Uthållig produktion av finkorniga produkter från bergmaterial

Uthållig produktion av finkorniga produkter från bergmaterial

Projektet Syfte: Uthållig försörjning av samhället med ballastprodukter Ersätt naturgrus och säkra Miljömål 9 & 15 Start: September 2012 Avslut: Januari 2015 Demonstrera möjligheterna på stor bredd Testanläggning på turné 3

24 Projektpartners MinFo

Fyra Spår

Flyttas med två jumbotrailers

Luleå November 2013

Turné genom Sverige Anläggningen har varit på turné under 49 veckor Den har stått uppställd på tolv olika platser Den har transporterats 440 mil totalt

Ett gott samarbete Anläggningen har varit bemannad med 2 personer från Chalmers per vecka i 42 arbetsveckor. Totalt har 41 olika personer arbetat med anläggningen 17 st från Chalmers 24 st från deltagande företag

Världsunik testserie 27 st olika material har krossats i anläggningen Varav 21 st ingår i de analyser som utförs inom spåren. För varje täkt har minst 10 olika tester utförts och minst 60 st prover plockats ut.

X VSI Kross Hastigheten varierad mellan 58 och 79 m/s

VSI-krossens inverkan på kornformen 14

Procentandel under 125 µm

Jämförelse av kornform

Vindsikt Delar upp i två produkter. Skär vid 63 μm

M4 M5 M6 M9 M10 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 M19 M20 M21 M22 M24 Massprocent under 63 µm Vindsiktens inverkan under 63 µm 12% 10% 8% 6% Inmatat material Maskinsand 4% 2% 0%

M4 M5 M6 M9 M10 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 M19 M20 M21 M22 M24 Massprocent 63 till 125 µm Vindsiktens inverkan 63-125 µm 16% 14% 12% 10% 8% 6% Inmatat material Maskinsand 4% 2% 0%

Cementbundna spåret

Cementbunda spåret 1) Karakterisering av ballasten 2) Mikrobruks- och bruksförsök 3) Förstudie VSI-krossning hos Metso 4) Huvudstudien 5) Betongförsök

Karakterisering av ballasten Siktning 100 90 80 Torrt-vått 70 60 50 40 WET DRY 30 20 10 0 0 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 18

Karakterisering av ballasten Lös packning Enskilda fraktioner 0,125-0,25 mm 0,25-0,5 mm 0,5-1 mm 1-2 mm Hela fraktioner 0-4 mm 8-16 mm

Karakterisering av filler med mikrobruksförsök

Bruksförsök 300 Bruksförsök - Utflyt 250 200 150 100 Utflyt 2 50 0

Betongförsök 30 olika material har testats som anläggningsbetong och husbyggnadsbetong 19 material från projektets anläggning 11 referenser från täkternas ordinarie produktion

FLYTMEDELSDOS Variabelt Betong Betong Grov ballast Grov 35 % > 4 Konstant i alla betonger 35 % Fin ballast Fin Pasta 30 % > 0,125 < 0,125 Y % X % Variabelt Pasta Cement Vatten Konstant i alla betonger

Poängsystem 1 = Inte användbar 2 = Dålig, faller isär, fattas något 3 = Godkänd, men behöver kanske kompletteras eller omproportioneras 4 = Bra 5 = Mycket bra

Betong med betyg 2 - Dålig Betong med betyg 5 Mycket bra

Anläggningsbetong

Husbyggnadsbetong

Slutsatser Det gick att göra godkänd betong med i stort sett alla material. Material som krossats med projektets anläggning har alltid fungerat bättre än motsvarande referens. Med rätt teknikinvesteringar går det att göra fungerade material med nästan alla bergmaterial, vilken teknik som krävs varierar.

Fillerspåret

Fillerspåret Analys av 20 olika täkter Filler framsiktat från anläggningens vindsiktade 0-2 Filler framtaget från täktens 0-2 eller 0-4 från ordinarie produktion.

Punkte på referenser Höga halter av biotit i bergmaterialet tenderar få höga värden på Punkte

Flytgränsspänning Fyrkant VSI krossat och vindsiktat Triangel Konkrossat Generellt förbättras fillern med projektets anläggning

Spread [cm] Minikon Minicone 14 12 10 8 6 V3 V4 V6 V7 V7_2 V8 V9 V10 V12 V13 V14 V15 V16 V19 V18 V17 V20 V21 K3 V22 K4 K6 K7 K8 K9 K10 4 2 0 Höga värden på utflyt indikerar bra filler.

Slutsatser VSI och Vindsiktning förbättrar fillerkvalitén för alla bergmaterialen Vindsikten tar bort partiklar och förbättrar därmed kvalitén. Förbättringen är relativ. En sämre konkrossad filler förbättras, men blir bland de sämre VSI och vindsiktade.

Spåret för Anläggningsjordar

Spåret för anläggningsjordar Krukförsök med perenner i 4 olika material Test av olika siktkurvor Analys av kornform hos ballasten i jordarna Krukodlingar med 8 olika material från turnén. Utomhusodling

Krukförsök med perenner Biomassa

Vattenhållande förmåga

Antal rötter (st) Odling med olika kornkruvor 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 M23 M17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Växterna växte bäst i jordar med hög andel 0,5-2 mm och mindre än 10% under 63 µm.

Utomhusodling

Slutsatser Det är möjligt att odla perenner i jordar med krossballast Den vattenhållande förmågan är dock sämre. Ingen direkt koppling till kornens kornform har kunnat iaktas. Andelen 0,5-2 mm är positivt relaterat till tillväxten. Framtidens AMA bör tillåta både naturgrus och krossballast så länge de uppnår krav formulerade utifrån växternas förhållanden.

Funktionella spåret

Funktionella spåret Gungsand Snabbfiltersand Infiltrationssand för markbäddar Golfsand Paddocksand

Gungsand Provkropp släpps från 3 resp. 2 m Retardationen mäts Max-värdet efter 3 släpp ger HIC-värde

Gungsand

Snabbfiltersand Med hjälp av optimering av VSIns rotorhastighet är det möjligt att efterlikna önskvärda egenskaper hos filtersand.

Golfsand Tester hos Eurofins - De krossade materialen uppnådde inte kraven, på grund av en för grov siktkurva. - Frågan kvarstår om kraven skulle uppnås med en bättre siktningsanläggning, som säljare av golfsand brukar ha. - Exempel på golfbanor som använder krossmaterial på Fairway finns.

Ridbanematerial 18 av materialen har skickats till Ulltuna Testas med SLU:s konstgjorda hov Syftet är att vi skall lära oss tillverka ridbanematerial med önskade egenskaper (funktioner) 52

Ridbanematerial Föreberedelser i Ulltuna 53

Ridbanematerial Firmness / ytfasthet ryttarna/hästarna upplever som ytfasthet (beräkningsmässigt är det vertikal acceleration) Cushioning / dämpning Underlagets förmåga att dämpa maxbelastningen (baserat på vertical load) 54

Slutsatser

Går att ersätta med rätt teknikinvesteringar - Justeringar av recept kan krävas. - Vissa glimmerrika bergarter kan utgöra undantag Majoriteten av naturgruset som används idag kan tekniskt sett ersättas! Finns potential att ersätta naturgruset inom flera områden - Går att odla i anläggningsjordar. - Funktionella materialen indikerar att det finns möjlighet att ersätta för de flesta materialen. - Gjuterisand fortfarande okänt. - Vidareutveckling till säljbara produkter krävs, i flera fall krävs ännu mer avancerad siktutrustning Redan möjligt att ersätta

Tack! Zinkgruvan Oktober2014