Asfaltdagen 2013, Hvordan møter man. miljøutfordringene på belegningssiden i Sverige. Torbjörn Jacobson Trafikverket

Transkript

1 Asfaltdagen 2013, Oslo Hvordan møter man klima- og miljøutfordringene på belegningssiden i Sverige Torbjörn Jacobson Trafikverket Specialist inom p vägteknik och beläggningar

2 Fakta Trafikverket k Bygga, underhålla och drifta statliga vägar och järnvägar Färjerederi, förarprov, järnvägsskolan ä mm Långsiktig planering av transportsystemet för vägtrafik, järnvägstrafik, sjöfart och luftfart (stödja kollektivtrafiken) km väg och km järnväg 6500 anställda, 53 miljarder 2013 Tillgänglighet Säkerhet Miljö Hälsa

3 Vad arbetar vi med inom vägbeläggningar? 3 Vägverket Miljöaspekter: Provningsmetoder: Resurssnål teknik Heltäckande provning på vägen Energieffektivisering Mindre med borrkärnor Emissioner (CO2, PM10, buller) Mer provning av asfaltmassa Återvinning Homogenitet LCA Beständighet, slitstyrka, stabilitet Beläggningar med hög prestanda: Kvalitetsförbättringar Polymerer, gummi, ballast, mm Separationer, packning, skarvar, Betongvägar klistring etc. Gruvvägar i kallt klimat Andra ytor med tunga påkänningar

4 Utvecklingen av trafikarbetet Index % Årlig ökning: ca 2 % Utvecklingen : Trafikarbetet med personbilar ökade med 14,0 % Trafikarbetet med lastbil ökade med 48,4 %

5 Fakta om dubbdäcksanvändning Utvecklingen Jan - mars 2012 %100 Andel dubbdä äckstrafik, Andel dubbdä äckstrafik, % Vi har fler antal dubbade fordon än någonsin trots att andelen dubbdäck minskat något år från år!

6 LCA-analys av asfaltbeläggningar lä Produkters miljöpåverkan under dess livscykel l Fokus på energi och växthusgaser Syftet är att hitta den bästa lösningen för miljön GWh och CO2 (per ton eller kvadratmeter) LCA, livscykelanalys behövs för kvantifiering av energi och emissioner under beläggningscykeln För att kunna uppfylla och kontrollera de mål som Trafikverket Insatsmaterial Transporter Tillverkning satt upp för energieffektivisering måste vi (eller producenten) kunna Transporter beräkna Utläggning energiåtgång Användning och emissioner (Trafikering) i de produkter vi upphandlar. Resthantering (Återvinning)

7 Fördelning av CO2-emissioner mellan olika processer ABT 16 Förutsättningar: Ballast finns i täkten,160 C, 6,3 % bitumen, amin/släppmedel, transport av massa: 20 km, fräsning av befintlig beläggning CO2/ton % Råmaterial: 23 kg 39 Transporter: 4 kg 7 Tillverkning: 24 kg 41 Utläggning: 6 kg 10 Resthantering: t 2k kg 3 Totalt 59 kg

8 Beräkning av energi och koldioxid (LCA-analys) kwh/m2 CO2/m2 Ytbehandling 1,1 1,0 Indränkt makadam tät 3,9 2,4 Kall återvinning 4,8 1,8 Remixing 5,0 2,6 TSK 60 6,0 30 3,0 MJOG 7,0 3,1 Remixing ,4 50 5,0 ABT, ABS 10,6 3,

9 Lågtempererad VarmAsfalt (WMA) Reducering av temp. med C Energibesparing, klimatgaser och arbetsmiljö i fokus Ett stort antal tekniker finns: Skumningsteknik (Foam) Organiska tillsatsmedel Flödesblandad asfalt (KGO) Inblandning av asfaltgranulat Lägre åldring av bindemedel Lågtempererad asfalt Konventionell asfalt

10 Bullerreducerande beläggning - historik Asfaltbeläggning dränerande, ABD, 1970-talet Öppen beläggning med en hålrumshalt på16-22 vol-% Leder bort vatten och absorberar buller Hög stenhalt med ett sammanhängande porsystem Bindemedlet oxiderades Vatten får inte bli stående i beläggningen Som bäst -6 decibel VTI notat

11 Bullerreducerande beläggning - historik Två lager av öppen och dränerande asfalt, 1990-talet Undre lager + övre lager (totalt mm) Övre stenstorlek i slitlagret ofta 11 mm Dubbeldrän, Tyst asfalt Hålrumshalt på vol-% Bullerreduktion: som bäst -10 decibel Öppna beläggningar kräver en 10 tät yta under och ökat tvärfall 5 0 Hålrumsha alt, vikt-% Vattenmättnadsgrad

12 Skador på dubbeldrän Dålig vidhäftning mellan stenmaterialet och bindemedlet kan leda till stenlossning

13 Inventering av bullerreducerande beläggning Dubbeldrän, 13 st Enkeldrän, 22 st Övriga, 19 st, täta beläggningar med gummiinblandning, halvtäta beläggningar g med liten stenstorlek, porös ballast. Dubbeldrän Enkeldrän Förkortad akustisk och teknisk livslängd ger hög årskostnad

14 Nytt FoI-projekt 2010 bullerreducerande beläggning Reducerad teknisk och akustisk livslängd Kort livslängd Mer kunskap behövs Trafikverket positiva till branschgemensamma FoI-projekt Provvägar och labbstudier Ett antal projekt har startats upp

15 E4, Husqvarna - dubbeldrän PMB, Endura D1, cement, Wetfix och fiber 80 kg/ m² öppen 16 mm + 80 kg/ m² öppen 11 mm Ballast: Ryolit, diabas, stålslagg Försegling med Fog Seal - 8 decibel vid påsläpp och efter 1 år, - 7 decibel efter 2 år ÅDT: fordon Grov ballast: 80 % Hålrumshalt: 25 % Bindemedelshalt: 6,4 6,9 %

16 Besiktning juni 2011 och 2012 Ringa till måttlig stenlossning i K1 Ringa stenlossning i K2 Ringa stenlossning på provsträckorna

17 Försegling med Fog Seal E4 Husqvarna 0,4 kg/m2 Efter ett år

18 Försök i Stockholm med ABS 8 med förhöjd hålrumshalt och stålslagg i sortering 2/8 mm. Bra beständighet, acceptabel slitstyrka Hög friktion, textur: 0,9 mm Mod.bindemedel + vidhäftningsmedel Bullerreduktion: 3 decibel Inga skador efter 2 år ÅDT: fordon

19 Homogenitet - lasermätning av texturen (MPD-värden) ISO Låga och höga MPD-värden = riskvärden Metodbeskrivning klar validering pågår Foto: Thomas Lundberg, VTI

20 Makrotextur (rullmotstånd och buller) Rullmotståndet hos vägbanan påverkar bränsleförbrukningen Samband mellan makrotextur (MPD) och rullmotstånd Inventering av makrotextur har gjorts på det statliga vägnätet. 2,0 MP PD, mm 1,5 1,0 0,5 0,9 0,8 0,7 0,7 0,7 0,6 1,0 1,0 ABS, ABT, TSK MPD: 0,6 1,0 mm 0,0 ABS 16 ABS 11 ABS 8 ABT 16 ABT 11 ABT 8 TSK 16 TSK 11 2,0 1,9 MJOG, Y1B, IMT MPD: 0,7 1,9 mm MP PD, mm 1,5 1,0 0,5 0,0 1,3 1,1 0,9 0,9 0,8 0,7 MJOG 22 MJOG 16 Y1B 11/16 Y1B 8/11 Y1B 4/8 IMT 8/22 IMT 8/22 K8/11 K4/

21 Förändring av makrotextur genom trafikarbetet ABS16 ABT16 MPDH[mm m] 3,5 3,0 2,5 20 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 y = 1,527x -0,215 R² = 0, Ålder [År] MPDH[mm] 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 y = 0,0104x + 0,5844 R² = 0,0382 0, Ålder [År] ur, RRMS (mm) Makrotext 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Ytbehandling 16 mm År Str 1 Str 2 Str 3 Str 4 Str 5 Str 6 Str 7 MP PD (mm) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 ABT 8 mm Ålder (år)

22 Slitage PM10 Svårt klara miljökvalitetsnormen (MKN) för PM10 i städerna Dubbdäcksförbud på vissa gator Trängsel skatt EU hotar med höga böter hotar Trenden är dock att PM10 halterna minskar Årlig total avnötning ton 5 7 % PM

23 Asfaltåtervinning - översikt metoder Infräsning Obundet bärlager Kall återvinning Halvvarm återvinning Varm återvinning i verk Remixing, Remixing plus, Repaving Kvalitetsmassor ska återvinnas så högvärdigt som möjligt!

24 Asfaltåtervinning i - enkät 2011 Statistik från de tre senaste årens produktion. En uppfattning om hur mycket returasfalt vi återvinner till ny asfalt Vilka inblandningshalter används? Andel asfalt med inblandning av asfaltgranulat av totalt tillverkad mängd asfaltmassor? Skanska, Svevia, Peab och NCC (90 % av svenska marknaden)

25 Asfaltåtervinning - sammanställning Inblandningshalter Mängd / halt returasfalt Varm återvinning: 5-30 % asfaltgranulat ton för varm återvinning i verk Remixing: 0-30 % ny massa ton vid Remixing och Kall och halvvarm återvinning: Remixing plus 0-20 % stenmaterial ton kall och halvvarm återvinning i verk Vi använder också returasfalt till Andelen returasfalt av totalt bär- och förstärkningslager eller tillverkad asfaltmassa är drygt 10 andra applikationer, ca % ton per år Total mängd återvunnen returasfalt: 1 1,5 milj. ton

26 Tack för uppmärksamheten!