PM MAJ 2012 BETECKNING 109123 PM JULI 2012 BETECKNING 109123 TÄKTER OCH MATERIALTILLVERKNING IDENTIFIERANDE BEHOV AV TÄKTER OCH MATERIALTILLVERKNING VID FÄNGSJÖN OCH STORSJÖHÖJDEN 1
Innehållsförteckning Allmänt... 3 Tillverkning av ballast och betong... 3 Bergkvalitet... 3 Material till vägar och upplags-/etableringsytor... 3 Material för betongtillverkning... 3 Behov vid tillverkning av betong... 3 Produktionssteg... 4 Avtäckning... 4 Borrning... 4 Sprängning och krossning... 4 Arbetsmiljö och miljö vid täkter, upplag och krossningsanläggningar... 5 Planerade täkter, upplag, krossanläggningar och betongstationer... 5 Bedömda transportmängder... 6 Sundsvall, 2012-07-06 VECTURA CONSULTING AB Thulegatan 16B 852 32 Sundsvall www.vectura.se Beställare: FORSCA Projektledare: Lars Gustafsson Uppdragsledare: Fredrik Andersson Titel: PM Täkter och Materialtillverkning Projektnummer:109123 F:\109123\Leverans\120706\PM Täkter och Materialtillverkning - Fängsjö och Storsjöhöjden.docx Titel: PM Hamnar Projektnr: 109123 2
Allmänt Detta PM redogör för behovet av täkter och hur mycket material i form av betong och ballast som kan komma att krävas för bygget av de båda vindkraftparkerna vid Fängsjön och Storsjöhöjden. För byggandet av de två planerade vindkraftparker kommer det att krävas stora mängder krossat sten-/bergmaterial(ballast) till såväl uppbyggnad av vägar som etableringsytor. Dessutom kommer det att åtgå en hel del grus-/krossmaterial för tillverkning av betong till vindkraftverkens fundament. För att tillgodo se dessa behov samt för att minska behovet av transporter av material planeras det för täkter inom de planerade vindkraftparkerna. Förslag till täkt placeringar bör styras utifrån deras närhet till vindkraftparkerna men främst utifrån vilken kvalitet det är på de massor som kan tas ut och för detta krävs noggranna undersökningar. För tillverkning av betong används grus i olika fraktioner och det är högre kvalitetskrav på ballast vid betongtillverkning än vid vägbyggnad. Ballast till betongtillverkning ska vara provad och godkänd enligt gällande normer. Till planerade vägar behövs förstärkningslager, bärlager och slitlager av krossat sten eller berg. Täkter kan bestå av fast berg eller löst naturgrus. Dock har regeringen som ambition att minska användandet av naturgrus, varför bergtäkt förordas. Det bör även utredas och undersökas hur grundvattennivåerna är vid de planerade täkterna, detta är viktigt då det inte är tillåtet att sänka grundvattennivån vid täktverksamhet. Betongtillverkning sker idag i Skärvsta, Långviksmon och Östgranvåg vilket innebär ca 50 km i transportavstånd eller ca 45 minuter. Avståndet innebär att det med största sannolikhet är försvarbart att öppna betongstationer vid respektive vindkraftpark. Betongstation bör etableras i närheten till en grus- eller bergtäkt för att minska transportbehovet av material. Tillverkning av ballast och betong Bergkvalitet För att framställa material av rätt kvalitet bör följande tre egenskaper beaktas hos bergmaterialet vid framställning av ballast: Kornstorleksfördelning Kornform Mineral-/bergartsegenskaper Valet av berg har stor inverkan på krossgrusets egenskaper och det är därför viktigt att man undersöker planerade täkter noggrant. Bergets petrografi/mineralogi inverkar på hur de olika bearbetningsstegen påverkar grusets form och kornkurva. Genom selektiv brytning och utnyttjande av lokalt lämpligt berg kan krossgrusets egenskaper förbättras. Valet av krossningsteknik är också en viktig aspekt att tänka på. Krossgrusets egenskaper bestäms av hur berget sprängs, krossas och sorteras. Dessutom kan sprängningen skapa mikrosprickor som påverkar kornformer och kornkurvor. Krossningen påverkar också kornform och kornkurvor. Siktningen av det krossade materialet påverkar främst partikelfördelningskurvan. En annan viktig faktor för bra kvalitet är att berget avtäcks innan sprängning så att berget inte blir förorenat av organiskt material. Material till vägar och upplags-/etableringsytor För att tillverka ballast för upplags-/etableringsytor och vägbyggnad krävs tillgång till bergmaterial. Detta material kan komma från en bergtäkt eller en bergschakt i väglinjen. Det är även viktigt att berget innehåller så lite glimmer som möjligt för att vara ett bra vägbyggnadsmaterial. Material för betongtillverkning För att tillverka ballast för betongtillverkning krävs tillgång till grus- eller bergmaterial som kan komma från en grus- eller bergtäkt. Vid betongtillverkning är upp till 70 procent av betongmassan bestående av ballastmaterial. Därför har kvaliteten på ballastmaterialet stor inverkan på den framställda betongens egenskaper. I Sverige har vi hittills haft god tillgång till naturballast från våra rullstensåsar. Naturballast har fördelen att ha relativt jämna och runda korn som rör sig lätt i betongmassan. Om naturgrus ska ersättas av krossat grus krävs det delvis ny teknik vid krossanläggningarna och nya recept för betongtillverkningen. Krossat grus har en betydligt strävare struktur än naturgrus, därför krävs större kunskap om bergmaterialets inneboende egenskaper och effektivare krossmetoder som kan producera bergkross med kubisk form och slätare yta i alla fraktioner. Vid användning av krossat grus måste man använda mer vatten och cement för att kompensera för krossgrusets kantigare, flisigare kornform och högre fillerhalter. Som ett alternativt kan man även öka flytmedelsdosen som är ett tillsatsmedel och används för att göra den obrunna betongen smidigare att arbeta med. Behov vid tillverkning av betong Vid tillverkning av betong finns behov av att det ska finnas bl a rent vatten, elkraft och spillvattenhantering för att det ska vara möjligt för att tillverka betong. Vatten För etablering av en mobil betongstation krävs säkerställd tillgång till rent och färskt sötvatten. För att erhålla en beständig betong med goda egenskaper krävs det att vattnet vid betongtillverkningen är av hög kvalitet, i regel ska vattnet vara drickbart. Naturligt förekommande vatten i sjöar är ofta tillräckligt rent. Det kan dock förekomma skadliga ämnen för betongen i sjövatten såsom klorider, humus mm. vilket innebär att vattnet måste behandlas för att uppnå rätt kvalitet. Vattenuttag från sjöar är en typ av vattenverksamhet och generellt sätt krävs det enligt lag tillstånd för att bedriva denna typ verksamhet. Mark- och miljödomstolen ställer krav på vad en ansökan om vattenverksamhet ska innehålla och det är den samma som prövar ärendet. Om vattenverksamheten är mindre omfattande räcker det med att göra en anmälan till länsstyrelsen. En anmälan kan göras vid bortledande av högst 1 000 m 3 /dygn från t.ex. en sjö, dock högst 200 000 m 3 /år. Det finns undantag från tillstånds- och anmälningsplikten om det är uppenbart att varken enskilda eller allmänna intressen påverkas på ett negativt sätt av den planerade vattenverksamheten. Dock så ligger bevisbördan för att 3
skada inte uppstår den som bedriver verksamheten, den samme har även ett juridiskt ansvar för eventuella skador som uppkommer till följd av icke tillståndsgivna vattenverksamheter. Om vatten från närliggande sjöar skall användas vid betongtillverkning bör provtagning av vattnet utföras för at säkerställa at det håller rätt kvalitet. Spillvatten Såväl betongstation som transportfordon behöver rengöras från betong kontinuerligt. Detta bör utföras med vatten som omhändertas för att minimera miljöpåverkan. Spillvatten från rengöring får inte spridas i naturen, utan måste tas hand. Det kan ske i form av t ex en fångdamm. Viktigt är att även efter en avetablering av betongstationen måste fångdammen skötas på ett miljöriktigt sätt. Elanslutning Sprängning och krossning Berg sönderdelas till ballast vid sprängning och krossning. Ballastens egenskaper och kvalitet bestäms förutom av bergart även av mineralsammansättning och mineralogi av hur sprängningen sönderdelar berget och hur efterföljande krossnings steg fortsätter sönderdelningen av allt från block till små ballastkorn. Krossning Genom selektiv brytning kan ett visst urval av bergråvara ske och bergråvaran krossas i flera steg - förkross, mellankross och finkross. En del av bergråvaran kan efter en förkrossning och siktning användas direkt som fyllnings- eller vägunderbyggnadsmaterial. Figur 1 illustrerar en larvburen käftkross som används vid förkrossning. För att driva en betonganläggning måste det finns tillgång till el. Anslutning kan ske via det fasta elnätet eller via mobila kraftaggregat. Ur miljösynpunkt är en anslutning till det fasta elnätet att föredra, då det minimerar t ex buller och dieselhantering.. Produktionssteg Vid framställning av ballast utförs följande produktionssteg: Avtäckning Borrning Sprängning och krossning Berglastning och transport Krossning och siktning Upplagshantering Transport till brukare Avtäckning Avtäckning av berg är viktig eftersom man inte vill att sten m.m. stänker vid sprängningen eftersom hus, maskiner och människor ofta finns i närheten. Vid pallsprängning, om det finns lös sten ovanpå salvan, kan sten flyga ett hundratal meter och utgöra fara för såväl människor, hus och entreprenadmaskiner m.m. Vid tillverkning av ballast för betongtillverkning är det viktigt att allt humusmaterial tas bort. Berget kan därför behöva rensas med tryckluft före sprängning. Borrning Borrning och sprängning kan utföras på olika sätt. Med borrning kan man styra åt vilket håll berget kastar vid sprängning vilket är viktigt för att få ett gott resultat. Borrning tillsammans med laddningskoncentration av sprängämnet styr vilket styckefall det blir. Med styckefall menas storlek på block och sten efter sprängning. FIGUR 1. LARVBUREN KÄFTKROSS SOM ANVÄNDS VID FÖRKROSSNING Det som stannar på sikten leds vidare till fortsatt krossning i spindel- eller konkrossar och siktas upp till önskade fraktioner. Efter mellankrossen kan man använda materialet till vägöverbyggnad samt till viss del i tillverkningen av betong. Figur 2 illustrerar en mellankross. För att ytterligare erhålla de fraktioner och kubisering som man vill ha kan även en finkrossning vara aktuell. 4
Planerade täkter, upplag, krossanläggningar och betongstationer Tillverkningen av ballast och betong bör samlokaliseras samt att det interna vägnätet är väl planerat för att erhålla kortast möjliga transporter. Samlokalisering av betongstation och krossanläggning innebär också att man kan ha samma inkopplingspunkt på el osv. Upplagsytor måste anläggas för att skapa plats för olika fraktioner av de krossade ballastprodukterna. För att få bästa möjliga ekonomi bör man krossa stora omgångar t.ex. en gång om året vilket leder till att stenkrossen utnyttjas optimalt och mobila enheter kan med fördel flyttas mellan de olika täkterna. FIGUR 2. MELLANKROSSEN KROSSAR OCH SIKTAR MATERIALET TILL OLIKA FRAKTIONER Bedömda mängder För de planerade vindkraftparkerna i Fängsjön och Storsjöhöjden har det utifrån de framtagna georådskartorna tillsammans med erhållna höjdkurvor bedömts att det är kommer att byggas 58 st bergförankrade fundament och 122 stycken gravitationsfundament. Vidare har det antagits att ett bergfundament kommer att behöva ca 200 m 3 betong och för gravitationsfundament är bedömningen ca 700 m 3 betong. Detta ger ett totalt behov av ca 100 000 m 3 betong. För att tillverka 100 000 m 3 betong krävs det ca 118 000 m 3 ballast, 21 000 m 3 cement och 18 000 m 3 vatten. Arbetsmiljö och miljö vid täkter, upplag och krossningsanläggningar Spridning av buller och damm kan reduceras om täkten och krossningsanläggningen etableras på ett gynnsamt sätt. Topografin i terrängen samt vegetation kan minska spridningen av buller och damm. Krossning av berg alstrar stora mängder buller och damm. Täkten bör därför placeras så att den påverkar närboende och allmänhet så lite som möjligt. Arbetsmiljön är också viktigt och därför måste täkt, upplagsytor och krossningsanläggning anpassas för att inte ge förhöjd risk av skador på hörsel och andningsorgan hos de som arbetar i täkten och då speciellt i närheten av krossen. Rätt typ av berg påverkar också arbetsmiljöförhållandena vid krossen, därför är valet av berg viktigt. Ju bättre sammansättning berget har desto mindre mängd spillprodukter i form av filler och damm alstras. Vid den avslutande kubiseringen av kornen måste också damm, filler och oönskade glimmerkorn tas om hand på ett säkert sätt så att det inte sprids i luften. Betongtillverkning är till stora delar automatiserat och sköts av ett fåtal personer. Traktor används för att lasta fickor och cement levereras med lastbil och förvaras i silo intill betongstation. Detta ger att en betongstation bullrar och dammar mindre. För att minimera arbetsmiljö problem med damm inom täkten bör transportfordon ha förarhytter som är täta och luftfilter som tar hand om damm och skadliga partiklar. Höga bullernivåer gör att hörselskydd bör användas. En hörselskada eller hörselnedsättning kan inte repareras, därför bör de som arbetar i krossen och betongstationen använda hörselskydd under hela arbetsdagen. Dessutom har det bedömts att det kommer att behövas ca 935 000 m 3 överbyggnadsmaterial av olika fraktioner för att bygga och upprusta nya och befintliga vägar samt för att anlägga de etableringsytor som krävs för byggandet av verken. En grov bedömning ger att det kommer att krävas i stort kontinuerlig drift på vardagar a 12 timmar i de nu identifierade täkterna under den tre års period som det är tänkt att dessa parker ska byggas inom. Det är svårt i dagsläget att ge en mer exakt bedömning då det är flera parametrar som är svåra att uppskatta. T ex hur många krossverk, sållar, grävare och dumprar/lastbilar m.m. som kan tänkas vara i drift samtidigt och vilken kapacitet dessa maskiner har. Bedömda ytbehov För en betongstation behövs en yta om ca 4 000 m 2 och för krossanläggningen behövs en yta på ca 2 000 m 2. Det är svårt att uppskatta en yta för upplag eftersom det är beroende av hur mycket som krossas och körs ut direkt. För vägbyggnad det antas att det mesta av materialet körs ut på plats direkt, medan det för betongtillverkning sker en större mellanlagring av material. En grov bedömning är att det krävs ca 5000 10 000 m 2 för lagring av krossat material. Grovt bedömt ska ur varje täkt tas ca 300 000 350 000 m 3 krossat material vilket ger om täkten är ca 10-15 meter djup att ytan för täkten är ca 26 000 m 2. Med förutsättningar enligt ovan kommer varje täkt tillsammans med betongstation, krossanläggning och upplagsytor att omfatta en yta om ca 38 000 42 000 m 2. Figur 3 och 4 redovisar förslag på placering av täkter inom respektive område. 5
FIGUR 3. FÖRSLAG TILL TÄKTPLACERING - FÄNGSJÖN FIGUR 4. FÖRSLAG TILL TÄKTPLACERING - STORSJÖHÖJDEN Bedömda transportmängder För att transportera de för i detta PM redogjorda mängderna av betong till vindkraftsfundamenten kommer det att krävas ca 16 000 19 000 stycken betongbilstransporter. För att transportera det överbyggnadsmaterial som framställs vid täkterna kommer det att krävas ca 53 000 stycken dumperlass eller dubbelt så många lastbilslass. 6