). Avvikelserna som mätts upp från dessa avrundade medelvärden är oftast mindre än 1,5 db. Undantaget är Fältarpsvägen i Helsingborg men dess särdeles goda bullerreduktion efter 4 år kan ha att göra med att på den sträckan är dubbdäcken vintertid inte så dominerande. Man kan då konstatera att enkeldränbeläggningarna som provats i Sverige under senaste decenniet inte ger någon nämnvärt högre bullerreduktion än motsvarande tät beläggning med samma stenstorlek. Det rör sig om kanske en db extra som kan "skyllas" på dräneringen (jämför t ex ABD16 med ABS16), dvs i huvudsak på ljudabsorptionen; resterande kan lika väl eller bättre erhållas med en motsvarande tät beläggning. Beträffande anledningen till den relativt låga effektiviteten för enkeldrän; se diskussionen i avsnitt Författarens rekommendation är följande om man med enkeldrän vill åstadkomma en nämnvärd bullerreduktion: Om enkeldrän utförs bör den ha en tjocklek på ca 50 mm (i vart fall minst 45 mm) och man bör sikta på ett hålrum av ca % för att få en avsevärd ljudabsorption. Vid skyltade hastigheter km/h bör 16 mm max sten föredras, medan vid km/h man bör kunna gå ner till 11 mm och vid km/h bör 8 mm ge maximal bullerreduktion utan att offra alltför mycket av livslängden, förutsatt att stenmaterialet och bindemedlet är starkt. I södra Götaland kan man vara lite modigare med mindre stenstorlek, medan man i Norrland och norra Svealand kan behöva vara försiktigare allt beroende på andelen dubbade vinterdäck. Kan man inte uppnå dessa konstruktionsmål är det knappast idé att satsa på enkeldrän. Senare års försök syns ha varit alltför ineffektiva Gummiasfaltbeläggningar Dåvarande Vägverket inledde år 2007 ett FoU-program som syftade till att undersöka om gummiasfaltbeläggningar kunde anpassas till svenska förhållanden och då erbjuda så bra egenskaper att de kan användas i stor skala. Bl a hade man förhoppningar om att de skulle ge bullerreduktion; förhoppningar som mest var grundade på irrelevanta amerikanska studier där man hade jämfört gummiasfaltbeläggningar med extremt "bullriga" cementbetongbeläggningar. Inom programmet har ett stort antal beläggningar anlagts åren Se bl a

80 65 Tabell 5. Sammanfattning av bullerreduktioner uppmätta på olika enkeldränbeläggningar under perioden "P-däck" är däck (SRTT) avsett att representera personbilar, "Ldäck" är däck (AAV4 eller GYMT) avsett att representera lastbilar. Fet röd stil = värde vid för vägen mest representativa hastighet. I vissa fall har 80 km/h ersatts med 70 och 90 km/h. E18 Bålsta E18 Bålsta E18 Bålsta E18 Bålsta Väg Beläggn.typ Lagd år E20 Partille E20 Partille E6 Ljungskile E6 Ljungskile LV 260 Gudöbroleden, Haninge E22 Lund Eklandagatan i Göteborg Norra Strandgatan Jönköping E4 Jönköping E4 Jönköping Renstiernas gata Stockholm Spångavägen Stockholm Renstiernas gata Stockholm Spångavägen Stockholm Renstiernas gata Stockholm Spångavägen Stockholm Fältarpsvägen Helsingborg Skälbyvägen i Järfälla Ålder vid mätn Metod Mätt av Duradrain Variant ABD år CPX VTI/TUG Duradrain år CPX Variant ABD16 VTI/TUG Duradrain år CPX Variant ABD16 VTI/TUG Duradrain år CPX Variant ABD16 VTI/TUG ABD år CPX VTI/TUG ABD år CPX VTI/TUG Variant av ABD år CPX Huvuddel VTI/TUG Variant av ABD år CPX Mindre del VTI/TUG ABD mån CPX VTI/TUG Variant av ABD mån CPX VTI/TUG Viacodrän mån (?) CPX Variant av ABD11 VTI/TUG Viacodrän mån? CPX-likn. Variant av ABD11 Tyréns Variant av ABD mån CPX VTI/TUG Variant av ABD år CPX VTI/TUG Viacodrän år CPX-likn. Variant av ABD8 Tyréns Viacodrän år CPX-likn. Variant av ABD8 Tyréns Viacodrän år CPX-likn. Variant av ABD8 Tyréns Viacodrän år CPX-likn. Variant av ABD8 Tyréns Viacodrän mån? CPX-likn. Variant av ABD8 Tyréns Viacodrän mån? CPX-likn. Variant av ABD8 Tyréns Variant av ABD år CPX VTI/TUG Swedrain mån CPX Variant av ABD8 VTI/TUG Bullerreduktion i db(a) 50/80/110 km/h P-däck 50/80/110 km/h L-däck ---/1,0/ /0,5/ /0,8/ /1,0/--- 0,8/1,1/2,3 1,2/1,2/1,9 0,4/0,6/0,9 0,6/1,0/0,9-1,2/-1,2/--- -1,0/-1,0/--- 0,7/0,7/1,5 1,7/1,7/2,5 ---/0,5/ /0,5/ /1,7/ /1,6/--- 1,1/1,7/--- 0,6/0,4/--- 2,5/2,7/--- 2,6/2,9/--- 3,3/---/--- 2,3/---/--- 3,5/---/ /---/ /1,9/ /0,9/--- 1,4/1,9/--- 1,9/2,3/--- 1,3/---/ /---/--- 1,7/---/ /---/--- 1,5/---/ /---/--- 2,1/---/ /---/--- 4,5/---/ /---/--- 5,0/---/ /---/--- 3,7/3,5/--- 3,6/3,6/--- 5,1/---/--- 2,8/---/---

81 66 Tabell 6. Som Tabell 5, men olika teststräckor sammanslagna till ABD16, ABD11 och ABD8, eller motsvarande företagsspecifikt koncept med samma stenstorlek. Fältarpsvägen i Helsingborg har inte medtagits här eftersom den gav så annorlunda resultat, möjligen beroende på att andelen dubbdäck var låg där. Värdena i högra kolumnen är avrundade till hela db; högre precision är inte motiverad. Beläggningstyp ABD16 eller motsvarande max sten ABD16 eller motsvarande max sten ABD11 eller motsvarande max sten ABD11 eller motsvarande max sten ABD8 eller motsvarande max sten ABD8 eller motsvarande max sten Bullerreduktion i db(a) Ålder 50/80/110 km/h P-däck 50/80/110 km/h L-däck 0 år 1,1/1,4/--- 0,6/0,5/ år 0,2/0,6/1,6 0,6/0,9/1,8 0 år 3,1/2,3/--- 2,5/1,9/ år 1,4/1,9/--- 1,9/2,3/--- 0 år 4,9/---/--- 2,8/---/ år 1,7/---/ /---/--- Bullerreduktion medelvärde över hastighet och däck VTI har på olika uppdrag av Trafikverket utfört återkommande mätningar avseende buller, rullmotstånd och friktion på ett urval av de utförda gummiasfaltbeläggningarna. En rapport med resultatredovisningar är i skrivande stund i stort sett färdig); se [Viman, 2011]. Därför redovisas här endast några slutsatser som gäller bulleregenskaper, citerade från Utlåtandet: "Slutsatsen av bullermätningarna utförda under 2007, 2008, 2009 och 2010 är att gummiasfalt av den täta typen visar endast en marginell och försumbar positiv effekt avseende bullerreduktion jämfört med motsvarande beläggningar utan gummi. För den öppna typen, med 11 mm sten, verkar dock gummit ha en positiv effekt, som kan vara ca 2 db för personbildäck och 1 db för lastbilsdäck, jämfört med motsvarande konventionella dränasfalt med ett lager. Detta kan ha stora positiva effekter i cost/benefit-beräkningar. Beträffande hållbarhet och beständighet i bullerreduktionen är det än så länge svårt att dra några slutsatser. Inga klara tendenser kan ses f n, vilket är naturligt med så kort livstid som hittills har kunnat observeras. Emellertid finns det egenskaper hos gummiasfalt som borde ha en positiv effekt på beständigheten. Det återstår att se om dessa förhoppningar kan infrias." Emellertid ser senaste årens bullermätningar ut att revidera den positiva synen på gummiasfalten. Den sträcka som initialt gav mest bullerreduktion, Ådalsvägen nära Löddeköpinge med en 11 mm dränerande variant av gummiasfalt, har nämligen efter 4 års trafik (sommaren 2011) ungefär samma bulleregenskaper som konventionella enlagers dränbeläggningar, nämligen ca 2 db bullerreduktion jämfört med en ABS16. Om man räknar av de ca 1,5 db som 11 mm stenstorlek ger jämfört med 16 mm, blir det knappt något kvar som kan härledas till antingen ljudabsorption eller gummits eventuella mjukhet. Tyvärr har inga andra gummiasfaltbeläggningar följts upp vad gäller bullermätningar under mer än 2 år. Gummiasfaltbeläggningarna av typen som avses ovan har ett gummiinnehåll på totalt mellan 1,5 och 2,0 % av totala vikten hos massan. Emellertid har även asfaltbeläggningar med betydligt större gummiinnehåll provats i Sverige, nämligen i ett antal försök i Göteborgsområdet i samarbete mellan Acoustic Control (numera Tyréns), NCC Roads och Trafikkontoret i Göte-

82 67 borgs Stad. Gummiinnehållet har då varit upp till åtminstone 20 viktsprocent av hela massan. Max stenstorlek har för det mesta varit 8 mm, men även 6 (?) och 11 mm har förekommit. Försöken har gjorts på lokalgator, mestadels med mycket låg trafik, med undantag för ett försök som gjordes på Eklandagatan i centrala Göteborg. En del av försöken, i synnerhet de senaste, har ingått i EU-projektet QCITY ( Den gråa stapeln i Figur 31 med texten QCity är denna beläggning jämförd med ett antal andra. I alla försöken har mycket svåra släppningar av sten- och gummipartiklar skett. Det enligt författaren mest lovande försöket var det på Eklandagatan där förhållandena var synnerligen svåra med stark längslutning, kantsten och mycket trafik, inkl tunga bussar, men där ändå en bra bullerreduktion erhölls innan beläggningen måste tas bort. Eftersom inget försök överlevde mer än drygt ett års trafik redovisas dessa inte här, fastän VTI utförde en hel del mätningar med CPX-metoden på dem. Den nästan obefintliga beständigheten hos beläggningarna framgår inte av rapporterna till EU-kommissionen för QCITYprojektet [Malker et al, 2007]. I slutrapporten anges endast "Wear life of a poroelastic road surface may be shorter than a corresponding standard dense surface" [Desanghere, 2009]. Se även Figur 34 och Texturoptimerade täta beläggningar Några historiska erfarenheter I slutet av 1970-talet förekom det en del beläggningar av typ ABT8 i trafikerade körfiler på våra vägar, vanligen som en kortsiktig och billig lösning, på en kortare sträcka, eller som en avjämning innan ett tjockare slitlager lades på. Författaren gjorde mätningar med förbirullningsmetoden på en del sådana, med ett sommar- och ett vinterdäck, och då erhölls som resultat att ABT8 var 1-2 db(a) bättre än ABT16 [Sandberg, 1979]. Det var då beläggningar som var exponerade för medelstor trafik på den tiden (ca 4000 ÅDT). Resultaten var inget som då rönte större intresse eftersom samtidigt den första dränasfalten (enkellagers) gav betydligt större bullerreduktion, nämligen 5-6 db(a) jämfört med ABT16. Jämfört med dagens ABS16, som inte fanns då, skulle det motsvara ca 7 db(a). Intresset fokuserades då på dränasfalt; i synnerhet då man ännu inte hade noterat hur snabbt tilltäppning kunde ske. På 1980-talet, i takt med den alltmer aggressiva dubbdäcksanvändningen, försvann i stort sett ABT8 som en beläggning i körfält, även ABT11 blev ovanlig, och nya mätningar gjordes inte. I första halvan av 1990-talet gjordes mätningar av VTI/TUG med CPX-metoden på en stor mängd beläggningar och nu förekom för första gången även ABS-beläggningar. Av dessa resultat kan man utläsa en bullerreduktion för nylagd ABS8 jämfört med medelålders ABS16 av 3,5 db(a) för två sommardäck och 2,5 för ett vinterdäck [Sandberg & Ejsmont, 1998]. Då fanns inga dränbeläggningar att jämföra med, då inga sådana lades under denna tidsepok. Vid CPX-mätningar i mitten av 2000-talet upptäcktes att ett par vägrensbeläggningar (en ABT8 och en ABT11), som naturligtvis var otrafikerade men som inte var nylagda, gav nästan lika låg bulleremission som dubbellagers dränasfalt i ganska nytt tillstånd. Mot bakgrund av erfarenheterna i ovanstående stycken var detta sensationellt och därför misstänktes något vara fel i resultaten varför mätningarna gjordes om påföljande år med samma resultat. Se Figur 30 som redovisar ett urval av mätningar gjorda år 2006.

83 Ljudnivå [db(a)] Ljudnivå [db(a)] 68 Mätningar på vägrenen på motorvägen mellan Malmö och Lund år 2007 och 2009, belagd med ABT11 gav lika goda resultat; även här naturligtvis med vägyta utan nämnvärt slitage. Se avsnitt km/h Tyre SRTT km/h RV34 ABT8 LV1050 ABT8 E4 Botk:a 2L- Drän RV34 ABS16 RV34 ABT8 LV1050 ABT8 E4 Botk:a 2L- Drän Vägbeläggning km/h Tyre MudT km/h RV34 ABT8 LV1050 ABT8 E4 Botk:a 2L- Drän RV34 ABS16 RV34 ABT8 LV1050 ABT8 E4 Botk:a 2L- Drän Vägbeläggning Figur 30. Mätningar år 2006 med CPX-metoden, med två olika däck, SRTT (som representerar personbilsdäck) och MudT (som representerar lastbilsdäck) och vid 50 och 80 km/h. Notera att högra stapeln vid varje hastighet är en medelålders ABS16.

84 69 Figuren visar att vägrensbeläggningarna, de två vänstra staplarna vid varje hastighet 9, är för SRTT ungefär lika bullerreducerande som dubbeldränen vid E4 Hallunda/Botkyrka; dock gäller det inte för det däck som utgjorde en proxy för lastbilsdäck (MudT). Resultaten var så oväntade att mätningarna gjordes om två efterföljande år, med ungefär samma resultat. Senare mätningar bekräftade dessa resultat ytterligare (se nästa avsnitt). Man kan undra varför dessa beläggningar med liten maximal storlek ger så bra bullerreduktion numera när de gav endast marginell bullerreduktion för 2-3 decennier sedan? Någon säker förklaring kan inte erbjudas men en spekulation är att den typ av bildäck som användes på 70- och 80-talen, och som VTI använde vid dåtidens mätningar, var helt annorlunda mot dagens bildäck; där SRTT och AAV4 har tagits fram för att de på ett rimligt sätt representerar dagens bildäckspopulation, åtminstone från bullersynpunkt. På 1970-talet var 165 mm en typisk däckbredd som VTI och en stor del av personbilsparken använde, medan t ex SRTT är 225 mm brett. Gummisorter och mönster är också mycket olika. Det kan även förklara varför tunnskiktsbeläggningar med liten stenstorlek, med maximum ofta mellan 4 och 8 mm, har blivit så intressanta som bullerreducerande alternativ till dränasfalt i mellan- och västeuropa, där dubbdäck inte har varit en begränsande faktor. Dagens bildäckspopulation tycks, vad beträffar akustisk funktion, mycket mer än förr favorisera låg makrotextur; i vart fall liten max stenstorlek. Trenden idag tyder på att detta kommer att gälla för överskådlig tid framåt; åtminstone tills elbilar blir en stor andel av bilparken Senaste tidens erfarenheter Resultaten i föregående figur styrktes senare av mätningar som gjordes 2007 och 2009 på E22 mellan Malmö och Lund, där vägrenen visade sig ge lägre buller än dubbeldränen i körfältet. Vägrenen är belagd med en ABT11. Figur 31 illustrerar detta, där vägrensbeläggningen är de två mittersta ljusblåa staplarna, medan körfältsbeläggningen av typ dubbel dränasfalt (som är NCC:s "Viacoquiet") är femte stapeln från höger (alla tre var då 4 år gamla). Det framstår således som att beläggningar med liten max stenstorlek (8 eller 11) kan medverka till mycket låg bulleremission för åtminstone personbilsdäck; egentligen lika effektivt som dubbel dränasfalt. Men de provade beläggningarna var aldrig utsatta för nämnvärd trafik, så frågan är hur de förändras efter exponering för trafik. Samtidigt har andra studier visat att dessa beläggningar ger lågt rullmotstånd, vilket ytterligare ökar intresset för dem. Ovanstående frågeställning var orsak till att det under 2010 anlades ett antal beläggningar på RV 13 västerut från Hörby med mindre max stenstorlek än vad som är vanligt idag. Dessa beläggningar var: ABT8 ABS8 ABT11 ABS11 9 Där den längst till vänster senare visade sig vara en ABT11 och inte en ABT8.

85 CPX A-weighted noise level [db] CPX A-weighted noise level [db] 70 Som referens tjänstgjorde en medelålders ABS16 på E22 nära Hörby. Figur 32 visar resultat av CPX-mätningarna år 2010, en månad efter beläggningsarbetet, och år 2011, dvs vid ett års ålder. ABS16 är referens, dvs = 0 db i figuren. Det visar sig att resultaten från Figur i huvudsak upprepar sig. Om man jämför resultaten med dubbeldränen på E4 i Huskvarna visar det sig att ABT8 och ABS8 här i nytillstånd ger endast 1 db sämre bullerreduktion för däcket SRTT (= P1). Men man tappar ungefär halva bullerreduktionen på bara ett års slitage. Detta hindrar inte att "småstensbeläggningarna" kan vara fördelaktiga gentemot dränasfalt i många fall. Provsträckorna kommer att följas upp några år framöver så att man kan följa deras förändring under längre tid. Average middleaged SMA 0/16 96 Tyre SRTT at 50 km/h Average middleaged SMA 0/11 Average middleaged SMA 0/16 DPAC (Skanska) Average middleaged SMA 0/ DPAC (D-drän) ARP 8 (QCity) DAC 0/11 (by NCC) TLA 8 (TS 0/8) (Skanska) Tyre AAV4 at 50 km/h DAC 0/11 (by NCC) PEAB PAC 0/8 DAC 0/8 (ABT8) Swetop 11 DPAC Ddrän DPAC Ddrän ARO 11 (GAO 11) ARG 8 (GAP 8) ARO 8 (GAO 8) Average middleaged SMA 0/16 Average middleaged SMA 0/11 Average middleaged SMA 0/16 Average middleaged SMA 0/11 DPAC (Skanska) DPAC (D-drän) ARP 8 (QCity) TLA 8 (TS 0/8) (Skanska) DAC 0/11 (by NCC) DAC 0/11 (by NCC) PEAB PAC 0/8 DAC 0/8 (ABT8) Swetop 11 DPAC Ddrän DPAC Ddrän ARO 11 (GAO 11) ARG 8 (GAP 8) ARO 8 (GAO 8) Figur 31. Mätningar år 2009 med CPX-metoden, med två olika däck, SRTT (som representerar personbilsdäck) och AAV4 (som representerar lastbilsdäck) vid 50 km/h. Färgkod: Röd = ABS, grön = dränasfalt, blå = ABT8,ABT11,tunnskikt, grå = gummi. Se vidare texten.

86 Figur 32. Mätningar år 2010 (överst) och 2011 (underst) med CPX-metoden, med två olika däck, P1 = SRTT (som representerar personbilsdäck) och H1 = AAV4 (som representerar lastbilsdäck). Vertikalskalan visar bullerreduktionen i db(a). 71

87 72 Göteborgs trafikkontor har gjort försök med en "ABS8-liknade" beläggning som lagts i Nya Allén [Sandin, 2010], se Figur 33. Referensbeläggningen är den gamla ABS11 som låg där, lite spårig men utan stensläpp. Trafikkontoret har i detta försök utgått från en ABS8 men försökt att optimera texturen [Sandin, 2011]. Skyltad hastighet är 50 km/h (verkliga hastigheter är något högre) och ÅDT är ca (tre körfält i en riktning). Mätningarna utfördes som ekvivalentnivå- och maxnivåmätningar med ca 800 personbilar och ett tiotal lastbilar förbipasserande [Brandberg, & Holmes, 2010]. Resultaten visade följande bullerreduktioner (avrundade till halva db): September 2009: April 2010: Oktober 2010: 4 4,5 db (nytillstånd) 3 db (efter första vintern) 2,5 db (efter ett års trafik) Det är således ungefärligen en halvering av bullerreduktionen efter ett år, eller 1,5-2 db förlust under första året. Det är således en större förlust än för en dubbel dränasfalt av den typ och trafik som avses i Figur 14. CPX-mätningar gjorda på uppdrag av VTI år 2011 visade på 3,1 db bullerreduktion jämfört med ABS16 med däcket SRTT och 2,5 för däcket AAV4. Det var således efter två års slitage. Beläggningen syntes i slutet av oktober 2011 vara i gott skick; det fanns några stensläpp men inget alarmerande. Figur 33. Beläggning liknade ABS8, lagd i Nya Allén i Göteborg. Foto taget en söndagsmorgon i oktober. Färgskiftningarna beror på olika grad av upptorkning; inte på spårbildning. NCC har en beläggning som de kallar Viacogrip8 som är en tät tunnskiktsbeläggning med max 8 mm sten. Författaren tror att den liknar en ABS8. Denna typ av beläggning har lagts på några vägar och gator i Sverige, bl a Blackebergsgatan i Bromma år 2007 som en del av QCITY-projektet. Trafikvolymen är där 7000 ÅDT och skyltad hastighet 50 km/h. Det är en tunn beläggning med en max stenstorlek på 8 mm som initialt medförde en bullersänkning på

88 73 4 db(a) [SKL, 2010]. År 2008 gjordes en ny mätning. Då hade beläggningen legat i drygt ett år och den bullerreducerande effekten hade då sjunkit till 3 db(a), se [Roads, 2008]. Mätningar år 2010 visade att det då fanns kvar 1,3 db(a) i bullerreduktion [Lundberg, 2010]; dvs bullerreduktionen hade sjunkit med ca 1 db/år och var 2010 nere på en nivå som börjar närma sig en ABS16, vilket torde innebära avsevärt stensläpp och förmodligen slut på livslängden efter tre års drift. Viacogrip 8 har även provats i QCITY-projektet med tillsats av gummigranulat (6 viktsprocent). Då erhölls för en ny sådan 5,1 db(a) i bullerreduktion relativt en ABS16 [Höjer et al, 2009]. Det är således 1 db mer än för Blackebergsvägen ovan betr normala Viacogrip 8. Denna beläggning och dess version utan gummi, som alltså inte är porösa, befanns ha en betydligt lägre dynamisk styvhet än asfaltbeläggningar utan gummi; se Figur 34, vilket antagligen är skälet till den extra bullerdämpningen på ca 1 db. Tyvärr var hållbarheten hos även denna beläggning med stor gummiinblandning dålig. Författaren besökte platsen (Pilotvägen i Göteborg) efter första vintern (beläggningen var då 6 månader gammal) och då hade svåra skador uppträtt; se Figur 35. Slutligen kan de norska resultaten (se avsnitt 7.5) nämnas. En mängd "småstensbeläggningar" av typ ABS6, ABS8, ABT6, ABT8 och annan typ av tunnskiktsbeläggning med max 8 mm sten testades under tre år ( ). Man erhöll då jämfört med ABT/ABS16 en bullerreduktion på mellan 4 och 8 db(a) när beläggningarna var nylagda som sedan minskade till 1-2 db(a) vid tre års ålder; snabbast mellan år 0 och 1; se Figur 36 [Aksnes et al, 2009]. Dessa värden gäller enbart ett provdäck (som inte var SRTT utan det gamla Tyre A). Figur 34. Dynamisk styvhet hos NCC:s Viacogrip med och utan gummigranulat (6 %) och jämfört med en ABS11. Från [Höjer et al, 2009].

89 74 Om man undantar 6-mm-beläggningarna som var unika i det norska projektet är dessa resultat ganska samstämmiga med de svenska erfarenheterna, där vi dock än så länge saknar värden för beläggningar utsatta för nämnvärt slitage. De norska resultaten är antagligen en fingervisare för vad vi kan vänta oss i Sverige. Figur 35. Viacogrip 8 med gummigranulat (6 %) på Pilotvägen i Göteborg sådan den såg ut efter första vintern. Lägg märke till allt löst material nära kanterna och mellan hjulspåren Ljus över den försämrade effektiviteten med enkeldrän? Diskussionen i avsnitt om anledningen till att "småstensbeläggningar" är effektivare som lågbullerbeläggning idag än förr kan sprida ljus över mysteriet varför enkeldränbeläggningar som föreföll så effektiva vad gäller bullerreduktion på 70- och 80-talen och i viss mån fram t o m mitten av 90-talet inte alls verkar vara effektiva idag. Det kan vara samma anledning, dvs att makrotexturen är mycket viktig, och enkeldränbeläggningar har i regel en hög makrotextur; i synnerhet om de har max 16 mm stenstorlek. En bidragande orsak kan vara att maximal ljudabsorption med de tunnare enkeldränbeläggningarna med 11 eller 16 mm max sten hamnar lite för högt i frekvensområdet ( Hz för mm tjock enkeldrän, mot Hz för ca 80 mm tjock dubbeldrän) för att ge maximal effekt. Det är en observation som var ganska tydlig i fallet med E4 i Huskvarna-Jönköping år Detta är logiska orsakssamband med starka indicier, men det återstår att slutligt bevisa dem Kort om cementbetongbeläggningar Cementbetongvägar används inte i större utsträckning i Sverige idag. Under senaste 15 åren har endast två sådana anlagts; E18 nära Eskilstuna och E4 vid Uppsala. Båda utfördes med

90 75 frilagd ballast, som hade visat sig vara bra för bl a bullerreduktion vid ett försök på E6-an i Halland. E18-sträckan blev först ett misslyckande ur bl a bullersynpunkt, så att den ganska snart slipades till en mycket jämnare yta. E4-sträckan utfördes däremot mycket noggrant och med ett bra resultat. I E4-fallet var maximal stenstorlek 16 mm. Figur 36. Resultat från mätningar i Norge med CPX-metoden med endast "Tyre A". Översta diagrammet är för en väg där man mätte vid 80 km/h; det undre på en annan väg där man mätte vid 50 km/h. Förklaringar: AC = ABT, SMA = ABS, och referensen är medelvärde av beläggningar med 16 mm max stenstorlek. Diagrammen från [Aksnes et al, 2009]. VTI/TUG gjorde bullermätningar med CPX-metoden, dels då beläggningen var helt ny (ännu ej öppnad för trafik), dels när den var ett år gammal. Mätningarna i nytillstånd visade enastående positiva resultat, medan mätningarna efter ett års drift visade på neutrala resultat jämfört med medelålders ABS16. Se Figur 37.

91 Bullerreduktion [db(a)] Bullerreduktion [db(a)] 76 Anledningen till de mycket positiva resultaten i nytillstånd är osäker, men en spekulation av författaren är att det då fanns en ganska utpräglad mikrotextur i form av små sandkorn som satt kvar på ytan, men som mycket snart polerades bort av trafiken. 5,0 4,0 Skillnad i ljudnivå mellan ABS16 och EACC16 Röda punkter = Två däck som repr tunga fordon Gröna punkter = Två däck som repr lätta fordon Stora punkter är de mest representativa för vägen 3,0 2,0 1,0 0, Hastighet [km/h] 2,0 1,0 Skillnad i ljudnivå mellan ABS16 och EACC16 Röda punkter = Två däck som repr tunga fordon Gröna punkter = Två däck som repr lätta fordon Stora punkter är de mest representativa för vägen 0,0-1,0-2, Hastighet [km/h] Figur 37. Skillnad i ljudnivå mellan ABS16 (medelålders) och cementbetong med frilagd ballast på E4 Uppsala, uppmätt med CPX-metoden år 2006 då betongvägen var ny och ännu öppnad, och år 2007 då betongvägen hade trafikerats ett år. Positiva värden innebär en bullerreduktion för cementbetongen; negativa innebär en försämring.

92 77 Man kan i alla fall säga att med frilagd ballast kan man åstadkomma ungefär samma textur som en ABS med samma max stenstorlek och därmed ungefär samma bulleregenskaper. Annars har cementbetongvägar ett rykte om sig att vara "bullriga"; mycket beroende på gammal textureringsteknik som ej längre används. Beträffande textureringstekniken finns det andra sätt att ge en cementbetongyta en yta med ganska god akustiska egenskaper, nämligen med sig diamantslipning. Då slipas ytan med diamantskär så att man får en mycket jämn yta med täta och några få mm djupa, smala, längsgående spår. Tekniken provades på 1990-talet på E6-an i Skåne och på motorvägen mellan E4 och Arlanda med mycket goda akustiska resultat; se [Sandberg & Ejsmont, 1998]. Man kommer som bäst ner till bullernivåer som motsvarar ungefär ABT11. Tyvärr slits spåren relativt snart bort av dubbdäcken, men författaren tror att tekniken kan ge en mer beständig effekt än en ABT11 kan ge, och förespråkar att mer försök görs. För ca 20 år sedan gjordes ett antal försökssträckor på E6-an genom Halland med cementbetong med frilagd ballast. Där provades inte bara 16 mm max stenstorlek utan även 22 och 8 mm. Därvid erhölls med 8 mm ca 2 db(a) lägre bullernivå än för 16 mm, vilket var lite bättre än en ABS11 [Sandberg & Ejsmont, 1998]. Tyvärr har inte mätningar gjorts senare än vid 2 års ålder, varför beständigheten hos bullerreduktionen är okänd, men en potential finns för att den är betydligt bättre än för ABS11. Beläggningen är ännu idag efter 20 år i gott skick utan något underhåll. Författaren ville att slitlagret på E4 vid Uppsala skulle ha max 8 mm sten, men så blev det inte. Kan man använda dränerande cementbetong? Ja, detta har utförts i såväl Tyskland som Nederländerna, men inte utan jämnhets- och hållbarhetsproblem [Sandberg, 2009] och f n pågår försök i Minnesota. Det mest lyckade försöket pågår i Nederländerna där en speciell, delvis fabrikstillverkad, innovativ cementbetongbeläggning kallad Modieslab finns på motorvägen A12 nära Haag. Dess bullerreduktion var endast marginellt sämre än dubbellagers dränasfalt med 8 mm max sten i topplagret (samma som Modieslab), men man väntar sig att den har en bättre beständighet än motsvarande dubbeldrän. Den var efter 5 år fortfarande i mycket god kondition. Problemet är att Modieslab är extremt dyr att tillverka och anlägga och bara är ekonomiskt försvarbar jämfört med dränasfalt i vissa speciella fall [Sandberg, 2009]. Ett sådant speciellt fall kan vara dubbdäcksslitage, varför ett experiment i Sverige med (till att börja med) några få meter av en sådan beläggning vore mycket intressant Effekt av utbyte av topplager i dubbeldränbeläggningar Då en dubbeldrän har blivit täppt i topplaget eller det har uppstått alltför stora stensläpp har tanken varit att man byter ut endast topplagret, i vart fall första gången som underhåll behövs. Därvid fräser man bort det övre lagret och renspolar det undre lagret så gott det går innan ett nytt topplager påförs (däremellan behövs lite extra klister). Detta har praktiserats i åtminstone två fall i Sverige: På dubbeldränbeläggningen på E18 vid Bålsta-Upplands Bro utbyttes topplagret år VTI/TUG-mätningar visade att det nya lagret gav 6 db(a) bullerreduktion jämfört med det gamla befintliga lagret för däcket SRTT och 4 db(a) för däcket AAV4. Jämför man med en lika gammal ABS16 var bullerreduktionen för nya beläggningen ca 7 resp 5 db(a) för de båda referensdäcken. Det är ungefär lika bra

93 78 som beläggningen var år 2003 när den var helt ny. Under denna 5-årsperiod kan Skanska kanske ha gjort viss produktutveckling som kan förklara det goda resultatet. På dubbeldränbeläggningen på E4 vid Hallunda utbyttes topplagret år Effekten visas i Figur Av ursprungliga bullerreduktionen på 8 db(a) återskapades 6 db(a). Även i Danmark har man bytt ut topplagret i en dubbeldrän; nämligen på tidigare nämnda Øster Søgade [Ellebjerg & Bendtsen, 2008]. År 2007, efter 8 års drift av de tre ursprungliga dubbeldränbeläggningarna på gatan frästes topplagret bort och ersattes med ett nytt lager med 8 mm max stenstorlek [Kragh & Bendtsen, 2008]. Bullermätningar gjordes såväl före som efter utbytet, som del av SILENCE-projektet. Mätningarna visade att på två av de tre delsträckorna återskapades nästan hela den ursprungliga bullerreduktionen, men av någon okänd anledning skedde det inte på den tunnaste av delsträckorna, som var 55 mm tjock, i motsats till 70 mm och 90 mm på de andra delsträckorna. Slutsatsen är att utbyte av topplagret till samma eller en liknande typ av topplager kan ske med en viss förlust av bullerreduktion jämfört med en helt ny dubbellagers beläggning. Förlusten kan bero på att det undre lagret inte har kvar hela sin ursprungligt höga porositet, eller att mellan övre och undre lagren måste man ha lite extra klister vilket kan ge viss igentäppning. Livscykeln för en dubbeldrän kan då ökas med upp till det dubbla; t ex till 5 eller 6 år om utbytet sker efter 3 år. Med mer erfarenhet kan detta kanske förbättras Tunnskiktsbeläggningar Tunnskiktsbeläggningar är en familj av asfaltbeläggningar som i huvudsak skiljer sig från övriga slitlager endast genom att de är tunnare. Emellertid har flera tekniker utvecklats för att åstadkomma goda egenskaper trots det tunnare lagret; något som varit populärt hos företag inom beläggningsbranschen. Den engelska termen varierar; oftast används "thin asphalt layers" eller "thin layers". Extremt tunna beläggningar brukar benämnas "ultra thin layer asphalt concrete (UTLAC)". De företagsspecifika beläggningarna brukar på engelska kallas för "proprietary (pavements eller surfaces)" och ofta brukar man med tunnskiktsbeläggningar mena just dessa företagsspecifika beläggningar. I ett nyligen genomfört internationellt projekt fokuserat på tunnskiktsbeläggningar, i vilket VTI deltog och med Trafikverket i ledande roll i styrgruppen, användes följande definition av tunnskiktsbeläggningar [Kragh et al, 2011] [Sandberg et al, 2011]: Thin asphalt layers (TAL) are mm thick, including all types of hot-mix design and application methods. Proprietary and special products, like types with rubber-modified bitumen are included, but not slurry seals and surface dressings, and not double layers. Trafikverkets förkortade benämning är TSK; företagsspecifika beläggningar i Sverige inkluderar t ex Skanskas Novachip och TA3, NCC:s Viacochip och Viacomat och PEAB:s Swemix. Novachip, Swemix och Viacochip introducerades i Sverige på 1990-talet. Utomlands finns hundratals olika företagsspecifika TSK. Ovan nämnda TSK i Sverige är täta beläggningar. Utomlands är det emellertid vanligt att TSK utförs med avsevärt hålrum; oftast i avsikt att åstadkomma en extra bullerreduktion. Det förekommer TSK med hålrum upp till åtminstone 20 %. Orsaken till populariteten hos TSK är dels att tunnare skikt oftast ger lägre kostnad, dels bullerreduktionen, men en rad andra fördelar finns även [Sandberg et al, 2011].

94 79 Som framgår ovan kan man betrakta även t ex ABS8 och ABT8 som tunnskiktsbeläggningar eftersom de oftast lägges med en tjocklek under 30 mm. Dessa beläggningar avhandlas i huvudsak i avsnitt 8.12 i denna rapport. Många andra typer nämns i rapporten i olika avsnitt, t ex Nanosoft i 9.2. För att kunna lägga en tunn beläggning måste maximala stenstorleken begränsas. Utomlands är max 4, 6 eller 8 mm stenstorlek de vanligaste och då ligger tjockleken oftast mellan 10 och 25 mm. I Sverige är emellertid de vanliga stenstorlekarna 11 och 16 mm, eftersom mindre sten ger dålig resistens mot dubbdäcksavnötning. Undantag är t ex Skanskas TA3 som har 8 mm max sten och NCC:s Viacomat som har mellan 4 och 8 mm max sten. Dessa är avsedda för främst bostadsgator med inte alltför hög trafik. Hur är då bulleregenskaperna hos TSK? Utomlands, dvs i detta fall i länder i Europa som inte använder dubbdäck, används TSK oftast som en lågbullerbeläggning. Med max 6 eller 8 mm sten söker man optimera makrotexturen så att denna blir hög men samtidigt ger en slät yta för däckens rullning. Detta åstadkommes med en s k negativ textur; med eller utan avsevärt hålrum i massan. Med metoden har man generellt åstadkommit nästan lika stor bullerdämpning som med dubbeldränbeläggning. Man kan säga att man offrar det mesta av ljudabsorptionen (eftersom beläggningen är tunn och ibland tät eller halvtät) som en dubbeldrän har men vinner mindre vibrationsexcitering av däcken genom att man får en jämnare ovanyta att rulla på än vad en dubbeldränbeläggning kan ge. Man bör dock känna till att detta gäller för lätta fordon, medan för tunga fordon TSK-ytor ofta blir för släta för att vara bulleroptimala. Medan dränasfalt normalt är lika bullerreducerande för lätta som för tunga fordon är således TSK oftast betydligt mindre effektiva för tunga än för lätta fordon. I reklamen brukar man ofta inte låtsas om detta. VTI har mätt bulleregenskaper hos ett ganska begränsat antal TSK i Sverige; de flesta i södra Sverige (Skåne-Blekinge-Kronoberg). I samtliga fall har resultatet blivit ungefär vad man kan vänta av en ABT eller ABS med samma stenstorlek; dvs det som betyder mest är maximala stenstorleken. Någon speciell akustisk fördel föreligger alltså inte för befintliga TSK i Sverige. Detta utesluter inte att vissa av de TSK som används utomlands skulle kunna ge akustiska fördelar om de används i Sverige, men man måste ju beakta att slitaget kanske skulle bli oacceptabelt högt med tanke på de mindre stenstorlekar som används Innovativa och futuristiska beläggningar Poroelastisk vägbeläggning (VTI-projekt ) Mellan åren 2000 och 2005 genomförde VTI ett projekt "Utveckling av bullerreducerande poroelastisk vägbeläggning" på uppdrag av VINNOVA. I senare delen av projektet kom även Vägverket och EU-kommissionen in som finansiärer då projektet anknöts till EU-projektet SILVIA. Bidrag erhölls även från Stockholms Stad. Bland övriga deltagare fanns Skanska och Gatu- och fastighetskontoret samt Miljöförvaltningen i Stockholms Stad. Ett visst forskningssamarbete skedde även med japanska forskare och företag. Efter en mängd laboratorieundersökningar och -provningar var det år 2004 dags att lägga ut en provsträcka i full skala. Denna utfördes på Skattegårdsvägen i västra Stockholm. Figur 38 visar provsträckan med de tre olika material som provades (Tokai, Rosehill och en egen platskonstruktion av VTI), medan Figur 39 visar resultaten som de uppmättes med CPX-

95 80 metoden och med förbifartsmetoden (CB) med personbil, i båda fallen vid 50 km/h. Vid 70 km/h uppmättes något bättre bullerreduktion. För sammanfattande rapport, se [Sandberg & Kalman, 2005]. Figur 38. VTI:s provsträcka på Skattegårdsvägen i Hässelby, Stockholm, med tre olika varianter av poroelastisk vägbeläggning. Figur 39. Resultat av bullermätningar på provsträcka med tre olika varianter av poroelastisk vägbeläggning på Skattegårdsvägen i Hässelby. Från [Sandberg & Kalman, 2005].

96 81 Tyvärr måste försöket avbrytas redan efter 5 månader, sedan den underliggande asfaltbeläggningen hade börjat brytas sönder. Vissa provningar av asfaltens styrka gjordes innan försöket men det fanns tydligen svagare partier som inte höll för belastningen av de många busspassagerna på provsträckorna. Figur 40 visar hur asfalten typiskt satt kvar på en gummiplatta efter uppbrytning. Figur 40. Uppbrytning och borttagning av poroelastisk vägbeläggning på Skattegårdsvägen i Hässelby i jan När gummiplattorna revs bort satt i de flesta fall asfalten kvar under dem; således var brottytan mellan asfalt och asfalt och inte mellan gummi och asfalt PERSUADE (EU-projekt ) Projektet PERSUADE ( PoroElastic Road SUrface: an innovation to Avoid Damages to the Environment ) ingår i EU:s sjunde ramprogram och är ett nytt och mycket mer ambitiöst försök att utveckla en poroelastisk vägbeläggning för bullerreduktion, men med acceptabel beständighet. Projektet startade i september 2009 och skall pågå i 6 år. Avsikten är att lägga provbeläggningar fr o m 2012 i Danmark, Sverige, Belgien, Polen och Slovenien. Projektet koordineras av Belgian Road Research Centre (BRRC) men VTI har den största andelen av budgeten av de 12 partners som ingår i projektet. Bland partners finns t ex NCC Roads. Se vidare information på Projektet har hittills producerat bl a en omfattande State-of-the-art-rapport om poroelastisk vägbeläggning [Sandberg et al, 2010]. En kortare allmän beskrivning finns i [Goubert & Sandberg, 2011] Epoxi som bindemedel Som nämnts ovan beträffande Japan har man gjort vissa försök med att använda epoxi som bindemedel för dränasfalt i speciellt utsatta situationer; som t ex i korsningar med hög trafik.

97 82 Emellertid anser man sig ha utvecklat ett högmodifierat bitumenbaserat bindemedel som fungerar lika (?) bra men är mycket dyrt. I Nya Zeeland har Opus International Consultants utvecklat vad de kallar för epoxy-modified open-graded porous asphalt (EMOGPA). Det är en enkel dränasfalt som binds ihop med antingen en ren epoxi eller med en blandning av epoxi (25 och 50 %) och standard-bitumen (75 och 50 %). Man har provat varianter med 20 % och 30 % hålrum. Resultatet efter 3 års provningar visar att man kan lägga en sådan beläggning med konventionella metoder och maskiner, och livslängden med 100 % epoxi bindemedel predikteras till 144 (!) år. Bullerreduktionen uppges vara lika bra som för en nya konventionell dränasfalt. Huruvida igentäppningen påverkas framgår inte. Provningarna fortsätter [Herrington, 2011] HOSANNA (EU-projekt ) och ITARI Ett för detta ämne spännande EU-projekt, HOSANNA, startade i november 2009 och genomförs f n med Teknisk Akustik på Chalmers som koordinator. Projektet verkar ha en sensationell inriktning, där man bl a skall utveckla akustiska resonatorer som monteras i en vägbeläggning. Så här beskrivs en av aktiviteterna i projektets WP 4 Ground treatments 10 : "Also innovative resonators in the road surface will be further developed and evaluated here. By including innovative resonators in the road surface it is possible to improve its absorbing performance and reduce the actual source output power of the dominating tyre-road noise. An analysis based on analytical models will be made. Suitable materials will be searched for. The equivalent sound absorbing area of the resonators will be optimized. In addition, the resonators will be combined with an innovative road surface developed in the 6th EUframework project ITARI and investigated. In ITARI, this innovative road surface was optimized towards low mechanical tyre-road-contact forces, a good ventilation of the tyreroad-contact patch to reduce airpumping mechanisms, a high skid resistance and low rolling resistance. This means that the tyre-road-noise emission and the fuel consumption for this innovative type of road surfaces are lower than for other dense road surfaces while the driving safety is increased. The material to be used for the production of this innovative road surface must show high durability in terms of mechanical, thermal and chemical stress. Never the less the possibility of the production with recycled material will be investigated." Det framgår inte närmare hur detta skall tillverkas eller utprovas, eller vad som avses med t ex innovative resonators. Av projektdeltagarlistan framgår det inte att man har någon vägbeläggningsexpertis med i projektet, såvida inte miljöavdelningen hos Stockholms Stad har denna roll. Det hänvisas ovan till tidigare arbete i projektet ITARI (Integrated Tyre and Road Interaction, avslutat 2007) där man har utvecklat en "innovative road surface was optimized towards low mechanical tyre-road-contact forces, a good ventilation of the tyre-road-contact patch to reduce airpumping mechanisms, a high skid resistance and low rolling resistance". Författaren har förgäves sökt efter någon webbplats för projektet eller någon projektrapport som går att ladda ner men inte funnit något. Vid sökning med Google på ITARI "innovative road surface" erhölls endast (4) träffar, och de gällde endast projektbeskrivningen. 10 från

98 Hänsyn till frekvensspektra Allmänt De som jobbar med väghållning, beläggningskonstruktion, och bullerfrågor i vägmiljön har sällan tid eller kompetens att ta hänsyn till ljudets frekvensinnehåll utan man använder nästan uteslutande något totalvärde som beskriver bullrets nivå. Det kan gälla L Aeq24h, L den, L Amax, eller L Aeq för en speciell ljudhändelse, t ex körning med en CPX-trailer över en bestämd provsträcka. SPB-metoden mäter i princip L Amax (A-viktad maximalnivå vid fordonspassage) medan CPX-metoden mäter L Aeq (A-viktad ekvivalentnivå över den aktuella sträckan). I samtliga fall är dock grundmåttet en ljudnivå som är viktad med ett A-filter och som i princip omfattar hela det hörbara området (ca Hz) eller i praktiken det som anses vara viktigt för att klassificera vägbeläggningar (ca Hz). Det är bekvämt för en användare på Trafikverket, på trafik-, gatu- eller miljökontoren hos kommunerna samt för konsulterna att använda endast ett enda mått som beskriver en beläggnings akustiska egenskaper, dvs ett av de mått som nämns i första stycket. Därför har denna rapport hittills endast angivit sådana enkla mått, uttryckta som A-viktad ljudnivå med enheten db, där beteckningen db(a) används för att betona att man har använt A-viktningen. Om man skall följa internationell standard skall dock enheten skrivas endast som db, oavsett viktning, men måttet skall ange viktningen; t ex bör man skriva att måttet är "A-viktad ljudnivå" eller "A-viktad ljudtrycksnivå". I praktiken är "bullerarbetare" lata med detta och föredrar att kalla måttet "bullernivå" eller "ljudnivå" och ange enheten som db(a). Detta är i praktiken allmänt accepterat trots att det inte är fysikaliskt korrekt. Presentation och användning av frekvensspektra är allmän praxis inom forskningen. Värdet av att studera frekvensspektra kan vara följande: Man kan relatera skillnader i frekvensspektra till olika bullergenereringsmekanismer Frekvensspektra ger information om ljudets karaktär, hur ljudet låter (utöver dess styrka) Frekvensspektra kan ge information som är av betydelse för mottagarens reaktion på ljudet, utöver dess styrka Markanta toppar som syns i frekvensspektra indikerar att ljudet kan vara mer störande än vad som framgår av dess totala A-viktade ljudnivå Speciella utseenden hos frekvensspektra kan ge information om ovidkommande störningar från annat ljud än vad som avses Frekvensspektra kan användas för att studera hur ett ljuds karaktär och styrka förändras då det transmitteras genom en byggnadsfasad eller ett fönster, något som t ex kan förändra rankningen av olika vägbeläggningar då man går från ett utomhusfall till ett inomhusfall I de kommande avsnitten ges exempel på hur frekvensspektra typiskt kan se ut för vanliga typer av beläggningar och lågbullerbeläggningar. De olika beläggningar som beskrivs i denna rapport följer i huvudsak dessa trender och inget starkt avvikande fall från dessa generaliseringar förekommer här, såvitt författaren känner till.

99 A-viktad ljudtrycksnivå [db] Typiska frekvensspektra vid mätning med SPB-metoden Figur 41 visar frekvensspektra i tersoktavband (tredjedels oktaver) som uppmättes på E18 Bålsta-Upplands Bro år 2003 med SPB-metoden. För beläggningen ABS16, som vid mättillfället var 4 månader gammal visar de svarta och blå kurvorna spektra för tunga resp lätta fordon. För dubbeldränbeläggningen som var nylagd visar de röda och rosa kurvorna motsvarande spektra. Medelhastigheten var 104 km/h för de lätta fordonen och 88 km/h för de tunga fordonen. Denna skillnad i hastighet gör att det ser ut som om de lätta fordonen ger nästan lika höga bullernivåer som de tunga, men i verkligheten beror detta på hastighetsskillnaden. 85 Dubbeldrän 1 mån & ABS16 4 mån Lätta fordon ABS16 Tunga fordon ABS16 Lätta fordon Dubbeldrän Tunga fordon Dubbeldrän Frekvens, tersoktavband [Hz] Figur 41. Frekvensspektra vid SPB-mätning på E18 Bålsta-Upplandsbro för beläggningarna ABS16 och dubbeldrän, dels för tunga fordon, dels för lätta fordon (exkl motorcyklar). Kommentarer beträffande skillnaden mellan ABS16 och dubbeldrän: För såväl tunga som lätta fordon är dubbeldränbeläggningen effektiv fr o m 500 Hz t o m de högsta frekvenserna, med störst reduktion mellan 630 och 1000 Hz. Bullerreduktionen beror på en kraftig reduktion av luftpumpningsbullret vid frekvenser över ca 1000 Hz och på en lika kraftig reduktion mellan ca 500 och 1000 Hz där ljudet troligen alstras av vibrationer från däckens mönster och vägbeläggningens makrotextur men där en mycket effektiv ljudabsorption absorberar merparten av ljudet (vilket framgår av separata ljudabsorptionsmätningar). Sammantaget tyder detta på att beläggningen har en mycket öppen textur med extremt högt hålrum. Vad man kan vänta av hur tiden påverkar dessa spektra är att dränasfaltens spektra gradvis kommer att närma sig ABS-beläggningens spektra då porositeten täpps igen. När stensläppen

100 85 blir allvarliga kan dränasfaltens spektra i området Hz komma att något överstiga ABS-ens spektra Typiska frekvensspektra vid mätning med CPX-metoden De kommande fyra figurerna visar frekvensspektra av motsvarande typ som i föregående avsnitt, men uppmätta med CPX-metoden. Dessa frekvensspektra är beroende på vilket däck som används vid mätningen; i här presenterade fall har det varit SRTT och AAV4. Till skillnad från SPB-metoden där frekvensspektra byggs upp av spektra från ett mycket stort antal fordon, och därmed bildäck, är CPX-mätta spektra unika för just det provade däcket. Det innebär att det är typiskt att man får ett mera "toppigt" spektrum med CPX-metoden jämfört med jämnare spektrum med SPB-metoden. Figurerna ger dessutom information om två pågående projekt; dels dubbeldränbeläggningen på E4 i Huskvarna (Fig ), dels ABS- och ABT-beläggningar med olika stenstorlek på RV 13 i Skåne (Fig ). Mätningarna gjordes år 2010 då beläggningarna var i nyskick. Uppföljningar kommer att göras senare år Järvastaden Första bostadsföretag att finansiera lågbullerbeläggning intill sina bostäder Stadsdelen Järvastaden i Solna blev år 2007 landets första nybygge där lågbullerbeläggning valdes frivilligt och finansierades av bostadsbolaget. För bostäderna närmast Enköpingsvägen föreskrev detaljplanen en 2,5 meter hög bullerskärm utmed vägen. Exploatören Järvastaden valde då istället att anlägga en bullerreducerande beläggning som var en dubbeldrän av Skanskas typ. Järvastaden blev därmed det första bostadsföretag som finansierade en lågbullerbeläggning på en angränsande väg. Olof Eriksson, marknadschef på Järvastaden, lär ha uttalat [Solna, 2007]: "Järvastaden är en stadsdel för barn och familjer, och därför är det extra viktigt att miljön är lugn och trygg. Den vägbeläggning vi nu lägger ut gör att man kan njuta av suset i träden och fågelsången även när grannen svänger förbi i sin bil. Vi är glada att kunna erbjuda de boende en hög akustisk standard." Skyltad hastighet på Enköpingsvägen, som är en del av E18, är 70 km/h, antal fordon och andelen tunga fordon 8 %. Lågbullerbeläggningen har handlats upp för en ca 1 km lång del av Enköpingsvägen med funktionskravet att den ska reducera bullret med 6 db(a). Bullermätningar gjorda av Skanska med CPX-metoden men användning av endast P1-däcket (SRTT) gav som resultat en bullerreduktion av 9,8 db(a) strax efter utläggning i augusti 2007, reducerat till 6,0 db(a) i maj påföljande år och 3,2 db(a) efter 2 år, med ett nödvändigt utbyte av topplagret gjort år 2010 [Skanska, 2011]. Förlusten från 9,8 till 3,2 db(a) på två år motsvarar 3,3 db(a) per år. Det är inte redovisat vad referensbeläggningen är.

101 A-viktad ljudtrycksnivå [db] A-viktad ljudtrycksnivå [db] E4 Huskvarna - Dubbeldrän 1 mån & RV 34 Linköping - ABS16 6 år SRTT 70 km/h ABS16 SRTT 90 km/h ABS16 SRTT 70 km/h Dubbeldrän SRTT 90 km/h Dubbeldrän Frekvens, tersoktavband [Hz] Figur 42. Frekvensspektra vid CPX-mätning på E4 vid Huskvarna för en dubbeldränbeläggning och en ABS16 (RV34 Linköping), mätt vid 70 och 90 km/h med däcket SRTT E4 Huskvarna - Dubbeldrän 1 mån & RV 34 Linköping - ABS16 6 år AAV4 70 km/h ABS16 AAV4 90 km/h ABS16 AAV4 70 km/h Dubbeldrän AAV4 90 km/h Dubbeldrän Frekvens, tersoktavband [Hz] Figur 43. Frekvensspektra vid CPX-mätning på E4 vid Huskvarna för en dubbeldränbeläggning och en ABS16 (RV34 Linköping), mätt vid 70 och 90 km/h med däcket AAV4.

102 A-viktad ljudtrycksnivå [db] A-viktad ljudtrycksnivå [db] RV13/E22 Hörby - SRTT 80 km/h SRTT 80 km/h ABS16 SRTT 80 km/h ABS11 SRTT 80 km/h ABS8 SRTT 80 km/h ABT11 SRTT 80 km/h ABT Frekvens, tersoktavband [Hz] Figur 44. Frekvensspektra vid CPX-mätning på RV13 och E22 vid Hörby för fem täta beläggningar, mätt vid 80 km/h med däcket SRTT (som repr personbilsdäck). 100 RV13/E22 Hörby - AAV4 80 km/h AAV4 80 km/h ABS16 AAV4 80 km/h ABS11 AAV4 80 km/h ABS8 AAV4 80 km/h ABT11 AAV4 80 km/h ABT Frekvens, tersoktavband [Hz] Figur 45. Frekvensspektra vid CPX-mätning på RV13 och E22 vid Hörby för fem täta beläggningar, mätt vid 80 km/h med däcket AAV4 (som repr tunga fordonsdäck).

103 88 9. Möjligheter till förbättringar 9.1 Innovativa beläggningar Beläggningar med stor andel gummi De poroelastiska beläggningarna (PoroElastic Road Surfaces - PERS) samt de asfaltbeläggningar med hög andel gummi som QCITY och NCC provade borde vara möjliga att få en rimlig hållbarhet för med extremt starkt bindemedel. Där har forskningen en utmaning att möta. Det föreföll först som om Yokohama Rubber Co och Nippon Road Co i Japan hade lyckats med detta i ett fullskaleförsök på en gata i Zama City [Sandberg et al, 2010], vilken vid försökets slut hade legat i gott skick i 3 år, men ett nytt försök i Hiratsuka med i huvudsak samma material visade sig vid ett studiebesök hösten 2011 ha misslyckats efter endast ca 18 månader. Möjligen kan ett extremt sommarväder i regionen under 2011 ha medverkat till att beläggningen lossnade från underlaget, sprack och förlorade material. De främsta fördelarna med de poroelastiska beläggningarna med högt hålrum (30-35 % är vanligt) är att de komprimeras avsevärt under lasten av ett bildäck, och därmed borde smuts inte kunna bli sittande i porerna utan bör kunna sköljas eller blåsas bort, samtidigt som PERS förstås avses ge extremt god bullerreduktion, dvs minst 10 db(a). Gummibeläggningarna med hög andel gummi, som provats i bl a QCITY, har inte potential för så stor flexibilitet att de kan bli självrensande, men å andra sidan är de senast provade typerna ganska täta redan från början. De är vare sig porösa eller elastiska i någon högre grad, trots att de av upphovsmännen benämns poroelastiska. Men dessa beläggningar kan ändå, enligt författaren, vara intressanta alternativ till vanliga beläggningar med liten max stenstorlek, för att ge några extra db i bullerreduktion. Man måste emellertid vara observant på rullmotståndet på dessa beläggningar, som eventuellt kan vara högt. 9.2 Innovativa beläggningar Nanosoft Nanosoft är namnet på en relativt ny kommersiell beläggningstyp som marknadsförs av Colas i Frankrike och av en del av dess partners utomlands; t ex NCC Roads A/S i Danmark. Det är en beläggning med tjocklek mellan 40 and 20 mm som består av en ballast av granulat 1-4 mm som hålls samman med ett mycket speciellt bindemedel. Ytan är relativt porös, med ett hålrum någonstans kring 20 %. Texturen är sådan att den ser ut som en "ideal" textur med avseende på ljudoptimering. Se Figur 46. Fullskaleförsök har genomförts i Frankrike, Schweiz, Polen och Danmark sedan år En intensiv marknadsföring har idkats gentemot politiker, tjänstemän och beslutsfattare vid ECE i Geneve samt mot vissa vägmyndigheter; t o m i Australien. Även TUG i Polen har mätt buller på Nanosoft och VTI har fått ta del av resultat som vi kan jämföra med andra uppmätta med samma utrustning och däck, men kan inte publicera dem. Vi kan dock verifiera att man kan få ca 9 db(a) bullerdämpning, jämfört med en ABS16. Det torde vara "världsrekord" i bullerreduktion om man undantar poroelastiska beläggningar. Men detta gäller bara däck/vägbanebuller, den dämpar troligen övrigt buller endast mycket marginellt. Det gäller dessutom bara i nytillstånd.

104 89 Figur 46. Texturen hos typisk Nanosoft-beläggning i nytillstånd. Myntet har 23 mm diameter. Dessutom dämpar Nanosoft däck/vägbanebuller från tunga fordon med bara ca halva den uppgivna reduktionen. För tung trafik blir den totala bullerdämpningen förmodligen endast några få db vid hastigheter från 50 km/h och uppåt, och vid < 50 km/h fås förmodligen nästan ingen dämpning alls. Än så länge vet vi inget bestämt om hur beläggningen bibehåller bullerdämpningen för personbilsdäck. Men baserat på erfarenheter med andra dränbeläggningar med fintextur, är det rimligt att gissa att den kommer att försämras med ca 1 db per år i syd- och mellaneuropa och med 2-3 db per år i norra Europa, där värdet är starkt avhängigt dubbdäcksanvändningen och även hastigheten hos trafiken. Författaren bedömer att Nanosoft p g a smala porer mellan de små stenarna blir igentäppt mycket snabbare än en vanlig dränasfalt, samtidigt som den har en fin textur som kan bibehålla en viss bullerdämpning även i tilltäppt tillstånd så länge den inte faller sönder. Såvitt författaren vet har Nanosoft hittills provats endast på lågtrafikerade vägar och gator. Vi vet således inte hur den håller för hög trafik under flera år. Nanosoft bygger på mycket små stenar (upp till 4 mm) och kommer antagligen att hålla för svensk/norsk/finsk trafik i ett, kanske högst två år, förutsatt hastigheter km/h. I värsta fall håller den inte ens en hel vinter. Vid km/h kan den kanske hålla i upp till 3 år. Den lär knappast bli användbar i våra länder så länge vi tillåter dubbar i nämnvärd omfattning. Trots begränsningarna, som alltså som medelvärde över några år och för hög trafik inkl tunga fordon inte innebär alls så stora bullerdämpningar som företaget uppger, betraktar författaren beläggningen som den möjligen mest effektiva för vägar med lätt trafik utan dubbdäck. Men på t ex de holländska motorvägarna tror författaren inte att den kan konkurrera ut tvålagers dränasfalt ens akustiskt. 9.3 Förbättringar av befintliga beläggningar Bättre dränering av dränasfaltbeläggningar För att sakta ner igentäppningen av dränerande beläggningar behövs det bättre dränering runt och under dessa så att vatten och smuts som är löst i vattnet eller rinner med detta har någonstans att snabbt ta vägen. Detta ökar anläggningskostnaderna men det ökar samtidigt

105 90 den akustiska livslängden. Det finns redan kommersiella produkter av kantsten som kan klara av detta intill trottoarer o d; se t ex [Sandberg, 2009]. För att förbättra dräneringen under beläggningen kan man lägga in ett system av rör vars väggar är genomsläppliga för vatten och för smutspartiklar, och som avvattnas mot gatubrunnar. Detta är extra viktigt att tänka på vad gäller broar så att inte bara ytvattnet får någonstans att ta vägen. Sist men inte minst bör man öka vägens tvärslutning. Normalt är den ca 2,5 %. Det bör man öka till minst 3 %. Avsikten är att få vatten och smuts att snabbare rinna av vägen, innan smutsen hinner sätta sig i porerna. Fräsning bör inte vara så grov så att vatten blir stående i spår eller "kanaler" i fräsningen. Ej så lyckade försök har redan gjorts i Tyskland med att lägga till ett smutsavvisande ämne i beläggningsmixen, eller att spreja ytan med sådant ämne, så att smutsen hindras att sätta sig fast i porerna [Sandberg, 2009], [Arbter & Ressel, 2011]. Men kanske inte alla möjligheter är uttömda ännu? Högre hålrum och bättre bindemedel Om hålrummet i dagens dränbeläggningar kan ökas från nuvarande % till % så kan det ge 1-2 db ökad bullerreduktion. Det finns exempel på dränasfaltförsök som gjorts tidigare i Sverige (Skanska) där man varit nära 30 %. Emellertid kan detta inte åstadkommas utan att riskera ännu större problem med hållbarheten; i första hand stensläpp. Detta låter sig således göra endast om starkare bindemedel kan fås fram. Fokus måste därför vara på bindemedelsutvecklingen. Förbättringsmöjligheterna kan t ex omfatta följande [Kragh et al, 2010]: polymermodifierat bindemedel med hög andel SBS (t ex 100/150-75: enligt slutsats från danska HOLDDA-projektet [Nielsen, 2004]). polyuretan (en special konferens om detta ägde rum i oktober 2009 i Washington) polyuretanmodifierad epoxy epoxy (FoU-projekt om detta pågår i Nya Zeeland, lovande resultat hittills) nya idéer (kräver uppenbarligen forskning) Några av dessa bindemedel är mycket dyra och kan innebära att särskilda utvärderingar behövs. Även HSE-frågor (Health, Safety and Environment) måste lösas förutom dokumentationen som krävs i REACH, som är det nya EU-reglementet om kemikalier och säker användning av dem [REACH, 2006]. Med ett bindemedel som ger bättre kohesion skulle man kunna reducera max stenstorlek i topplagret utan att äventyra hållbarheten, vilket skulle resultera i att topplagret kan göras tunnare. Då kan istället bottenlagret göras motsvarande tjockare och det får då automatiskt en större andel av massan. Det är bra för med stor max stenstorlek, t ex 16 mm, är det lättare att öka hålrummet. Till exempel kan man sikta på 25 % hålrum i topplagret med 15 mm tjocklek och 30 % med ett 55 mm tjockt bottenlager om man har tillgång till ett starkare bindemedel. Topplagret måste ha ett stenmaterial av allra högsta motståndskraft mot dubbar, vilket är dyrt och kan leda till långa materialtransporter, men om lagret kan göras tunnare kan man spara in

106 91 lite på detta och ersätta det med ett något sämre stenmaterial i bottenlagret. Med ett tunnare topplager blir det lättare att spola igenom detta vid rengöringsoperationer och att då nå ner djupare i bottenlagret. Man kan naturligtvis inte öka hålrummet hur mycket som helst, för man måste ha ett tillräckligt antal kontaktpunkter i massan som kan orka bära de dynamiska lasterna från de tunga fordonen Ballast med mindre max stenstorlek En fördel med mindre max stenstorlek i topplagret har redan nämnts i föregående avsnitt. Som visades på Fältarpsvägen i Helsingborg kan 8 mm i toppen på en dubbeldränbeläggning redan idag fungera lika bra som 11 mm i topplagret i mellansverige om trafikförhållandena är passande, dvs i första hand om dubbandelen inte är så hög. Om dubbandelen kan reduceras ytterligare, vilket är en nationell ambition, och om starkare bindemedel blir tillgängliga, kan det då t o m bli intressant att pröva 6 mm i topplagret. Med 6 mm istället för dagens vanliga 11 mm borde man kunna få ca 3 db(a) bättre bullerreduktion, dvs vid nytillstånd komma upp i ca 10 db i reduktion. Max stenstorlek av 6 mm används redan i många kommersiella tunnskiktsbeläggningar på kontinenten med god hållbarhet, i vart fall om man undviker gatukorsningar och andra platser med höga tvärpåkänningar. Med mindre dubbandel och samtidigt bättre bindemedel kan dessa ge möjligheter att gå ner till 6 mm max sten i såväl topplagret i dubbeldrän som i tunnskiktsbeläggningar på vissa vägar. Med detta närmar man sig den design och funktion som Nanosoft har, men man går inte alls så långt som till dess 1-4 mm stenstorlek. Man ska emellertid hålla i minnet att en alltför slät yta må vara bra för bullerreduktion för personbilar men är det inte för tunga fordon, där en alltför slät yta ger drivdäcken på de tunga fordonen alltför bra förutsättningar för att alstra buller. Liten max stenstorlek är således bättre ju mindre andel tunga fordon man har på vägen Förhindra oxidation av bindemedel I porösa material är oxidation av materialet och dess bindemedel som en följd av exponeringen för luftens syre och diverse frätande ämnen i luft och smutsvatten en viktig mekanism för att reducera hållbarheten. Genom att använda ett bindemedel som er mer oxidationsresistent ökar hållbarheten. Bituminösa bindemedel försämras av oxidation precis som andra organiska material. Efter den inledande blandningen och kompakteringen av materialet, är hårdhetsökningen av bitumendelen mer eller mindre en linjär funktion av exponeringstiden för luftens syre. Polymerer är relativt okänsliga för oxidationen under normala klimatförhållanden. Genom att fästa en tjockare bindemedelshinna på stenarna i porösa beläggningar, kan polymermodifierade bindemedel medverka till en långsammare hårdhetsökning av denna. Det danska HOLDDA-projektet drog slutsatsen att den optimala strategin för att öka den strukturella livslängden av dränasfalt med bituminösa bindemedel är att använda ett mjukt basbindemedel som polymer och sedan modifiera det med en hög andel av SBS-elastomer. Enligt den europeiska produktstandarden för modifierade bindemedel (EN 14023) kan ett 100/ bindemedel vara en möjlighet, som nämnts i föregående avsnitt [Nielsen, 2004].

107 92 Det finns även behov av att pröva förseglingar för att förhindra oxidation. De måste appliceras mycket tunt så att de inte rinner ner och täpper igen porerna. Antagligen måste sådan behandling sättas in redan efter ett års drift och kanske sedan årligen. Detta kan provas omgående Addera gummi till bindemedlet i dubbeldränbeläggningar Användning av krossat däcksgummi för att modifiera bitumenbindemedel är bara ett sätt av flera att modifiera bindemedel, men man hänvisar ofta till goda amerikanska erfarenheter av s k asphalt rubber (gummiasfalt), där det egentliga syftet med modifieringen från början var mer att använda en restprodukt för att slippa deponera så enorma mängder bildäck än att förbättra bindemedlet. Gummiinblandning kan åstadkommas på i huvudsak två olika sätt: den våta och den torra processen. I den våta processen, som normalt är den som används i Sverige, blandas gummigranulatet in direkt i bindemedlet som vilket annat modifierande material som helst. I den torra processen beroende på det krossade gummimaterialets storlek tillför man gummit då man blandar bindemedel och ballast. På det viset kan man addera lite extra elasticitet i skelettet. Addition av gummi i den våta processen ger ett förbättrat skydd mot oxidation av materialet och kan dessutom ge starkare bindningar. Med de gummiandelar som man använt hittills, upp till 2 % (av totala vikten), har det varit svårt att uppnå hålrum över 18 %, vilket begränsar bullerreduktionspotentialen. Det har även gjorts experiment med 6-10 % gummi (se Figur 35 och dess tillhörande text) men dessa har snabbt lett till kollaps av beläggningen. Emellertid kan, som nämnts tidigare, framtida bindemedel ge möjlighet att använda större gummiandel, alternativt att öka hålrummet. En intressant möjlighet är att testa en kombination av de våta och torra processerna. Man borde även prova med olika storlekar på gummigranulatet. Man kan köpa gummigranulat i minst tre olika storleksintervall och en optimal kombination av dessa kan provas fram för att användas i den torra processen [Kragh et al, 2010]. Om man kan uppnå % hålrum i en dubbeldrän med (säg) 5-10 % gummi, kan den kombinerade effekten av hålrum och elasticitet kanske ge uppskattningsvis 10 db i bullerreduktion (relativt ABS16). Ännu bättre är att detta borde leda till bra skydd mot oxidation och att den extra elasticiteten kanske kan leda till att smuts får svårare att fastna i porerna. På det sättet kan man dels få en hög initial bullerreduktion, dels få en bättre beständighet. Man kan naturligtvis också söka efter den optimala kombinationen av gummiandel och hålrum. De koncept som utmålas ovan kan kanske framstå som lite orealistiska i dagsläget, men då skall man märka att i Japan tycks man ha lyckats med detta redan. Då kan det inte vara orealistiskt. En del av PERS-materialen i Japan som f n är under provning är konstruerade efter ovanstående koncept; fastän gummiandelen i det just nu bästa PERS-materialet är runt 20 % (vikt), vilket är mycket högre än de ovan nämnda. Men det skall noteras att i Japan har man faktiskt lyckats kombinera ett mycket litet stenmaterial (max 4 mm) med en hög porositet och med en mycket hög gummiandel och ändå uppnå en hållbarhet som har klarat intensiv trafik i tre år

108 93 [Sandberg et al, 2009]. Se Figur 47. Emellertid har ett uppföljande försök på en annan gata misslyckats efter två års trafik, enligt uppgift i augusti Figur 47. Poroelastisk vägbeläggning i Zama City i Japan, fotograferad av författaren när den var ny (till höger) och då den var 29 månader gammal (till vänster). Den hade då utsatts för intensiv trafik i 29 månader och var i bruk ytterligare en tid innan den enligt kontrakt togs bort vid tre års ålder. Myntet är 22 mm i diameter, materialet har 4 mm max stenstorlek Stålslagg som ballast Stålslagg uppges ha utmärkt vidhäftning mot bitumenbindemedel samtidigt som det är slitstarkt och en restprodukt. Detta gör stålslagg till ett ballastmaterial som är lämpligt för att öka hållbarheten hos material där just hållbarheten är extra kritisk, såsom i dränasfalt. Den goda vidhäftningen borde ha goda effekter på hållbarheten hos dränasfalt eftersom starkare bindningar blir följden, samtidigt som bindemedlets omslutning av slaggen medför bra skydd mot oxidation. I såväl Sverige som Danmark har försök med stålslagg fallit väl ut i täta bituminösa beläggningar. Att använda det i dränasfalt har inte varit aktuellt tidigare, men med början 2010 pågår ett begränsat försök på E4 i Huskvarna där en mindre del av dränasfalten har stålslagg som ballast. På en gata i Järfälla lades 2010 en sträcka med ungefär en ABS8 baserad på stålslagg, se Figur 48. Tidigare försök på en ABS11 i Bergslagen med porfyr och med stålslagg i vardera riktningen, mätt av VTI/TUG med CPX-metoden gav ca 1 db lägre bulleremission än motsvarande beläggning med normalt stenmaterial för däck SRTT, se Figur 49. Det finns stålslaggsmaterial som förväntas bli godkända inom REACH [REACH, 2006].

109 Ljudnivå [db(a)] 94 Figur 48. Vägbeläggning av typ ABS8 men med stålslagg istället för sten. Lagd 2010 på Skälbyvägen i Järfälla av Peab Asfalt AB Däck SRTT Stålslagg Sten (porfyr) Däck AAV Hastighet [km/h] Figur 49. Uppmätt bullernivå (CPX) på vägbeläggning av typ ABS11 med porfyr och med stålslagg. Riksväg 68 Avesta, mätning 2008 då beläggningarna var nya Toppslipad beläggning En ojämn vägyta orsakar deflektioner i däckens kontaktyta mot vägen vilket i sin tur orsakar vibrationer och bulleremission. Vägytan bör därför vara så jämn som möjligt. Emellertid måste det samtidigt finnas en dränering i kontaktytan, så det måste finnas luftutrymmen mellan stenarna som däcket rider på. Men om stenarnas överyta är jämn och i samma nivå över hela ytan kan man optimera bulleralstringen för att få en låg vibrationsexcitering samtidigt som ytan mellan stenarna medger luft och vatten att dräneras bort, dvs man får

110 95 mindre "luftpumpningsbuller". Man brukar säga att en sådan yta har en negativ textur, varmed man menar att texturen har sina skarpa delar riktade neråt [Sandberg & Ejsmont, 2002]. Hur åstadkommer man en sådan yta? En nylagd ABS eller ABT har i regel en sådan osymmetrisk textur med negativ dominans, om än inte alltför utpräglad. Detta uppkommer genom vältningen. Men efter en tids slitage av dubbdäck och knådning av tunga bildäck har texturen fått en mer symmetrisk form. Ett sätt att få en nästan perfekt negativ textur är att slipa ytan på toppen så att de översta uppstickande stenarna blir avkapade och man får en jämn överyta. Men bör bara slipa några få mm av topparna så att man inte äventyrar dräneringen emellan stenarna. Problemen med buller och rullmotstånd på svenska vägar med max 16 mm stenstorlek kan, som tidigare sagts, delvis lindras genom att använda mindre stenstorlekar i beläggningsmassan, men då ökar slitaget och därmed partikelspridningen och väghållarens kostnad. Ett bättre men svårare sätt än att minska stenstorleken är att konstruera vägbeläggningar som har en "negativ" textur(profil). Emellertid har det varit svårt att konstruera sådana beläggningar. På senare tid har man genom tunnskiktsbeläggningar i mellaneuropa åstadkommit texturer "åt det hållet", men dessa är beroende av att använda små maximala stenstorlekar (4, 6 eller 8 mm) och då får vi i Sverige slitage- och partikelproblem. Slipning av topparna i beläggningen för att få en jämn "överyta" kan ske som s k diamantslipning med en särskild vägmaskin avsedd för ändamålet, som ofta används i USA, men som även finns i Europa, och som främst används för att restaurera jämnheten hos cementbetongvägar. T ex har anslutningsmotorvägen till Arlanda och en del av E18 nära Eskilstuna slipats på detta sätt. Arlandavägen slipades första gången 1990; sedan Sådan slipning efterlämnar ett längsgående spårmönster som har visat sig ge relativt låg bulleremission. Genom ett samarbete mellan VTI och företaget HTC i Söderköping år uppkom idén om att använda HTC:s slipningsteknik utvecklad för betonggolv för att slipa av topparna i en beläggning med grov textur, t ex en ABS16 eller en dränbeläggning med 11 eller 16 mm max sten, och att därigenom åstadkomma en slät "ovanyta" och en negativ textur. Vissa enkla provningar genomfördes år 2006 på för metoden ogynnsamma ytor men medel att följa upp dessa i stor skala och på lämpligare ytor saknades [Sandberg, 2007]. Avsnittet som slipades (en asfalterad gård hos HTC) blev för kort och ABT-beläggningen som fanns där var redan alltför slät för att säkra slutsatser av bullerprovningarna skulle kunna dras. Friktionsprovningar visade dock på att friktionen efter slipning var lika bra som före slipningen. Sommaren 2011 gjordes på VTI:s initiativ ett pilotförsök på dubbeldränbeläggningen på E4 genom Huskvarna, där en 60 m lång sträcka slipades av HTC i höger hjulspår. Se Figur Beläggningen var då ett år gammal och max stenstorlek var 11 mm. Jämfört med den oslipade dubbeldränbeläggningen var bullerreduktionen på den slipade 60- m-sträckan följande: För bildäcket SRTT som representerar lätta fordon: 2,2 db(a) som medelvärde för 70 och 90 km/h För bildäcket AAV4 som representerar tunga fordon: 0,5 db(a) som medelvärde för 70 och 90 km/h

111 96 Totalt är det lämpligt att använda ett medelvärde av dessa, eftersom den tunga trafiken är så hög på sträckan: 1,4 db(a) som medelvärde för 70 och 90 km/h Figur 50. Slipad dubbeldränbeläggning (ljusare delen) på E4 i Huskvarna som VTI lät göra bullertester på i juli Anledningen till den lägre effekten för tunga fordon är att för tunga däck är texturen av mindre betydelse. Bullerreduktionen är signifikant men relativt liten (motsvarar ungefär skillnaden mellan en ABS16 och en ABS11), men kan ändå medverka till att beläggningen kan klara den bullerreduktion som krävs enligt Trafikverkets specifikation till entreprenören och därmed leva kvar minst ett år extra om den slipas. Ett års extra livstid är förmodligen värt mycket mer än vad slipningen kostar. Slipning är inte särskild dyrt; beräkningar tyder på en kostnad av 5-10 kr/m². Detta är alltså vad som gäller för aktuell lågbullerbeläggning på denna plats då den slipades. Resultatet kan naturligtvis variera, beroende på slipdjup och hur gammal beläggningen är. Man kanske kan vinna ännu mer med annat slipdjup. Det återstår också att se vad som gäller om man slipar en vanlig ABS16. Kanske får man då ungefär samma bullerreduktion, dvs då kan man få en ABS16 med samma bullernivå som en ABS11, men utan att få det ökade slitage som mindre max sten (11 mm) skulle innebära. Någonstans borde man prova detta på en ABS16. Det bör noteras att fördelar betr rullmotstånd, däckslitage och kanske t o m vägslitage och partikelspridning kan uppkomma med denna teknik.

112 97 Tekniken kan därför bli mycket intressant som en kompletterande underhållsåtgärd på vägbeläggningar för att bl a öka och förlänga den akustiska effektiviteten där bullerreduktion är önskvärd. Figur 51. Oslipad (vänster) och slipad (höger) del av dubbeldränbeläggning på E4 i Huskvarna. Myntet (som referens) är en enkrona.

113 Möjligheter till effektiv rensning av porösa beläggningar 10.1 Utländska försök Försök med rengöring (rensning) av igentäppt dränasfalt i andra europeiska länder har nästan undantagslöst misslyckats. Undantagen är följande: I Nederländerna anser man att det är värt att rensa vägrenarna på motorvägarna, eftersom dessa inte utsätts för någon självrensning av trafiken. Författaren har sett vägrenar i landet belagda med dränasfalt som är nästan igenvuxna med ogräs. Detta är ytterligare en anledning att rensa vägrenarna. Det kan även vara så att smutsen inte fastnar så hårt i porerna på vägrenarna eftersom det inte sker någon nämnvärd packning av materialet där. I en tysk studie rapporteras att regelbunden rensning hade som effekt att varje gång kunde man som följd av rensning återta ungefär en halv db av den hela db som förlorades p g a igentäppning mellan rensningstillfällena. Nedan redogörs närmare för den tyska studien i form av ett utdrag ur [Sandberg, 2009]. I Japan har särskilda utrustningar optimerats för rensningsoperationer [Sandberg & Masuyama, 2005]. Man påstår att man har fått acceptabel effekt av dessa, men dokumentering av detta på annat än japanska saknas. Figur 52 visar effekter av igentäppning och rensning enligt [Beckenbauer, 2006]. Symbolerna och linjerna i brun-orange färg visar bullerreduktionen mätt vid olika tidpunkter; ungefärligen upprepade med en periodicitet av ett kvartal, med täckning av en 3-årsperiod. Med ungefär ett halvårs mellanrum gjordes rensningar, och dessa tillfällen, eller snarare just efteråt då mätning gjorts, indikeras med de blåa blocken. Rensning utfördes med en vattensprutande och uppsugande maskin med mycket högt vattentryck och sugvakuum. Det framgår av resultatet att rensning vanligen "trycker" ner bullerkurvan något, medan kurvan däremot har en lätt ökande tendens emellan rensningstillfällena. Baserat på detta drog Beckenbauer slutsatsen att igentäppning ger en förlust av bullerreduktion av ungefär 1 db per år, medan den upprepade rensningen "återvinner" ungefär halva denna bullerförlust. I Japan har man varit mycket aktiv beträffande rensning av dränbeläggningar. En särskild rapport har skrivits om detta, se [Sandberg & Masuyama, 2005]. Man fann där att den mest effektiva metoden var att göra en rensning redan en vecka efter utläggningen och sedan rengöra en gång per vecka. Detta blir mycket dyrt men man ansåg det vara kostnadseffektivt då rapporten skrevs. Emellertid verkade man ha tänkt om lite då författaren besökte samma företag två år senare, då man hade övergått till en mindre frekvent rensning i form av ca en gång per månad. För ändamålet hade man utvecklat mycket avancerade maskiner; den mest avancerade använde luft istället för vatten för att spola igenom beläggningen med. Luften sprutades ut med stor kraft från speciella linjära munstycken. Någon motsvarighet till detta utanför Japan känner författaren inte till. De senaste åren har man testat även andra rensningsfrekvenser. Figur 53 visar resultat i form av permeabilitet hos dränasfalt som funktion av tiden fram till 7 års ålder, med rensningsfrekvenser på 4, 6 och 12 månader [Fujita, 2011]. Permeabiliteten har mätts med en utflödes-

114 99 metod; men det är inte känt vilken standard man har använt. Resultaten visar att rensning var 4:e eller 6:e månad behövs för att upprätthålla permeabiliteten och att rensning endast en gång per år har bara marginell effekt.. Figur 52. Effekter av igentäppning och rensning uppmätt på en tysk väg med CPX-metoden enligt [Beckenbauer, 2006]. Symbolerna och linjerna i brun-orange färg visar bullerreduktionen mätt vid olika tidpunkter; ungefärligen upprepade med en periodicitet av ett kvartal, med täckning av en 3-årsperiod. Rensningstillfällena inträffade vid tidpunkter just innan de blåa boxarna med pilar. Diagram från [Beckenbauer, 2006] (men författaren har anpassat diagrammet genom att rensa bort en del information som inte är viktig för rapporten). Figur 53. Effekter på permeabiliteten av periodvis rensning uppmätt på japansk dränasfalt, enligt [Fujita, 2011].

115 Svenska försök med rensning Skanskas försök på E18 år 2006 Såvitt känt av författaren ägde första försöket i Sverige med rensning av dränasfalt rum år 2006 på provsträckorna på E18 Upplands Bro Bålsta, under ledning av Skanska. I oktober 2006 gjordes en mätning av TUG med CPX-metoden med det gamla referensdäcket benämnt A efter att de porösa vägbeläggningarna på E18 vid Upplands Bro - Bålsta hade rengjorts med en högtrycksspolning. Rensningsutrustningen är inte närmare känd. Genom att jämföra mätningarna i augusti (före rensning) och oktober (efter rensning) kan man se eventuell effekt av rensningen. Därvid har en korrektion för den mycket högre temperaturen i augusti än i oktober gjorts med 1,0 db för temperaturskillnaden o C. Korrektionen motsvarar de senaste rönen inom ISO-gruppen ISO/TC 43/SC 1/WG 27 som syftar till att ta fram en korrektion för avvikande temperatur. Resultaten redovisas i Tabell 5. Det framgår att försöken att rensa inte lyckades. Det skall noteras att mätningarna i oktober var vanskliga p g a att det förekom viss nederbörd nära inpå mätningarna, vilket kan ha medfört en något högre ljudnivå än om vägen hade varit torr under lång tid före. Det är anledningen till att mätningar kunde genomföras endast för Däck A. Författaren bedömer att detta problem kan ha medfört upp till 1 db förhöjd ljudnivå p g a viss kvarvarande fuktighet i dränbeläggningarnas bottenskikt. Anledningen till en förhöjd ljudnivå efter rensning kan annars vara att man med högtrycksspolningen knackar bort en del mindre partiklar och därmed åstadkommer stensläpp och en högre makrotextur. Resultatet skall tolkas med försiktighet eftersom felkällor av typen stor temperaturskillnad och eventuell fuktighet kan spela en roll här. Tabell 5. Effekt av försök att rensa dränasfaltbeläggningarna på E18. Endast Däck A använt; resultatet är aritmetiskt medelvärde av mätningar vid 70, 90 och 110 km/h. Dubbellagers Enkellagers dränasfalt 11+16mm dränasfalt 16 mm Mätning i augusti 2006 (vid hög temperatur) 100,2 dba 99,1 dba Före rensning Korrektion för hög temperatur i augustimätningen + 1,0 dba (osäkert värde) + 1,0 dba (osäkert värde) Mätvärde i augusti 2006 efter korrektion enligt 101,2 dba 100,1 dba ovan för hög temperatur Mätvärde i oktober ,4 dba 101,8 dba Efter rensning Effekt av rensning + 0,2 dba + 1,7 dba (OBS: ökning!) Skanskas försök på olika vägar Skanska har ett pågående projekt hos Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF) som heter "Funktionell rengöring av bullerreducerande beläggningar". Etapp 1 utfördes och har rapporterats i [Nilsson et al, 2010]. Etapp 2 pågår

116 101 I den tidigare etappen ( ) användes två rensningsutrustningar; en från Holland och en från Norge. Båda var av den typ som sprutar vatten med högt tryck mot vägbanan och sedan suger upp det med en suganordning [Nilsson et al, 2010]. De aktuella provsträckorna beskrivs i Tabell 6. Notera att E18 Bålsta-Bro är samma som beskrivs ovan i , men provad ett år senare (2007). Tabell 6. Skanskas teststräckor rensade åren Huvuddelen av tabellen är översatt från motsvarande tabell på engelska i [Nilsson et al, 2010]. Teststräcka Läggningsår Rensningsår Typ ÅDT Rensad yta (m 2 ) E18 (Bålsta/Bro) TA9/11 ("Dubbeldrän") E4 (Hallunda/Alby) 2005? TA9/11 ("Dubbeldrän") E18 (Järvastaden) TA9/11 ("Dubbeldrän") Rv 260 (Gudöbro) TA9/11 ("Dubbeldrän") Beträffande resultaten redovisar Nilsson et al att permeabiliteten generellt ökade p g a rensningen, men när man studerar värdena i diagrammen i [Nilsson et al, 2010] visar det sig att detta gäller bara de första 15 % av provsträckorna som är mycket starkt igentäppta. I övrigt sprider resultaten sig mellan förbättring och försämring. Röntgenundersökning med CT-teknik (Computer Tomography scanner) av borrkärnor visade att en borrkärna från en beläggning utsatt för två års trafik hade blivit igentäppt huvudsakligen i topplagret medan bottenlagret verkade vara ganska orört, med undantag för volymerna närmast topplagret och bottenytan. Likadana resultat har erhållits i danska studier. I Figur 54 visas exempel på hur en yta kan se ut före och efter en rensning. Figur 54. Utseende av en rensad yta (till vänster) jämfört med en orensad yta (till höger). Från [Nilsson, 2011].

117 102 Beträffande bullerförändringar, rapporterar Nilsson et al att för E18 Bålsta/Bro (se Tabell 6) erhölls 1,3 db(a) lägre buller på en rensad 150 m lång sträcka än på en icke-rensad 150 m sträcka. För provsträckorna E18 Järvastaden och Rv 260 Gudöbro rapporterades resultat enligt Figur 55. Figur 55. Resultat av bullermätningar av Skanska med CPX-metoden (provdäck och hastighet okända) på två provsträckor, enligt [Nilsson et al, 2010]. Mätningarna utfördes där före rensning, en vecka ("1w") efter rensning och 4 veckor ("4w") efter rensning. Resultaten är för Gudöbroleden en försämring av bulleremissionen med ca 0,5 db(a) medan för Järvastaden en förbättring på 1,7 db(a) uppmättes. Skillnaderna mellan de båda eftermätningarna är klart inom normala felmarginaler. Gudöbroledens avvikande resultat förklaras av att den inte var nämnvärt igentäppt vid mättillfället. Ett närmare studium av resultaten från Järvastaden kan göras i [Nilsson, 2010]. Där framgår av Figurerna 31 och 32 att nämnvärd förbättring av bullerreduktionen uppkommer på de första 300 m av provsträckan (ca 1 db) medan på de sista 150 m förekommer ingen förbättring. Detta stämmer bra med permeabilitetsförändringarna enligt ovan. Det är oklart om dessa mätresultat är de enda som uppmättes där eller om det bara är en körning av flera, men det ser ut som om det föreligger en viss inkonsistens i resultaten härvidlag och det är oklart om de 1,7 db som uppmättes enligt Figuren 55 ovan gäller enbart den första delen av provsträckan eller hela sträckan. Bullerresultat för E4 Hallunda har inte rapporterats. I övrigt kan nämnas att slammet som samlas upp måste tas omhand och deponeras i godkänd anläggning för riskavfall. Hastigheten vid rensningen är 1-3 km/h, plus tid för tömning och vattenpåfyllning i förekommande fall. En annan observation är att igentäppning kan ge större risk för frys-och-tö-skador av dränbeläggningar, eftersom smutsen kan absorbera och hålla kvar en avsevärd mängd fukt som sedan kan frysa och bidra till beläggningsskador [Nilsson & Westergren, 2011].

118 103 I etapp 2 av projektet (som fortfarande pågår) har en förbättrad utrustning tillverkats [Nilsson & Westergren, 2011]. Denna egenutvecklade utrustning är en unik konstruktion som skall bidra till ökad djuprensning av asfaltbeläggningar. Utrustningen har försetts med en helt ny, patentsökt rensningsramp för att öka effektiviteten på rensningen och minimera miljöpåverkan. Rensningsrampen möjliggör avskiljning av olja och tungmetaller ur det återanvända vattnet. Utrustningen kopplas till en "sugbil" utrustad med partikelfilter för luft som blåses ut. Därmed rengörs inte bara beläggningen utan även luften. Figur 56, visar den nya utrustningen som döpts till "VÄGREN". Figur 56. Skanskas nya utrustning för rensning av deras "tyst asfalt", kallad VÄGREN [Nilsson & Westergren, 2011]. Den nya utrustningen är optimerad för just rensning av dränasfalt men även för att ta vara på det uppsugna materialet på bästa miljömässigt bästa sätt. Dessutom renas och återanvänds vattnet vilket medför mindre behov av att göra uppehåll för vattenpåfyllning. I [Nilsson & Westergren, 2011] beskrivs hur olika substanser samlas upp och separeras samt deras proportioner. Metoden "Enviscreen" har visat att andelen farliga ämnen är låg. Nilsson rekommenderar slutligen att för svenska förhållanden torde en rensning minst två gånger per år vara behövlig Svevias försök 2011 på E4 i Huskvarna I samband med ovan beskrivna försök under sommaren 2011 med slipning av en del av dränasfalten på E4 i Huskvarna, se 9.3.6, gjordes även försök med rensning. Detta utfördes på större delen av dubbeldränbeläggningen och en del av enkeldränbeläggningen. För ändamålet användes en specialbil från Svevia, se Figur 57, som använts på Södra Länken i Stockholm, m m, men som inte hade anpassats för denna rensning av dränasfalt. Den spolar och suger en bredd på 2,2 m med en hastighet av 2 km/tim (exklusive tid för påfyllning av vatten). Ingen förvattning gjordes. Resultaten framgår av Tabell 7.

119 104 Figur 57. Rensning av dränasfalt med Svevias specialbil, på E4 i Huskvarna, juni Borstarna användes inte. Figur 58. Rensning av dränasfalt med Svevias specialbil, på E4 i Huskvarna, juni Uppsugningsrampen ligger i skenan i röd färg längst bak.

120 105 Tabell 7. Bullerreduktion i db(a) på dränbeläggning på E4 i Huskvarna uppmätt med CPXmetoden i juni 2011 (ett år gammal, före renspolning) och juli 2011 (efter renspolning). Hastighet 90 km/h. SRTT och AAV4 är de aktuella provdäcken; se avsnitt 5.4. Beläggningstyp Före rensning (juni 2011) Efter rensning (juli 2011) SRTT AAV4 SRTT AAV4 Enkeldrän (huvudsträckan) 2,8 2,2 2,5 2,3 Enkeldrän (avfart Huskvarna) 5,2 4,9 4,6 4,8 Dubbeldrän (huvudsträckan) 7,8 7,5 7,8 7,6 Som synes gav rensningen ingen effekt; alla skillnader ligger inom felmarginalerna. Emellertid kunde man inte vänta sig någon effekt eftersom beläggningen gav samma bullerreduktion som då den var ny Självrensning Den absolut bästa rensningen som förekommer på dränasfalt är den som uppstår då regnvatten pressas igenom beläggningen av fordonen. Särskilt gäller detta tunga fordon där vattentrycket i däckens framkant och i kontaktytan blir mycket högt. Tryck på ca 800 kpa kan förekomma där. Men då bör dränbeläggningen först ha blivit mättad av vatten så att luften som pressas undan från kontaktytan verkligen måste pressa undan vatten. Det innebär att kraftiga och relativt långvariga regnväder ger bästa effekt samtidigt som fordonens hastigheter är hög. Hastigheter på över 80 km/h brukar ge bra självrensning medan vid hastigheter omkring eller under 50 km/h självrensningseffekten brukar var rätt obetydlig. Om man kör i omkörningsfältet bredvid en buss eller lastbil på en dränbeläggning som har utsatts för ett ordentligt regnväder, men som ser ut att vara torr på ytan, kan man se hur ganska mycket vatten sugs upp direkt bakom bildäcken och sprids som stänk. Detta medverkar då till att vatten cirkulerar i hålrummet under däckens kontaktyta. Självklart ger självrensningen effekt endast där fordonens däck rullar, varför vägrenar, vägkanter och områden mellan hjulspår inte blir nämnvärt rensade på detta sätt Diskussion De svenska försöken med rensning som redovisas ovan har gett lite olika resultat: rensning har lett till minskad bullernivå, har saknat effekt eller har i några få fall lett till ökad bullernivå. En del av detta kan förklaras av att effekterna som mätes är små och ofta inom normala felmarginaler, men dessutom att det är lätt att göra misstag just vid mätningar efter rensning. Man kan i alla fall konstatera det föga uppseendeväckande att om beläggningen fortfarande inte är särskilt igentäppt så ger rensning ingen mätbar effekt. Man kan också konstatera att ingen av de utrustningar som har använts före år 2010 har varit optimerade för ändamålet; det är först den nya maskinen VÄGREN som är anpassad för just denna uppgift. Vid de två försök som har rapporterats lyckosamma - E18 Bålsta/Bro och E18 Järvastaden har rensningen gett ca 1,5 db(a) förbättring. I båda fallen har detta uppmätts på ordentligt igentäppta beläggningar; dessutom inom ca 200 m från närmaste täta beläggning; dvs där

121 106 igentäppningen är som värst. Säkra indikationer på att man har fått nämnvärd effekt på lätt igentäppta beläggningar saknas än så länge. I Skanskas tre rapporter uppges att på en m 2 svårt tilltäppt yta erhölls ca 5 ton uppsamlat material, vilket motsvarar ca 350 g/m 2. Det verkar först som om 5 ton uppsamlat material är imponerande mycket, men om man studerar siffrorna lite mer blir bedömningen en annan. För den aktuella dubbeldränbeläggningen torde ytvikten vara ca 180 kg/m 2. Uppsamlat material är alltså ca två tusendelar av detta. Eller, om man omräknar det hela till volymer, kan man se det så här: Massan 350 g per m 2 motsvarar 0,035 g/cm 2. Om man antar att kompaktdensiteten på materialet är 2,5 g/cm 3 motsvarar detta ett ytskikt med en tjocklek på 0,014 cm, dvs 0,14 mm. Om man betänker att den porösa beläggningen är 80 mm tjock och med ett ursprungligt hålrum på 25 %, kan man föreställa sig att hålrummet står för ca 20 mm av den totala beläggningstjockleken. Om man då suger upp 0,14 mm av dessa 20 mm betyder det att av det totala ursprungliga hålrummet har man frilagt ca 0,7 % (0,007 = 1/140). Även om huvuddelen av detta förmodligen kommer från det 30 mm tjocka topplagret så torde det vara ganska uppenbart att den mängd smuts som sugits upp är försvinnande liten i förhållande till hur mycket som kan rymmas i hålrummet. Således borde hålrummet rimligen påverkas endast marginellt av en sådan rensning. För att man skulle få en rimlig effekt borde (gissningsvis) minst 10 % av hålrummet frigöras från material och då borde man samla upp ca 14 gånger så stor massa än de 5 ton som uppmättes. Att ett frigörande av 0,7 % av ursprungshålrummet (0,7 % av 25 % = ca 0,2 %), till exempel från ett effektivt hålrum på 15,0 % före till 14,8 % efter rensning, i detta hårt nedsmutsade fall (som var E18 Järvastaden) skulle ha lett till ett återtagande av bullerreduktionen på 1,7 db(a) förefaller orealistiskt för författaren. Det måste finnas andra förklaringar till den uppmätta bullerskillnaden. Det är vanskligt att mäta bulleregenskaper på dränerande vägbeläggningar, och andra förklaringar till egendomliga resultat kan finnas bland följande: Temperaturen kan ha skiljt sig mycket emellan mätningarna före och efter rensning. Det räcker med ca 10 graders skillnad för att få ett mätfel på närmare 1 db. På en sliten beläggning, vilket oftast är det man mäter på då tilltäppningen är hög, kan det vara stora skillnader beroende på var i spåren (sidoläget) man råkar rulla provdäcket under mätningen. Det kan ha funnits fukt kvar i porositeterna vid mättillfället; antingen till följd av regn dagen innan eller till följd av dåligt upptorkad rensad beläggning. På hösten kan även en viss mängd kondensvatten ha blivit kvar i djupare delar av beläggningen. Det finns alltid en statistisk spridning mellan olika mätningar. Om inte ett stort antal upprepningar görs och medelvärde beräknas kan man få ett fel på åtskilliga tiondels db. Till detta kan nämnas att det är möjligt, t o m ganska troligt, att en viss förändring av friktionen mellan däck och vägyta uppstår då man rensar ytan. Olika former av föroreningar och smuts som kan sitta på ytan av de översta stenarna kan då bli bortspolade och därmed borde friktionen påverkas. Det är dock osäkert om detta påverkar bulleremissionen nämnvärt. Emellertid är det ett känt faktum att friktionen kan ändras (ökar) av ett regnväder som uppträder efter en längre torrperiod och som då spolar bort en del smuts.

122 107 Givetvis kan rensningen ha lett till att vissa stensläpp har uppkommit, vilka i så fall bör ha lett till att makrotexturen har ökat, vilket i sin tur kan förklara att permeabiliteten mätt med utflödesmätare har tyckts öka efter rensningarna. Samtidigt bör då detta öka bullret; inte minska det. Alternativt kan man se det även på följande sätt: Man har samlat upp 350 g smuts per m 2. Vid försegling av dränbeläggningar för att öka beständigheten är det normalt att lägga på ca 0,5-0,7 kg/m 2, vilket då är nästan dubbelt så mycket material som man har sugit upp vid rensning. Rimligen borde då en försegling utgöra en katastrof för bullerdämpningen, men så är inte fallet. På E4 i Huskvarna uppmättes i juni 2011 av TUG/VTI en bullerökning på bara 0,1 db(a) som följd av försegling med s k "Fog Seal". Den relativt lilla del smuts som samlas upp syns komma från nära ytan, knappast från djupet, att döma av vad som syns på bilder av ytorna (Figur 54). Man kan inte utesluta att denna kan ha viss marginell inverkan på bulleremissionen, men att den skulle ha så stor effekt som 1,5 db(a) p g a att hålrum rensas tror författaren är uteslutet. Man bör därför söka efter andra orsaker till att rensningen har haft sådan effekt. Följande effekter kan då tänkas, enskilda eller i kombination (utesluter inte någon annan icke påtänkt effekt): Friktionen förändras av rensningen genom att föroreningar och annan smuts på stenarna spolas bort och sugs upp. I någon mån kan liknande effekt uppkomma då det regnar kraftigt efter en torrperiod. Texturdjupet ökar något när vägdamm i djupare partier (men ej hålrum) försvinner; vilket ökar den s k negativa texturprofilen och kan därmed öka dräneringen. Även om ovanstående effekter ger upphov till en viss bullerreduktion, snarare än att hålrum rensas, kan rensningen ha en positiv effekt. Dels gäller detta naturligtvis för den lilla bullerreduktion som har noterats, även om den skulle vara begränsad till ytor inom m från täta beläggningar, men också för att varje gång då vägdamm tas bort minskar den mängd som potentiellt kan sätta igen hålrummen; förutsatt naturligtvis att det finns kvar tillgängliga hålrum. Men författarens uppfattning är att för att hålrummen verkligen skall rensas så behöver man samla upp mycket mer än 350 g/m 2. Det skall bli spännande att se om VÄGREN eller annan nyutvecklad maskin kan klara denna uppgift. Vidare behövs mer information om effekten av de japanska rensningarna. Effekten av rensningen bör ställas i relation till kostnaden och de negativa effekter den har (bulleremission, energiförbrukning, smutsdeponering, vattenförbrukning, trafikhinder, olycksrisk m m) Slutsatser angående rensning Stort hopp har knutits till användning av rensning som ett sätt att restaurera hålrum på dränerande beläggningar; dvs att förlänga den akustiska livslängden på dessa; särskilt på dubbeldränbeläggningar. Det följer att frågan om rensningens effekter är av mycket stor betydelse för all användning av porösa lågbullerbeläggningar.

123 108 Författarens uppfattning om effekter som kan uppnås genom rensning av det slag som har utförts hittills är skeptisk. Framförallt är det alldeles för små smutsmängder som har uppsamlats hittills för att nämnvärt kunna rensa hålrummet. Trots detta är det naturligtvis bra om man regelbundet tar bort smuts från vägytan för att hindra att den sätter sig i hålrummet eller täpper igen djupare delar av en (redan tät) yta. Förmodligen bör dock detta ske ganska ofta. Det kan vara därför som man i Japan (dock i mycket begränsad omfattning) verkar rensa beläggningar varje kvartal. Om man skall rensa dränbeläggningar i Sverige förefaller det som om högsta prioriteten bör vara att göra det så snart som möjligt efter vintersäsongen, då smutsen är som värst. En andra rensning kan då göras sent på hösten. På vintern kan det någon gång i t ex januari vara fördelaktigt att vid snö- och isfritt väglag göra smutsborttagning från ytan (ej nödvändigtvis inkluderande spolning eftersom risk för frysning kan förekomma), enbart för att avlägsna smuts som annars kan täppa igen hålrum. Det behövs emellertid mer experiment för att verkligen visa om man genom rensning kan förlänga den akustiska livslängden hos en dränasfalt. Sådana studier bör omfatta bullermätningar med högsta möjliga precision och en ordentlig dokumentation. Endast optimerad utrustning av typ VÄGREN bör prövas; gärna även utrustning som motsvarar de japanska maskinerna. Analys av de negativa effekterna bör göras och vägas mot de positiva. Man bör skilja på effekter nära täta beläggningar och längre ifrån dessa. Rensningsförsöken bör göras samtidigt på en tät referensbeläggning med hög (men tät) makrotextur för att kunna skilja på yt- och djupeffekter. Addition av smutsupplösande medel bör övervägas; som då bör appliceras lämplig tid i förväg. Man bör studera inte bara om hålrummen verkligen kan rensas nämnvärt utan även om rensningen kan ge andra positiva effekter på bulleremissionen och friktionen, som antytts ovan.

124 Val av lågbullerbeläggning, kostnadsaspekter, m m 11.1 Kostnader Någon ingående analys av kostnader för lågbullerbeläggningar i förhållande till konventionella beläggningar, främst ABS16, är inte möjlig inom ramen för uppdraget. Emellertid återges här i Tabell 8 och Figur 59 resultat av "beräkningsexempel" som nyligen presenterats i SKL:s skrift Tysta gatan [SKL, 2010]. Det är okänt hur mycket underlag som SKL har haft för sina siffror, men författaren tycker att de stämmer bra med uppgifter som har cirkulerat inom branschen. Författaren vill dock påpeka att i tabellen angivna livslängder beror på hur mycket trafik det är på vägen och verkar väl optimistiska för en högtrafikerad väg. De kan nog vara realistiska för vägar med upp till ca ÅDT men för de allra värst trafikerade vägarna är det bättre att räkna med ungefär halva livslängden mot vad som anges i tabellen. Dessutom är bullerreduktionen för "enlagers" beläggning något optimistisk med tanke på vad som redovisas i Kap. 8. Se vidare nästa avsnitt angående kostnader för extra dränering i fall med gator som har kantsten. Tabell 8. Beräknad "akustisk årskostnad" och jämförelse mellan olika typer av lågbullerbeläggningar. Från [SKL, 2010]. SKL:s beräkningsexempel tyder på att tunn beläggning (med liten max stenstorlek) är i särklass effektivast om man ser till kostnad per m 2 väg, db och år. Man måste då naturligtvis ta med i beräkningen att den bullerdämpning man kan få är mindre än för dränasfalt Speciella problem på gator i tätorter En komplikation vid val av beläggning i städer och andra tätorter där hastigheten är låg är att där används idag ofta inte ABS16 eller beläggningar med så stor max stenstorlek som 16 mm, utan max stenstorlek är ofta 11 mm och ibland t o m 8 mm. Det innebär att då man beräknar "bullerreduktion" bör man ta hänsyn till att Tabell 8 inte beaktar att man redan i normalfallet i

125 110 en tätort har en viss "bullerreduktion" av den normala beläggningen, om denna är i god kondition, och att man kanske inte uppnår de reduktioner som anges i Tabell 8 jämfört med befintliga förhållanden. Man kanske redan med befintlig beläggning har fått en "initial dämpning" av 3 db(a) och det man då ytterligare kan uppnå med en tät beläggning eller enkeldrän är ganska marginellt. Se exempel på detta i avsnitt Figur 59. Schematisk och generaliserad bullerdämpning som funktion av tiden för tre olika familjer av lågbullerbeläggningar. Från [SKL, 2010]. I ett sådant fall kan enda möjligheten att få en rimlig bullerreduktion vara att anlägga en dubbel dränasfalt. Men när en dränerande beläggning används i gatumiljö måste man vara medveten om att det är absolut tvunget för en någorlunda beständig bullerreduktion att se till att inte bara beläggningen är dränerande utan att även gatans kanter är effektivt dränerande. Annars åstadkommer man bara en "låda" där vatten och smuts rinner ut så långsamt att all smuts hinner sätta sig i beläggningen och man får en tät beläggning redan under första vintern. Om enda dräneringen är reguljära brunnar intill gatukanterna, på avstånd som idag är standard på gator med tät beläggning, är det meningslöst att använda dränbeläggning (i länder med dubbdäck). Det man bör överväga då man har en gata med kantsten och trottoarer är följande extra åtgärder: Tvärslutning minst 3 %, om inte redan längslutningen är större än så. Man bör anlägga dränerande kanaler eller rör under dränasfalten på lämpliga avstånd (gissningsvis varannan meter) tvärs mot körriktningen som låter vatten och smuts rinna ut mot gatubrunnar e d under eller vid sidan av gatan. Kantsten skall vara av typ som låter vatten och smuts rinna igenom den. Hål eller slitsar i kantstenen skall täcka dels hela beläggningens tjocklek, dels även någon cm ovanför beläggningsytan så att även vatten ovanpå beläggningen snabbt skall kunna rinna undan. Det finns särskilda produkter för detta ändamål. Några exempel visas i [SKL, 2010], några fler i [Sandberg, 2009]. Eventuella hål eller slitsar i kantsten bör över och nära beläggningsytan ha en diameter/bredd av mm för att inte täppas igen av smuts från gatans omgivningar.

126 111 Man bör genom lämplig dränering hindra smuts från trottoarer att förflyttas ut över den dränerande beläggningen. Det kan gälla smuts som sopas ut från affärer och bostäder längs med gatan eller sand för halkbekämpning. Tips på anordningar finns i [Sandberg, 2009]. Sandning av gatan är katastrofal för lågbullerbeläggningens funktion. Det kan vara svårt att få förare av sandningsbilar att komma ihåg detta ifall angränsande gator sandas och det kan räcka med någon enstaka sandningstur av glömska för att det mesta av bullerreduktionen skall försvinna. Regelbunden smutsborttagning från ytan i avsikt att reducera förekomsten av potentiellt igentäppande material; i synnerhet under dubbdäcksperioden Räkna med att smuts dras in från angränsande tät beläggning, upp till minst 50 m från beläggningsskarv vid 50 km/h, varför en lågbullerbeläggning som skall reducera buller längs t ex 200 m bör förlängas med minst 50 m extra i varje ände. Det är ofrånkomligt att de åtgärder som beskrivs ovan kostar extra. Emellertid är det mesta en engångsinvestering; möjligen med visst underhållsbehov då en ny beläggning utförs. Dessa kostnader är knappast inräknade i Tabell 8. Författaren föreslår att man diskuterar frågan om dylika kostnadskrävande åtgärder av engångskaraktär i en gatumiljö verkligen skall belasta beläggningsunderhållskontot. Man bör fråga sig om de inte faktiskt bör anses vara en naturlig del av åtgärderna för att åstadkomma en acceptabel gatumiljö som man planerar för vid byggandet. Dvs, vid gator som kan förväntas ha bullerproblem i framtiden bör man redan från början planera in lämplig dränering som kompletterar en dränerande beläggning, samt räkna med extra smutsborttagning. Men det finns "bonuseffekter"! Det finns ett värde i att ha en nästan torr beläggning på en gata i regnväder, för trafiksäkerhet, för minskad korrosion och för ökad trivsel i stadsmiljön. Tänk också på att om man kan ha en nästan torr beläggning kommer bullerreduktionen vid regnväder att bli något högre än vid torrt väder, då man helt slipper "plaskljudet". För att få en helhetsbild av kostnadseffektiviteten hos en beläggning bör man ta med en värdering även av andra effekter. T ex kan effekter på rullmotståndet och därmed på bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp av olika beläggningar bli betydande. Likaså kan partikelspridning ha betydande hälsoeffekter som påverkar en total miljövärdering Vägverkets råd angående val av beläggning En modell som med bästa möjliga underlag beräknar samhällsekonomin av beläggningsval med hänsyn till slitage, buller, rullmotstånd och partikelspridning och även med hänsyn till trafik och boendetäthet vid sidan av vägen finns i Vägverkets "Råd vid val av beläggning med hänsyn till miljö" [VV, 2009]. Trots den breda ansatsen skall det erkännas att modellen inte beaktar alla intressanta faktorer, t ex våtfriktionsegenskaper, men den torde ändå vara den bästa som f n är tillgänglig och förefaller dessutom vara unik i världen genom dess hänsyn till alla de nämnda faktorerna. Det är inte särskilt komplicerat att använda modellen. Den är avsedd att ge råd, inte att vara bestämmande, och att använda den kan ge en större förståelse för det aktuella projektets olika effekter and påverkansmekanismer.

127 Hänsyn till friktionsegenskaper Det är viktigt att tänka på att valet av beläggning påverkar våtfriktionen. Våtfriktionen och även friktionen vid torr väg påverkas av vägytans mikrotextur, som generellt påverkas av stenmaterialets "råhet" och endast mycket lite av makrotexturen. Denna del av friktionen är helt dominerande vid låga hastigheter då vattnet i däck/vägkontaktytan hinner trängas undan. I Sverige har vi mycket bra stenmaterial, kombinerat med att dubbarna "ruggar upp" ytan, och om man undantar fall då blödningar och bindemedelshinnor täcker stenarna är den delen av friktionen sällan ett problem. Men vid höga hastigheter ökar kraven på att beläggning och däck har en dränering som förmår tränga undan vattnet i kontaktytan för att bibehålla däck/vägkontakten. Då räcker inte däckens mönster till, särskilt om däcken är slitna, utan då måste beläggningen ha en makrotextur som ger vattnet möjlighet att pressas undan. Sådan makrotextur saknar en del av de tunna beläggningarna med liten maximal stenstorlek. Det är bra att känna till att mätningar av friktion som görs i Sverige, vanligen med utrustningarna BV11 och Saab Friktion Tester, ger värden som är representativa för låghastighetsfriktionen men som är relativt okänsliga för makrotexturen. Det beror på att de provdäck som används (Trelleborg T49) är mycket smala (slitbanans bredd är 80 mm mot 2-3 gånger bredare för vanliga personbilsdäck) så att vattnet som sprutas ut framför däcket snabbt kan forslas undan mot sidorna även om beläggningen är mycket slät. Ett högt uppmätt friktionsvärde är därför ingen garanti för att våtfriktionen är bra vid höga hastigheter. Mot bakgrund av detta görs följande rekommendationer: Täta asfaltbetongbeläggningar av typ ABT8, eller andra beläggningar med MPD-värde under 0,5 mm bör undvikas vid skyltad hastighet 80 km/h och däröver, även om de skulle visa sig ge önskvärd bullerreduktion Täta asfaltbetongbeläggningar av typ ABT11, eller andra beläggningar med MPDvärde under 0,6 mm bör undvikas vid skyltad hastighet 100 km/h och däröver ABS med minst 8 mm maximal stenstorlek, eller liknande stenrika beläggningar, har vanligen tillräcklig makrotextur även för motorvägshastigheter. Utöver detta bör man hålla i minnet att maximala stenstorleken i beläggningen påverkar hur snabbt dubbdäcken sliter ut beläggningen, varför 8 mm max stenstorlek eller mindre inte är att rekommendera om skyltad hastighet överstiger 70 km/h Övriga synpunkter Ur helhetssynvinkel talar detta för att man vid hastigheter km/h i första hand bör överväga täta beläggningar med liten max stenstorlek för bullerreducerande ändamål, om inte befintlig beläggning redan är av den typen, medan man vid hastigheter km/h i första hand bör överväga dubbel dränasfalt, om ekonomin tillåter detta. I hastighetsområdet km/h är preferenserna mellan dessa beläggningstyper oklara och beror i hög grad på omständigheterna. Andra effekter som kan och bör påverka valet av beläggning men idag inte är kvantifierade är att dränerande beläggningar ger mycket mindre vatten- och smutsstänk och därmed mindre effekter på växtlighet och anordningar vid sidan av vägen, liksom på fordonen. Synbarheten i

128 113 regnväder blir bättre, både p g a mindre stänk men även för att ytan är mindre våt. Det var egentligen för dessa egenskaper, och inte alls för dess bullerreduktion, som dränasfalt först utvecklades i mitten av 1900-talet. Det är fortfarande därför som länder som Nederländerna och Japan använder dränasfalt i den mycket stora utsträckning som sker idag; och endast i lägre grad av bullerskäl. Det kan nämnas att inom projektet PERSUADE har nyligen gjorts en cost/benefitanalys som kan komma att bli intressant även för mindre extrema lågbullerbeläggningar för svenska förhållanden. Den intresserade kan söka efter den väntade rapporten på som i skrivande stund endast är tillgänglig internt inom projektet, men som avses bli allmänt tillgänglig senare i annan form.

129 Entreprenörernas uppfattning 12.1 Introduktion Som en del av detta projekt sändes en enkät ut till de tre största entreprenörerna som brukar anlitas för att anlägga lågbullerbeläggningar i Sverige, dvs Skanska, Peab och NCC. Enkäten inkluderas i Appendix 1. Svaren från entreprenörerna redovisas nedan i löpande text, med vissa smärre editeringar för att passa formatet Skanska Skanskas bästa produkt är enligt Peter Lundberg Tyst Asfalt 9 (TA9), som är en dubbeldrän med 11 mm (?) i toppen och 16 mm i bottenlagret. Hålrummet är %, tjockleken 80 mm. Det mest lyckade försöket hittills anges som RV 260 vilken är Gudöbroleden, Tyresö. En annan produkt är Tyst Asfalt 6 (TA6), som är en enkeldrän med 16 mm maximal stenstorlek. Hålrummet är %, tjockleken 50 mm. En tredje produkt är Tyst Asfalt 3 (TA3), som är en tunnskiktsbeläggning med max 16 mm sten, en tjocklek på ca 20 mm och ett hålrum på >10 %. Som väsentliga förbättringar som Lundberg tror att Skanska kan åstadkomma vid en utläggning år 2011 i förhållande till nuvarande bästa produkt anges följande: Användning av Shuttle buggy, vilket kan ge en mer homogen massa Bra tidplanering, vilket kan ge rätt förutsättningar för råvaruplanering Längre avstängningstider, vilket bör ge minskad risk för spårbildning Lundberg skriver att genom en tidig satsning på bullerreducerande beläggningar har Skanska skapat sig en mycket bred och god kunskapsbas kring denna beläggningstyp. Man har goda erfarenheter kring tidigare lagda objekt och ser mycket positivt på framtiden för Tyst Asfalt Peab Asfalt AB Peab:s bästa produkt är enligt Lennart Holmqvist Swedrain 8 som är en dubbeldrän med 8 mm max sten i toppen resp 16 mm i bottenlagret. Hålrummet är %, tjockleken ca 70 mm. Bindemedlet är Swebit 65/105-50, alternativt 75/ Denna förväntas ge en bullerreduktion i nytillstånd på 8-10 db(a), 5-7 db(a) efter ett år och 2-3 db(a) efter tre år. Den bör ej läggas där dubbdäcksandelen är hög; erfarenheten är f n begränsad till Fältarpsvägen i Helsingborg. Deras näst bästa produkt i detta avseende är Swedrain 11 som är en enkeldrän med max 11 mm sten. Tjockleken är mm och hålrummet ca 17 %. Samma bindemedel som för Swedrain 8 används. Denna beläggning förväntas ge 3-5 db(a) i bullerreduktion i nytillstånd. Holmqvist är mycket kritisk till benämningen lågbullrande beläggning eftersom beläggningen inte bullrar. Han är även kritisk till att vi använder dubbade däck i så hög utsträckning; han menar på att om dubbarna inte funnes så skulle vi kunna få mycket effektivare bullerreduktion

130 115 med hjälp av lämplig beläggning med 8 mm max stenstorlek; en synpunkt som han har utvecklat närmare i en presentation [Holmqvist, 2007] NCC NCC:s bästa produkt är enligt Nils Ulmgren ViacoQuiet som är en dubbeldrän med 8 eller 11 mm i toppen resp 16 eller 22 mm i bottenlagret. Hålrummet är %, tjockleken mm. Denna förväntas ge en bullerreduktion i nytillstånd på 6-8 db(a), 4-6 db(a) efter ett år och 2-4 db(a) efter tre år. Förväntad livslängd för en högtrafikerad motorväg ( km/h) är en akustisk livslängd på max 5 år och en beläggningsteknisk livslängd på 7-9 år. Motsvarande för en högtrafikerad 2-filig väg (70-90 km/h) är en akustisk livslängd på max 5 år samt en beläggningsteknisk livslängd på 8-10 år. Emellertid anger Ulmgren inget exempel på något projekt med sådant resultat. Däremot nämner han att ViacoQuiet finns på Högsboleden i Göteborg och E22 i Skåne.

131 Diskussion 13.1 Bättre bindemedel och mindre igentäppning av topplager de två nycklarna till framgång Idag anses dränerande beläggningar var den beläggningstyp som man i första hand bör använda för att reducera trafikbullret; i synnerhet av den dubbla typen. Om man bortser från att denna bild bör nyanseras kan man konstatera att den öppna strukturen som är så viktig i sig är ett stort hållfasthetsproblem; nämligen att luften "kommer åt" bindemedlet så att det kan oxideras och därmed försvagas. Lösningen är att få fram bättre bindemedel som kan motstå oxidationen bättre och ha bättre vidhäftning mot ballasten; alternativt kompletterande behandling som skyddar bindemedlet, typ periodvis försegling. Man kan även tänka sig att ballasten kan förändras för att få bättre vidhäftning; t ex med stålslagg istället för sten. Man kan även fundera på om stålslaggen kan utvecklas så att den blir mer användbar i denna applikation än den stålslagg som tidvis används idag. Spridda försök med stålslagg och försegling förekommer redan (E4 Huskvarna) men bör utökas. Skydd mot oxidation är även resultatet av den gummiinblandning som sker i s k gummiasfalt. Kanske är detta en mer betydelsefull effekt än den bullerreduktion som uppmätts, som i nytillstånd och efter ett par år är ganska marginell men som om oxidationen kan förhindras kanske kan öka beständigheten. Försöket i Alingsås verkar inte ha blivit riktigt så positivt som man hoppats på men man bör inte ge upp för enstaka mindre lyckade experiment; istället bör man analysera vad som inte blev så bra och i nästa försök rätta till detta. När ABS (stenrik asfaltbetong) infördes på svenska vägar var problem vanliga och hade man genast gett upp då efter några besvikelser hade det varit ett enormt misstag. Det förekommer förresten fortfarande problem med ABS-beläggningar. Författaren anser att bättre bindemedel, alternativt skydd av dessa, bör utvecklas inte bara för dränasfalt utan även för ABS med liten max stenstorlek. Det är nyckeln till en beständighet som gör lågbullerbeläggningar mycket effektivare. Ett mycket dyrare bindemedel kanske kan förlänga livslängden så mycket att det totalt sett innebär bättre kostnadseffektivitet? Vidare bör man pröva om en lite öppnare variant av ABS8 och ABS11, typ Tyskland, och gärna med stålslagg, kan fungera i Sverige, och i så fall blir bindemedlet än viktigare för denna variant. Dessutom kan periodvisa förseglingar för att skydda mot oxidation provas. Ovanstående är den primära nyckeln till framgång, och det med såväl dränerande som öppna men täta beläggningar. Den sekundära nyckeln till framgång, också det en stor utmaning, är att vidmakthålla topplagrets i dubbeldrän hålrum så att det undre lagret kan ge den stora effekt på bullerreduktionen som beskrevs i kapitlet om lågbullerbeläggningarna i Huskvarna. För att klara detta gäller det att så litet smuts som möjligt får vara kvar längre tid på vägavsnittet, att så lite smuts som möjligt dras in från angränsande tät beläggning och att oundviklig smuts, upplöst i regnvatten kan rinna av vägen utan hinder och så snabbt som möjligt. Här kan även effektiva rensningar av för ändamålet optimerade maskiner komma att spela en viss roll dock knappast de utrustningar som provats hittills.

132 Akustisk och strukturell livslängd var går gränsen? När skall man åtgärda en beläggning som håller på att allvarligt försämras? Svaret beror på hur man definierar den akustiska livslängden. Någon kanske tycker att när bullerreduktionen sjunkit till halva den ursprungliga nås gränsen för den akustiska livslängden, medan någon annan kanske anser att den inträffar när bullerreduktionen sjunkit till noll. Författarens åsikt är att den akustiska livslängden är tidpunkten då det återstår endast 1 db(a) i bullerreduktion. Vid denna tidpunkt gör beläggningen inte längre någon nämnvärd nytta. Denna tidpunkt ligger antagligen ganska nära tidpunkten då den strukturella livslängden uppnås. Därför är det tämligen egalt vilkendera som väljes för en nyanläggning. Författaren föredrar den akustiska livslängden om denna definieras så som ovan antyddes eftersom det då finns lite tids marginal för den händelse att det tar icke-försumbar tid innan en ny beläggning kan utläggas jämfört med ett fall då beläggningen håller på att falla sönder och det blir panik. Det finns även ofta en "politisk-akustisk" livslängd. Det kan t ex gälla som i Huskvarnafallet att man av politiska eller juridiska skäl har förbundit sig att åstadkomma en minsta bullerdämpning som är X db. Då kan en livscykel bli betydligt kortare än vad som följer av den akustiska livslängden vid 1 db kvarvarande reduktion. T ex kan man bestämma att en ny beläggning skall läggas då bullerreduktionen har sjunkit under 4 db(a). Författaren vill kalla detta för den politisk-akustiska livslängden Dubbdäcksfritt innebär lägre buller även vad avser vägbeläggningen Svensk vägbeläggningspolicy bestäms i hög grad av dubbdäcken; dvs i hur hög grad som bildäck med dubbar används under vintern. Om inte dubbarna fanns skulle vi kunna ha ur bullersynvinkel mycket effektivare beläggningar. I stort sett skulle vi då kunna uppnå de effekter som man uppnått i Nederländerna; dvs en bullerreduktion av ca 8 db(a) (som motsvarar ca 6 db(a) enligt holländska normerna) som ett medelvärde över ca 8 års livslängd. Det innebär 64 dbår (ljudreduktion i db gånger tiden i år) för en sådan beläggning i Nederländerna, mot ca 12 dbår som dränbeläggningen vid t ex Hallunda har gett (se Figur 17). I Nederländerna kan man alltså uppnå ca 5 gånger högre effektivitet med sina lågbullerbeläggningar än i Sverige. Det är inte underligt att man då inför dessa nästan överallt längs det statliga vägnätet där buller stör människor. Riklig argumentation för ett dubbfritt Sverige förs framförallt i en presentation från Peab [Holmqvist, 2007]. Ämnet har vidare penetrerats och diskuterats rätt utförligt vad gäller buller i [Gustafsson et al, 2006]. Utan dubbdäck skulle sannolikt antalet trafikolyckor öka. Det har gjorts många dubbdäcksutredningar under årens lopp och varje gång har man kommit fram till att vi skall fortsätta att använda dubbdäck. Det är naturligtvis en politisk avvägning. Men hittills har man inte vägt in effekter i form av bullervinster som skulle göras indirekt, dvs då vi kan börja använda betydligt effektivare lågbullerbeläggningar. Inte heller har man vägt in vad man skulle spara i rullmotstånd om beläggningarna skulle kunna använda mindre maximala stenstorlekar. Dessa två effekter kan tillsammans bli ganska tunga argument för ett generellt förbud mot dubbar; eller i vart fall mycket stor restriktivitet i deras användning.

133 Överdrivna förväntningar på lågbullerbeläggningar Om man ser på lågbullerbeläggningar i Sverige ur massmedias ögon har i stort sett alla försök varit präktiga fiaskon: det anses ha blivit mycket för dyrt och beläggningens livslängd mycket för kort. I Norge tycks inställningen ha varit densamma. Ovanstående förklaras främst av man i förväg har skapat alldeles för höga förväntningar, t ex genom att entreprenörer har lovat orealistiska prestanda hos sina produkter och väghållarna har varit för godtrogna. Kunskap om state-of-the-art har saknats. Nu är det dags att införa realism i förväntningar på lågbullerbeläggningar. Alla måste vara medvetna om att bullerreduktion med hjälp av beläggning inte är något man får utan extra kostnad; det har inte funnits och kommer inte att finnas några beläggningstyper med mycket bra bulleregenskaper och i övrigt likvärdiga med t ex ABS11 och ABS 16 som man bara "inte har tänkt på att använda". I verkligheten är det en mycket allvarlig konflikt mellan slitstyrka mot dubbdäck och lågbulleregenskaper som gör att varje db bullerreduktion är mycket kostsam. Ändå finns det rikligt med exempel på att lågbullerbeläggningar behövs och kan motiveras även från cost/benefit-synvinkel. I synnerhet gäller detta då man har en helhetssyn på beläggningsvalet så att man väger in även effekter av rullmotståndsegenskaper. Den svenska modellen för val av miljövänlig beläggning bör då vara en ledstjärna [VV, 2009]. I många fall kan en bullerreduktion åstadkommas till en lägre totalkostnad med en lågbullerbeläggning än med t ex en bullerskärm och i en del fall kan en lågbullerbeläggning frigöra mark nära en väg som annars blir svår att använda för att kraven på buller inte kan tillfredsställas där Uppmuntra utveckling av lågbullerbeläggningar I Frankrike utdelar (nästan) varje år sedan 1991 Conseil National du Bruit ett ljudpris kallat le Decibel d Or (gulddecibellen), se Figur 60. Detta Bullerråd hör organisatoriskt hemma under franska miljöministeriet. Priset utdelas vanligen i sex kategorier varav den ena är transport och samhällsbuller" e d. Priset brukar uppmärksammas en hel del i massmedia och utnyttjas sedan flitigt i pristagarnas marknadsföring. År 1992 var det SCREG Routes i Frankrike som fick le Decibel d'or för sin vägbeläggning Microville. Denna tunnskiktsbeläggning var konstruerad bl a för att reducera buller och kan sägas vara den första som i större intensitet marknadsfördes som lågbullerbeläggning. År 1995 belönades sedan den stora konkurrenten Colas med samma pris för sin beläggning Colsoft. Emellertid tycks ingendera av dessa ha blivit någon större succé, bl a för att det snart kom fram ännu bättre beläggningar, och opartiska mätningar som författaren har sett har inte antytt mer än marginella bullerreduktioner. År 2005 fick Colas priset för sin beläggning "Rugosoft" och 2009 kandiderade man med "Nanosoft", se avsnitt 9.2, men fick inte priset. Idag är det dock "Nanosoft" som marknadsförs som den ultimata lågbullerbeläggningen.

134 119 Figur 60. Symbolen för det årliga franska priset le Decibel d Or (gulddecibellen), som 1995 tilldelades Colas för sin vägbeläggning Colsoft som då förutsattes ge en hög bullerreduktion. Arbete med att ta fram lågbullerbeläggningar har prisbelönats några gånger även i Sverige. År 2006 delades Vägverkets prestigefyllda miljöpris ut till Skanska för sin produkt "Tyst asfalt". Se utdrag ur Vägverkets pressmeddelande i Figur 61. Motiveringen löd: "Buller från trafik är ett stort miljö- och hälsoproblem. Skanska Sverige AB har sedan flera år drivit ett medvetet och engagerat utvecklingsarbete för att ta fram en tyst asfalt anpassad till svenska förhållanden. Det har krävts såväl forskningsinsatser för att utveckla asfaltens materialsammansättning och läggningsteknik, som specialutbildning av personal. I samarbete med Vägverket och Ramböll har man genomfört praktiska försök, som blivit vägledande och inspirerande för marknaden i övrigt. Roger Nilsson och Rolf Lindström, samma personer som varit ledande i arbetet enligt ovan och anställda vi Skanska Teknik tilldelades år 2007 också Sigge Thernwalls Stora Byggpris för sitt arbete med "Tyst Asfalt"; se Figur 62. Priserna som rapporteras ovan visar, om inte annat, att lågbullerbeläggningar är något som är synnerligen eftersträvansvärt och att framgångar med dessa gärna belönas Övrigt Det är naturligtvis en besvikelse att bullerreduktionen avtar så snabbt. Emellertid får man inte glömma att man av psykologiska orsaker kan få högre tillfredsställelse av beläggningarna subjektivt än vad de numeriska värdena anger. Det beror på att människan påverkas starkt av plötsliga ljudförändringar. Det är något som vi har ärvt sedan tiden då människan var beroende av att uppfatta olika ljud för sin överlevnad. Däremot har vi svårt att uppfatta långsamma ljudnivåförändringar. Det innebär att om en lågbullerbeläggning plötsligt ger 8 db lägre trafikbuller är detta något som de boende intill vägen märker tydligt och som man blir tacksam för. Inte minst kan den visuella förändringen av att asfalten blir svart och enhetlig av en nylagd asfalt istället för den gamla smutsgrå lappade asfalten medverka till att förhöja förnöjdheten. Det kan f ö vara en liten bonuseffekt av en så enkel åtgärd som en försegling.

135 120 Figur 61 (ovanför). Utdrag ur Vägverkets pressmeddelande med anledning av utdelning av Vägverkets miljöpris år Figur 62 (till vänster). Utdrag ur meddelande från Byggindustrin med anledning av utdelning av Sigge Thernwalls stora byggpris år 2007.