GB-Veg Gjenbruksmaterialer for vegformål Forprosjekt Faglig sluttrapport

Transkript

1 GB-Veg Gjenbruksmaterialer for vegformål Forprosjekt Faglig sluttrapport

2 SINTEF Bygg og miljø Berg og geoteknikk Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Rich Birkelands vei 3 Telefon: Telefaks: Besøksadresse: Høgskoleringen 7a Telefon: Telefaks: Foretaksregisteret: NO MVA SINTEF RAPPORT TITTEL GB-Veg, Gjenbruksmaterialer for vegformål Forprosjekt Faglig sluttrapport FORFATTER(E) Even Øiseth, Arnstein Watn, Sven Knutsson, Yvonne Rogbeck, Karina Ødegård OPPDRAGSGIVER(E) Nordisk Industrifond RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. STF22 F03169 Prosjektintern Lise V Sund GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG Åpen ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) Faglig sluttrapport doc Arnstein Watn May Gøril Glåmen ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG Arnstein Watn Forprosjektet er gjennomført med til sammen 20 ulike deltakere fra offentlige etater, universitet, forskningsinstitusjoner, konsulenter og industribedrifter fra Finland, Island, Sverige og Norge. Målsettingen med forprosjektet har vært å gi status for bruk av gjenbruksmaterialer til vegformål i de nordiske land, utarbeide et rammeverk for et system for miljødeklarasjon av slike materialer og lage en plan for et hovedprosjekt på dette temaet. Forprosjektet har vært støttet av Nordisk Industrifond og resulterte i en søknad om støtte til et hovedprosjekt. Målsetningen for hovedprosjektet er: Samle inn og systematisere erfaringer med bruk av GBM dvs. å ferdigstille en database samt legge inn innsamlede data fra forprosjektet. Utarbeide forslag til krav til dokumentasjon av materialegenskaper for GBM Utarbeide et forslag til system for miljødeklarasjon av GBM Koordinere et samarbeidsforum mellom de nordiske landene ved utarbeidelse av en metodikk for vurdering av miljøpåvirkning av GBM. Gjøre arbeidet tilgjengelig for evt. brukere ved å etablere en elektronisk informasjonsbase (elektronisk håndbok) som blir tilgjengelig over Internet. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Vegteknikk Highway Engineering GRUPPE 2 Miljø Environment EGENVALGTE Gjenbruksmaterialer Recycled materials Alternative materialer Alternative materials 2

3 1 INNLEDNING BAKGRUNN FORPROSJEKT DELTAKERE OG ORGANISERING UTFØRT ARBEID ERFARINGSINNSAMLING FORSKNING OG UTVIKLING Bakgrunn Mål Metod Avgränsningar Resultat Slutsatser ERFARINGSINNSAMLING UTFØRTE PROSJEKT Syfte, metod och avgränsningar Deltagare Resultat Slutsatser Rekommendation för fortsatt arbete MILJØKARAKTERISERING Målsetting Hvem har deltatt Hva er gjort Presentasjon av resultat Formål og hensikt Ord og definisjoner Generelt om miljødeklarasjoner Skisse av system for (miljø)deklarasjon av (gjenbruks)materialer til vegformål Videre arbeid PLANLEGGING HOVEDPROSJEKT Mål Deltakere Foreløpig plan for hovedprosjektet PUBLISERING AV RESULTAT REFERANSER Vedlegg 1 Vedlegg 2 Vedlegg 3 Vedlegg 4 Vedlegg 5 Vedlegg 6 Enkätinformation Enkätsammanställning Sverige Enkätsammenställning Norge Enkätsammenställning Finland Lista över projekt utförda med masugnsslag Lista över projekt utförda med cementstabiliserad flygaska 3

4 Vedlegg 7 Vedlegg 8 Lista över projekt utförda med skumglas Skjema for tilbakemelding 4

5 1 Innledning "GB-Veg - Gjenbruksmaterialer i veg", er et internordisk samarbeidsprosjekt med deltakere fra offentlige etater, universitet, forskningsinstitusjoner, konsulenter og gjenbruksindustri i Finland, Sverige, Norge og på Island. Det er i denne omgang gjennomført et forprosjekt med finansiering fra Nordisk Industrifond, Vegmyndighetene i Sverige og Norge og industrideltakerne. I tillegg har prosjektdeltakerne bidratt med en betydelig egeninnsats i prosjektet. Denne rapporten presenterer grunnlaget for prosjektet, deltakere og organisering, utført arbeid med resultat og hovedtrekkene i forslaget til et hovedprosjekt. 1.1 Bakgrunn Gjenbruk og ombruk av materialer er et meget viktig virkemiddel for å redusere miljøbelastningen i bygge- og anleggsnæringen. Gjenbruk av materialer til vegformål er et område som i denne sammenheng gir mulighet til både å redusere et avfallsproblem samtidig som det kan løse et økende problem knyttet til tilgang til naturlige begrensede materialer. Gjenbruk av materialer er et område der det satses betydelige ressurser. Det er tidligere ( ) gjennomført et EU-prosjekt "Alternative materials in road construction- ALTMAT". Målsettingen med dette prosjektet var å definere metoder for å kunne vurdere anvendeligheten av ulike alternative materialer. Det foregår også et arbeid innenfor CEN, TC 154 rettet mot å sammenstille erfaringer for karakterisering og bruk av restprodukter til vegformål. Flere av de aktuelle deltakerne i det foreslåtte internordiske prosjektet var med i ALTMAT og deltar i arbeidet i CEN. Både i Sverige og Norge er det etablert ordninger for materialdeklarasjon av enkelte typer gjenbruksmaterialer, f.eks gjenbruk av asfalt. I forbindelse med gjennomføringen av FoUprosjektet RESIBA er det i Norge utarbeidet et forslag til deklarasjonsordning for resirkulert betong og tegl\1\. I Finland er det tidligere utarbeidet en oversikt over aktuelle gjenbruksmaterialer og anvendelsesområder og det er planlagt en nordisk oppdatert utgave av denne. Det er tidligere gjennomført prosjekt (LWA Geolight \2\ og Isolitest \3\ ) gjennom Nordisk Industrifond og Nordtest for å utarbeide krav til materialdokumentasjon for andre alternative materialer til vegbyggingsformål. Gjenbruksmaterialer (GBM) har et betydelig potensial for anvendelse innenfor vegformål, men er likevel ikke tatt i bruk i det omfang som det er ønskelig. Dette skyldes i vesentlig grad en mangel på tilfredsstillende karakterisering av materialene og manglende system for miljødeklarasjon slik at brukerne har tillit til at de kan erstatte konvensjonelle byggematerialer på en god måte. Dermed blir anvendelsen av GB-materialer til vegformål begrenset på grunn av manglende dokumentasjon av egenskaper og fordi gjeldende retningslinjer og normer for vegbygging ikke er tilpasset denne type materialer. En deklarasjon av miljøegenskapene er grunnlaget for å kunne utføre en vurdering av miljøpåvirkning ved bruk av GB-materialer, noe som vil være sentralt for å kunne få økt anvendelse til vegformål. 5

6 1.2 Forprosjekt Målsettingen med forprosjektet er å gi status for bruk av gjenbruksmaterialer til vegformål i de nordiske land, utarbeide et rammeverk for et system for miljødeklarasjon av slike materialer og lage en plan for et hovedprosjekt på dette temaet. Forprosjektet har tatt utgangspunkt i at det allerede pågår betydelige aktiviteter innenfor dokumentasjon av egenskaper og miljøpåvirkning i de nordiske land og at det er betydelige gevinster ved å samordne arbeidet. Vegdirektoratet i Norge startet i 2002 et etatsatsingsprosjekt Gjenbruksprosjektet med varighet fra , mens Vägverket i Sverige har sin kretsloppssatsning med en FoU rammeplan for alternative materialer. Vägverket støtter i denne sammenheng flere prosjekter rettet mot karakterisering av miljøegenskaper og utvikling av miljøpåvirkningsmodeller. Vägverket i Sverige og Vegdirektoratet i Norge ønsker å gjennomføre deler av sine prosjekter gjennom deltakelsen i et slikt felles nordisk prosjekt. Vegdirektoratet og Vägverket er derfor premissleverandører for det arbeidet som skal gjennomføres i GB-Veg. I tillegg til dette er det mottatt innspill fra andre aktuelle deltakere, konsulenter, industri, entreprenører, laboratorier, universitet og forskningsinstitusjoner. Det er av stor interesse for industrideltakere som leverer GBmaterialer og for entreprenører å få klare retningslinjer for hvordan materialegenskapene skal dokumenteres og retningslinjer for vurdering av miljøpåvirkning av GB-materialer. Det anses som meget viktig å få til et samspill mellom de ulike aktørene for å kunne oppnå en bedre ressursutnyttelse av GB-materialer til vegformål. Forprosjektet har lagt grunnlag for en plan til hovedprosjekt og det er utarbeidet et eget prosjektforslag for dette. 1.3 Deltakere og organisering Forprosjektet er gjennomført med til sammen 20 ulike deltakere fra offentlige etater, universitet, forskningsinstitusjoner, konsulenter og industribedrifter fra Finland, Island, Sverige og Norge. Deltakerne med hovedfunksjon i prosjektet er angitt i Tabell 1. Prosjektet er organisert ved at de ulike delaktivitetene gjennomføres av egne arbeidsgrupper med egne delaktivitetsledere og disse er presentert i beskrivelsen av hver aktivitet. SINTEF Bygg og miljø har ansvaret for ledelsen av hovedprosjektet der det også har vært en styringsgruppe. Styringsgruppen i forprosjektet har vært: Hasse Ekegren, Nordisk Industrifond Gordana Petkovic, Vegdirektoratet, Norge Åsa Lindgren, Vägverket, Sverige Arnstein Watn, SINTEF, Norge 6

7 7

8 Tabell 1Prosjektdeltakere i GB-Veg, forprosjekt Norges Byggforskningsinstit utt (NBI) Deltaker Kategori Kontaktpersoner Funksjon SINTEF Bygg og Forskningsinstitusjon Arnstein Watn Prosjektledelse miljø Even Øiseth Aktivitetsledelse planlegging av hovedprosjekt SINTEF Kjemi Karina Ødegård Aktivitetsledelse miljøkarakterisering Vägverket, Sverige Offentlig etat Åsa Lindgren Premissleverandør (VV) Per-Olof Løvmar Deltaker styringsgruppe Vegdirektoratet, Offentlig etat Gordana Petkovic Premissleverandør Norge (VD) Roald Aabøe Deltaker styringsgruppe SCC Viatek, Finland Konsulentfirma Juna Forsman Prosjektdeltaker SCC Scandiaconsult Konsulentfirma Arnt-Olav Håøya Prosjektdeltaker AS, Norge SCC, Sverige Konsulentfirma Yvonne Rogbeck Aktivitetsledelse erfaringsinnsamling utførte prosjekt Svensk Geoteknisk Forskningsinstitusjon/ Ola Wik Prosjektdeltaker Institutt (SGI) Rabygg, Island Petur Petursson Prosjektdeltaker Svensk Provningsoch Forskningsinstitut, Byggnadsmaterial (SP) Forskningsinstitusjon/ Matz Sandstrøm Bjørn Schouenborg Prosjektdeltaker Forskningsinstitusjon/ Jacob Mehus Prosjektdeltaker Luleå Tekniska Universitet Sven Knutsson Aktivitetsledelse Universitet (LTU) Bo Svedberg erfaringsinnsamling FoU Kemakta Konsult Industribedrift Bertil Grunfeldt Prosjektdeltaker AB (KK) SCA Graphic Industribedrift Gørgen Loviken Prosjektdeltaker Sundsvall Svenska Industribedrift Claes Ribbing Prosjektdeltaker EnergiAskor AB SSAB Meroc AB Industribedrift Lotta Lind Prosjektdeltaker Millfill AB Industribedrift Lars Marcusson Prosjektdeltaker Boliden Mineral AB Industribedrift Michael Borell Prosjektdeltaker Ragn Sells Norge Industribedrift Kjell Høilund Prosjektdeltaker AS Has Consult AS Industribedrift Jörgen Hägglund Prosjektdeltaker 8

9 9

10 Utført arbeid Forprosjektet er inndelt i fire delaktiviteter: -erfaringsinnsamling forskning og utvikling -erfaringsinnsamling utførte prosjekt -miljøkarakterisering -planlegging av hovedprosjekt De ulike delaktivitene er presentert under med hva som er gjort, hvem som har deltatt og med resultat av arbeidet. 1.4 Erfaringsinnsamling forskning og utvikling Bakgrunn Förprojektet har haft till syfte att dels inventera kunskapsläget i de nordiska länderna rörande användning av industriella restprodukter som ersättning för jungfruligt geologiskt material och dels arbeta fram en ansökan till Nordisk Industrifond (NI) om ett huvudprojekt som baseras på erfarenheterna vunna i arbetet med förprojektet. Inventeringen av kunskapsläget har skett på två sätt, dels via inventering och sammanställning av erfarenheter från utförd FoU och dels genom inventering och sammanställning av erhållna erfarenheter från utförda provobjekt eller andra fullskaleprojekt. Att denna uppdelning har gjorts, beror på att mycket av den utveckling och forskning som sker i dessa sammanhang utförs i samband med att de aktuella restprodukterna nyttjas i ett objekt. Vanligen studeras de i en provväg eller liknande. De erfarenheter och kunnande som vinns från dessa projekt, presenteras inte alltid i skrivna rapporter eller på annat lättillgängligt sätt. Mycket av erfarenheterna stannar kvar hos dem som deltog i projektet där produkten nyttjades. För att få en god bild av kunskapsläget, har det således varit viktigt att samla in och bearbeta denna kunskap och dessa erfarenheter på ett systematiskt sätt. Den andra delen handlar om att inventera och dra slutsatser av den FoU som utförts i de nordiska länderna inom området. Denna information är i regel mera lättillgänglig, eftersom den oftast presenteras i form av rapporter och artiklar av olika slag. Här har det varit väsentligt att försöka dra slutsatser av var de stora kunskapsluckorna finns och vilken typ av FoU som eventuellt behöver utföras för att användningen av GBM vid markbyggande ska öka i omfattning utan att konstruktionens tekniska eller miljömässiga funktion äventyras. Detta gäller naturligtvis även för konstruktionens närområde. Naturligtvis är gränsen mellan de två delarna lite diffus, eftersom syftet med att utföra byggprojekt naturligtvis är att man ska lära sig mera än vad man tidigare visste. I och med att man gör detta, har även någon form av FoU genomförts. I detta projekt har dock indelningen gjorts att erfarenheter från utförda fältprojekt presenteras i delen rörande genomförda byggprojekt och övriga studier täcks av erfarenhetsinsamlingen FoU. 10

11 1.4.2 Mål Syftet med denna studie är att beskriva vilken typ av FoU som har bedrivits i Sverige, Norge, Finland och Island inom ramen för användning av industriella restprodukter för markbyggnadsändamål. Fokus ligger på användning i samband med vägbyggnad. Avsikten är att ge en bred översikt över vilken forskning som bedrivits inom området, för att därigenom kunna ha en hyggligt välgrundad uppfattning om vilka frågor som industrin och forskningssamhället hittills intresserat sig för. Detta kan då tjäna som en möjlig väg att identifiera kritiska frågeställningar, som bättre behöver belysas i det fortsatta arbetet för att därigenom komma närmare målet att använda en större del av industriella restprodukter sk. GBM för vägbyggnadsändamål Metod I Sverige har sammanställningen av FoU erfarenheterna främst baserat sig på en nyligen publicerad rapport från Statens Geotekniska Institut (SGI). Denna rapport har utförts på uppdrag av svenska Naturvårdsverket och innehåller en mängd litteraturreferenser och en bra litteraturgenomgång. Den senare har tonvikten på svenska arbeten, men ger även utblickar till såväl de övriga nordiska länderna, som till övriga Europa. En mindre enkätundersökning till nyckelpersoner har också genomförts. Arbetet i Sverige har bedrivits i första hand som en samverkan mellan representanter för Vägverket, industrideltagare i projektet GB-Veg samt ett antal andra personer med erfarenheter från användning av industriella restprodukter och deras eventuella nyttiggörande i vägbyggnadssammanhang. Två examensarbeten har också genomförts vid Luleå tekniska universitet för att fånga upp erfarenheter från utförd FoU\5\\6\. I Norge har en databas upprättats av Vegdirektoratet\7\. Denna har använts som underlag för att identifiera utförd FoU. Kompletteringar har sedan skett genom information från projektdeltagare. Därutöver har en del litteratursökningar gjorts med hjälp av bibliotekens databaser. I planeringen av huvudprojektet föreslås den norska databasen användas för redovisning av inventerade projekt. I Finland fanns sedan tidigare en databas med alternativa material. Den finns tillgänglig via den Finska geotekniska föreningen. Innehållet är på finska. Materialet har kompletterats med material från litteratursökningar. Informationen från Island har erhållits genom deltagare i förprojektet. 11

12 1.4.4 Avgränsningar FoU inventeringen har begränsats till att beröra följande materialgrupper av gjenbruksmaterial (GBM): bygg- och rivningsavfall aska från energiframställning gummi plast avfall från gruvindustrin slagg från malm- och skrotbaserad metallurgi skumglas och krossat glas slam från skogsindustri I stort sett endast obundna material har studerats men undantag i form av en del undersökningar kring användning av slam för väg ändamål finns dock Resultat En tydlig trend i den FoU som utförts inom området, är att olika material har studerats olika mycket. Några material, som till exempel slaggprodukter av typen hyttsten (furnace slag), har undersökts väldigt mycket. Detta gäller särskilt materialets tekniska egenskaper. Andra material, som t ex mesagrus och olika typer av slam, har å andra sidan ägnats mycket liten uppmärksamhet hittills. Detta är naturligtvis inte förvånande, eftersom olika material har varit aktuella för vägbyggnadsändamål under olika lång tid. Det har naturligtvis inneburit att efterfrågan på materialens egenskaper har funnits olika länge och det återspeglas naturligtvis direkt i bland annat utförd FoU. Hyttsten tillhör den industriella restprodukt som sannolikt nyttjats under längst tid för vägbyggnadsmaterial. Möjligen gäller detta även för krossad betong, som i vissa regioner nyttjats mycket och under lång tid, medan man i andra regioner knappast alls nyttjat produkten. Detsamma gäller för hyttsten, som har nyttjats länge i regioner där det funnits en geografisk närhet till slagg producenten, medan man utanför detta närområde i regel inte alls nyttjat produkten Vilka material/ produkter har studerats? Ett försök till sammanställning över vilka industriella restprodukter som undersökts med avseende på dess användning för väg- och anläggningsbyggande har gjorts i tabell 1. Det finns många studier som enbart behandlar en produkt eller ett material, men många andra omfattar flera material. Andra studier har ett mer övergripande perspektiv. Detta gör sammantaget att det har varit svårt att särskilt noggrant göra sammanställningen rörande hur mycket olika material studerats eftersom infallsvinklarna har varit så olika. Det innebär också att det finns ett visst mått av subjektivitet i sammanställningen. 12

13 Tabell 2Vilka material som undersökts Material Material Hyttsten +++ Gjuterisand ++ Krossad betong +++ Glaskross ++ Kolbottenaska +++ Skumglas ++ Slaggrus +++ Gummiklipp ++ Ferrokrom slagg ++ Stålslagg + Flygaska ++ Mesa grus + Andra askor ++ Fiberslam + Gruvavfall ++ Grönlutslam + Tegel ++ I tabellen indikerar plustecknen hur mycket materialet studerats, enligt: +++ Många studier/mycket information ++ Ganska många studier/ganska mycket information + Få studier/begränsad information Vad har studierna inriktats mot? När det gäller GB-material har intresset varit mera mångfacetterat än vad som gäller för mera traditionella vägbyggnadsmaterial. För den senare kategorin material har det, i vart fall fram till idag, endast varit av intresse att studera materialens tekniska egenskaper och tekniska funktion. Frågor som kopplats samman med överväganden om miljön har i stort sett inte alls behandlats för traditionella material. Dock finns det en del undantag av typen LCA analyser, miljömässigt och ekonomiskt rimliga transportavstånd etc. Men hur materialet varit sammansatt och hur materialets uppbyggnad och sammansättning eventuellt påverkar omgivningen har knappast allas belysts för traditionella material. Någon enstaka studie finns dock rörande detta. Detta förhållande står i stark kontrast till vilken typ av frågeställning som har varit mest aktuell när det gäller GB-material. Här är det istället materialens sammansättning, ingående ämnen, mängd och löslighet av de ingående ämnena samt i viss mån hur dessa påverkar och påverkas av konstruktionens geologiska omgivning, som varit i fokus för forskningsansträngningarna. Ett försök till att kvantifiera hur mycket FoU som gjorts, mätt i antal funna publikationer, med ett försök till objektiv klassificering av rapporten i fråga, presenteras i tabell 2. Syftet med detta försök till kvantifiering har varit att belysa vilka delar av FoU området som tilldragit sig mest intresse hittills. Naturligtvis kan man inte se på siffrorna i tabell 2 med någon större exakthet, eftersom många rapporter och studier har varit svåra att gruppera. Tabell 2 ska istället ses som en indikation om var huvudintresset hittills legat rörande olika frågeställningar. 13

14 Tabell 3 Huvudfokus i antalet funna publikationer Huvudfokus Karaktärisering av materialegenskaper; Tekniska/mekaniska egenskaper och miljötekniska/kemiska egenskaper Andel i % av antalet funna publikationer Bedömningsgrunder 14 Miljönytta/LCA analys 5 Riskbedömning 4 Blandat Karaktärisering Från tabellen ovan är det uppenbart att det är olika typer av karaktäriseringar av GBmaterial som hittills tilldragit sig störst intresse i FoU sammanhang. Som framgår av tabellen ingår både karaktärisering av materialegenskaper med avseende på de tekniska/mekaniska egenskaperna och de miljötekniska/kemiska egenskaperna. Orsaken till att grupperna slagits samman är att det ofta har varit mycket svårt att särskilja rapporterna. När det gäller GB-material och dess eventuella nyttiggörande i vägbyggnadssammanhang har det, i motsats till vad som gäller för de traditionella materialen, varit ett mycket stort fokus på materialens/produkternas sammansättning och kemiska uppbyggnad. Denna typ av frågeställningar har varit viktiga och ofta centrala i de flesta studier som gjorts rörande GBmaterial. I majoriteten av studierna redovisas, förutom en del tekniska egenskaper, nästan alltid någon typ av karakterisering med avseende på miljöegenskaperna. Dessa har i regel gjorts genom kemiska analyser och olika typer av lakförsök. Lakförsöken har haft till syfte att beskriva: Vilka är halterna av de olika ämnena? Hur är ämnenas löslighet? Hur är lakbarheten av ämnena? Etc Fokus i flertalet studier har varit att studera innehåll och lakbarhet hos en rad oorganiska ämnen. Den kemiska omgivningen har många gånger varierats, i regel genom att justera lakmediets ph. Däremot har det endast i undantagsfall studerats organiska ämnen och hur dessa lakas ur olika produkter. Många rapporter behandlar lakförsök av olika typer och här har varit ett påtagligt intresse för, och framgång med, metodutvecklingen rörande lakförsök. Denna typ av försök, som genomförs i laboratorium, är idag till stora delar standardiserade. Det innebär dock inte, att 14

15 behovet av fortsatt metodutveckling inte finns, men denna sak kan inte idag betraktas som en av de mest angelägna uppgifterna. Många gånger har fokuseringen på den kemiska sammansättningen varit så stor, att undersökningar av de mera traditionella tekniska egenskaperna kommit att få en underordnad roll i flera FoU projekt. Det är dock så, att fokuseringen på materialsammansättningen och tillhörande kemiska sammansättning ur flera aspekter både är förståelig och önskvärd. GBmaterial innehåller som regel en mängd ämnen och substanser som man normalt inte finner i geologiskt material. Det är därför både rimligt och önskvärt att man undersöker dessa ämnen för att klarlägga vilka de är, och hur de kan lösas ur produkten i fråga och eventuellt spridas i omgivningen. Men man kan dock fråga sig, om man inte hittills riktat ett alltför litet intresse mot tester som syftar till att karaktärisera materialens mekaniska egenskaper. I de rapporter som behandlar karaktärisering av de tekniska/mekaniska egenskaperna har författarna i regel använt sig av samma metoder och verktyg som används för traditionella och klassiska geologiska material. Det är knappast förvånande att många alternativa material kommer till korta vid sådana jämförelser, eftersom testmetoderna och empirin kring dessa är baserade på helt andra mekaniska egenskaper än de vi i regel ser hos GB-material. Här finns ett påtagligt behov av metodutveckling för att bättre kunna beskriva egenskaperna hos GB-material med avseende på dess mekaniska egenskaper. Jämför man hur många studier som behandlar egenskaperna hos grovkorniga respektive finkorniga GB-material är övervikten för de finkorniga materialen slående. Detta är dock inte unikt för tester rörande GB-material utan är generellt för tester av jordlika material. Orsaken till detta står i regel att finna i att laboratorietester för grovkorniga material i regel blir stora, dyrbara och svåra att genomföra. Grovkorniga material har därför istället studerats i samband med fältförsök, medan de mera finkorniga materialen företrädesvis studerats i laboratoriemiljö. Här finns också ett behov av metodutveckling, eftersom många av de alternativa materialen är grovkorniga. Att bara studera en finfraktion av materialen ger ingen bra bild av de mekaniska egenskaperna. När man undersöker vilka ämnen som lakas ur en produkt, gör man detta nästan undantagslöst på en finfraktion av produkten. Är produkten grovkornig, maler/krossar man först denna för att på den malda/krossade produkten göra sina lakförsök. Man har anledning att misstänka att förfarandet kraftigt överskattar mängden ämnen som lakas ur, eftersom den totala ytan som exponeras för lakmediet kraftigt ökar om man arbetar med en finkornig substans istället för en mera grovkornig sådan. Lakningen från de grovkorniga massorna får då studeras i fältförsök istället. Här är finns ett behov av att bättre kunna överföra resultat från lakning av finfraktioner i laboratorium till lakning av grovkorniga massor, liksom att göra jämförelser mellan laboratorieresultat och fältförsök Bedömningsgrunder Industrin som tillhandahåller GB-material har under många år haft en besvärlig situation för att övertyga användarna av deras produkter om att dessa kan vara ett intressant och bra 15

16 alternativ till de mera traditionella materialen. Nyttjarna, inte sällan Vägverken, har naturligtvis med viss skepsis närmat sig dessa nya produkter. Av uppenbara skäl har man önskat försäkra sig om att man inte orsakar någon form av miljöstörning eller problem om de alternativa produkterna används. Det har då varit viktigt att undersöka den eventuella miljöpåverkan de alternativa materialen kan tänkas orsaka, i såväl när- som fjärrområdet. Detta har i regel också krävts av miljöövervakande myndigheter för att de ska ge tillstånd för att en restprodukt ska användas i till exempel en vägkonstruktion. För att undersöka om det finns farliga ämnen i produkterna har en kemisk/miljökemisk karakterisering av materialen i regel gjorts. Metoden har i regel varit olika former av lakförsök. Att efter en karaktärisering av materialen sedan göra bedömningar om huruvida den urlakade mängden av olika substanser är miljöstörande eller ej, har dock varit ett svårt steg att ta. Det finns endast ett litet antal studier som behandlar denna svåra frågeställning. Det handlar om att förstå vad innebörden är, av att man har en viss halt av ett ämne som man lyckats laka ur materialet ifråga. Den vanliga metodiken i detta steg är att man efter karaktäriseringen, med eller utan lakförsök, använder sig av någon typ av traditionellt kriterium för vad som kan tänkas vara acceptabelt eller ej. Bland dessa kriterier finns, bland annat dricksvattenkriterier, kriterier för förorenade markområden, kriterier för inert avfall, kriterier rörande mikroorganismer i och runt konstruktionen etc. Med ett mer eller mindre godtyckligt valt kriterium som utgångspunkt, jämför man sedan vad som är acceptabelt utifrån det valda kriteriet med resultaten från genomförda lakförsök. Detta leder inte sällan till orimliga konsekvenser och till slutsatser att de alternativa materialen är svåra/omöjliga att nyttja för vägbyggnadsändamål. Vill man komma vidare med denna fråga hamnar man i en diskussion om olika kriteriers relevans etc. Försök till sådana diskussioner finns i några fall. Arbeten som mera metodiskt och vetenskapligt behandlar denna fråga är sällsynta, liksom arbeten som behandlar hur bedömningssystemet ska se ut när karaktäriseringen av materialet har gjorts. Arbete med olika former av bedömningssystem har utförts i något större utsträckning utanför Norden än i de nordiska länderna. Holland är ett sådant exempel. Att lösa frågan rörande bedömningssystem och hur sådana ska vara utformade för att fånga upp hela situationen med att använda ett alternativt material i vägbyggnadssammanhang bör ges en mycket hög prioritet. Utan ett sådant verktyg, som om möjligt bör vara likartat till sin struktur i alla de nordiska länderna, kommer det att vara mycket svårt och arbetskrävande att få tillstånd till att nyttja dessa material. Utan ett likartat bedömningssystem kommer det alltid att finnas ett stort spelrum för en rad olika tolkningar av olika individer. Konsekvensen blir, att ett material i en konstruktion kan accepteras på en plats, medan exakt samma konstruktion och material inte accepteras på en närliggande plats. Helt enkelt för att olika individer gör olika bedömningar av situationen. För att få ett mera säkert och organiserat utnyttjande av dessa produkter måste ett hyggligt lika bedömningssystem finnas att tillgå, vilket på sikt skapar trygghet för såväl nyttjare, myndigheter som producenter. Alla vet vad som gäller. Som en särskild fråga, som är nära kopplad till bedömningssystemen, finns frågan om man ska arbeta med att studera hur stor den relativa påverkan är i ett område där man avser att 16

17 nyttja GB-material eller om det är de absoluta talen på påverkan som är intressantast. Kan man acceptera en större påverkan på ett markområde som redan är påverkat, än i ett mindre påverkat område? eller Kan man acceptera mera påverkan där startnivåerna av olika ämnen redan från början är låga? Detta är en fråga som behandlats mycket lite, men som har stor betydelse för hur man ska förhålla sig i olika situationer. 17

18 Övrigt En del försök till att arbeta med LCA-analys förekommer i de olika länderna. För att få ett verktyg av detta slag att fungera för att bedöma en nytta och de därtill hörande kostnaderna med att använda GB-material krävs en hel del arbete för varje objekt. Idag är knappast arbetsmetodiken användbar, men med en kraftfull satsning på utveckling kan detta kanske gå att åstadkomma. Men det torde vara svårt. Några ansatser finns publicerade där man försöker göra en riskanalys vid användningen av GB-material i samband med vägbyggnad. Idag är det svårt att se att detta angreppssätt kommer att medföra en fördjupad förståelse för frågeställningarna rörande användning av GB-material och under den närmaste tiden torde detta angreppssätt inte medföra att användningen av dessa produkter underlättas utan att man därför tar risker när det gäller miljö och teknisk utformning Fullskaleförsök I många av de publicerade rapporterna, finns erfarenheter från mer eller mindre stora försök redovisade. De innebär som regel att ett eller flera material av typen GB-material har använts vid byggandet av en väg eller ett parti av en väg. Vägsträckan har som regel instrumenterats. Graden av instrumentering varierar stort, från mycket fullständiga och noggranna instrumenteringar till mycket enkla sådana. Instrumenteringen kan dels omfatta studier av hur teststräckan fungerar mekaniskt och dels hur den fungerar miljögeotekniskt. I regel ingår lysimetrar i teststräckan med vars hjälp man i regel tänker sig att vatten som passerar vägkroppen ska kunna samlas upp för att sedan analyseras i laboratorium. Detta har inte alltid lyckats, eftersom den mängd vatten som passerar genom vägkroppen ofta är utomordentligt liten. Observationstiden har inte alltid varit tillräckligt lång för att på detta sätt få fram de nödvändiga mängderna vatten. Det man lyckas detektera via fältförsöken jämförs med vad man funnit i laboratorium, främst med hjälp av lakförsöken. En erfarenhet som framkommer i några av de publicerade studierna, är att de geokemiska förhållandena hos den omgivande marken ofta spelar en avgörande roll för vad man mäter i och kring själva teststräckan. I nästan samtliga rapporter är intresset för de miljögeotekniska frågeställningarna avsevärt mycket större än intresset för de mekaniska egenskaperna hos en väg byggd med GBmaterial. Det är i ett fåtal studier som intresset för vägens mekaniska beteende är av samma storleksordning som intresset för de miljögeotekniska frågorna. Här är det uppenbart att en stor lucka i vetandet finns, eftersom så stort intresse är knutet till miljögeotekniska frågeställningar att de mer klassiska vägbyggnadsfrågorna knappast alls behandlats. Orsaken till detta förhållande är sannolikt att miljöfrågorna bedöms som de svåraste att belysa och att de är kring dessa osäkerheten är störst. Detta innebär dock inte att man vet tillräckligt mycket om materialens mekaniska egenskaper och hur materialen beter sig i en vägkonstruktion. Mycket få studier har varit inriktade mot att bedöma en vägs tekniska funktion i termer av bärighet etc då vägen byggts med GB-material. 18

19 En annan genomgående observation är att de genomförda fältförsöken som publicerats i tillgängliga rapporter, i regel har en kort varaktighet i tiden. När en vägsträcka som byggts med GB-material studeras, genomförs ofta en hel del undersökningsarbete och analyser strax efter det att vägsträckan färdigställts. Sedan följs vägens uppförande under några år eller så länge det aktuella projektet varar. I regel sker detta genom att man följer hur mycket vatten som kommer in i lysimetrarna, och genom att detta vatten analyseras. Jämförelser görs med vad man erhållit från lakförsök i laboratorium. Genom jämförelser med valda kriterier för vad man anser acceptabelt, drar man inte sällan även slutsatser om huruvida vägen, och materialet i denna, påverkat omgivningen eller ej. Dessa observationer och studier kan fortsätta några år. Sedan avslutas de som regel. Sannolikt beroende på att varje objekt har genomförts som ett projekt. När projektet kommit till slut avslutas studien. Detta medför att det knappast finns någon ordentlig långtidsstudie av vägar byggda med GB-material. Detta gäller såväl för hur vägarna fungerar med avseende på miljögeoteknik, som för hur de fungerar med avseende på vägteknik/mekanisk. Fullskaleförsök med en rad olika GB-material borde genomföras, där syftet är att studera de aktuella vägsträckorna under lång tid. På detta sätt kommer man att lära sig hur materialen fungerar i en verklig konstruktion under skiftande förhållanden under lång tid. Man kan sedan korrelera detta beteende till utformning av laboratoriemetoder av olika slag. Långtidsförsök är också värdefulla för miljögeotekniska studier. Oftast är de intressanta förloppen så långsamma, att det man hinner studera under den korta tidsperiod under vilket försöken som i regel genomförs, är av begränsat värde när det gäller att dra slutsatser om materialens beteende under lång tid. Med långtidsförsök till grund är det även möjligt att studera olika antaganden för bedömningssystem och hur väl dessa beskriver situationen i och kring konstruktionen Slutsatser För att göra det möjligt att få en vidare användning av GB-material krävs ett fortsatt utvecklingsarbete. Följande punkter har identifierats som väsentliga att arbeta med: Utveckla testmetoder för mekaniska egenskaper som är lämpliga för produkter av typen GB-material Fältförsök med studier av såväl miljögeotekniska som vägtekniska/mekaniska egenskaper under lång tid. Långtidsuppföljningar av såväl gamla som nya provvägar. Fortsatt behov av materialkaraktärisering för i första hand mekaniska egenskaper. Ett visst behov finns också för fortsatt karaktärisering av miljögeotekniska parametrar. Utveckla testmetoder för grovt material Arbeta med en utveckling av bedömningssystem. Man borde därigenom kunna uppnå att alla inblandade parter arbetar med samma system i samband med bedömningen av huruvida ett objekt kan genomföras eller ej. 19

20 Systemanalys av vad fördelen och nackdelen är med att använda GB-material vid vägbyggande Studier av miljögeotekniska egenskaper hos traditionellt geologiskt material. Härigenom kan man få realistiska jämförande värden med vad som erhålls från lakförsök på GB-material. Vem tar hand om det GB-material som använts i en väg, då vägen tjänat ut och ska tas bort? Vem har ansvar för att materialet hanteras på ett korrekt sätt i detta skede av vägens livslängd? 1.5 Erfaringsinnsamling utførte prosjekt Erfaringsinnsamlingen er knyttet til utførte prosjekter med bruk av gjenbruksmaterialer til vegformål i de nordiske land. Delprojektleder har vært Yvonne Rogbeck (SCC) Syfte, metod och avgränsningar Erfarenhetsinsamlingen av byggprojekt syftade till att inventera vilka erfarenheter som finns från att använda restprodukter i vägbyggnad i Sverige, Norge, Finland och Island. Inventering har avgränsats till att omfatta följande materialgrupper av gjenbruksmaterial (GBM): bygg- och rivningsavfall, aska från energiproduktion, gummi, plast, avfall från gruvindustrin, slagg från malm- och skrotbaserad metallurgi, skumglas och krossat glas. Endast obundna lager i vägkroppen har studerats. Urvalet av projekt i inventeringen har baserats på att i varje land hitta fem projekt för varje materialtyp. I första hand har vägprojekt studerats. Om det inte varit möjligt att finna tillräckligt antal vägprojekt har även andra typer av konstruktioner beaktats. För materialtyperna aska från energiframställning, slagg från malm- och skrotbaserad metallurgi samt skumglas finns många projekt utförda och för dessa har projektlistor upprättats. I Sverige har insamling av erfarenheter främst skett genom en enkätundersökning. Enkäten har skickats ut till representanter för Vägverket, industrideltagare i projektet GB Veg samt ett antal andra personer. Arbetet i Sverige har bedrivits i samverkan mellan GB Veg och utförande av examensarbete, Visser M \5\ Bedömningsunderlag för användning av restprodukter i väg-byggnad med fördjupning inom aspekten ekologi. Enkäten har använts i Sverige och Norge. I Norge har en databas upprättats av Vegdirektoratet\7\. Denna har använts som underlag för att identifiera projekt. Kompletteringar har sedan skett genom information från projektdeltagare. Den norska databasen har reviderats med hänsyn till frågeställningar som beaktats i enkäten. I planeringen av huvudprojektet föreslås den norska databasen användas för redovisning av inventerade projekt. I Finland fanns sedan tidigare en databas med alternativa material. Den finns tillgänglig via den Finska geotekniska föreningen. Innehållet är på finska. Ur databasen har 24 projekt valts 20