ALTERNATIVE MATERIALER

Transkript

1 Utvalg 34 Vegens konstruksjon ALTERNATIVE MATERIALER Målet om en bærekraftig utvikling krever streng forvaltning av de ikkefornybare ressursene, herunder de naturlige byggeråstoffene som sand, grus, pukk etc. Likeledes skal avfallsmengdene reduseres mest mulig, og delen som går til sluttbehandling/ deponering skal minimaliseres. Dette gjør at man i økende grad søker nye anvendelsesområder for restprodukter fra industri, anleggsvirksomhet osv. Gjenbruk og anvendelse av såkalte sekundærmaterialer, eller alternative materialer, til vegbygging blir dermed stadig mer aktuelt, både av økonomiske og miljømessige hensyn. Bruk av alternative materialer til vegformål krever kjennskap til materialegenskapene og kunnskap om hvordan materialene oppfører seg i naturen, for eksempel om det er fare for utlekking som kan forurense grunnvann. De siste årene er det gjort store framskritt når det gjelder bruk av alternative materialer i vegbygging, og utviklingsprosjekter pågår i mange land. Denne brosjyren gir en kortfattet status når det gjelder bruk av en del sekundære materialer og restprodukter i vegbyggingssektoren i Norden, herunder aktuelle anvendelsesområder og foreløpige prosjekterfaringer. Det er i tillegg gitt noen web-adresser hvor man kan finne mer detaljert informasjon, veiledninger osv.

2 Oversikt over noen utvalgte restprodukter Genererte mengder, tonn/år. Anvendte mengder i anleggs-/vegbyggingssektoren, tonn/år. (Tallene er de nyeste som har vært mulig å framskaffe) Materialtype Danmark Finland Island Norge Sverige Generert Anvendt Generert Anvendt Generert Anvendt Generert Anvendt Generert Anvendt Asfaltgranulat Knust betong Knust tegl ~ ~ Gravemasser (stein, sand, jord) Avfallstein Bildekk / Gummi (oppkuttet) Masovnsslagg (hyttsten, hyttsand) ~0 ~0 ~0 ~ Ferrokromslagg ~0 ~ ~0 ~ Stålslagg Støpesand ~0 Flygeaske Bunnaske Slaggrus (bunnaske søppel-forbr.) ~ Knust glass ~ ~ ~ ~0 ~0 Skumglass m m m 3 Plastavfall Åpen rute betyr at mengden ikke er kjent. "0" betyr at mengden er null. "~ 0" betyr at mengden antas å være svært liten.

3 Egenskaper Det arbeides med å finne de best egnede metodene for teknisk og miljømessig karakterisering av disse materialene. Noen viktige materialparametre ved vurdering av praktisk bruk vil f eks være: Materialtype Densitet [kg/m 3 ] 1 E-modul [MPa] 2 Varmeledningsevne [W/mK] 3 Permeabilitet [m/s] Utlekkingspotensial 4 Asfaltgranulat (bulk) (kompr) (komprimert) 1,0 1,5 obs tjære -5 Knust betong x 10 obs renhet Knust tegl Gravemasser (stein, sand, jord) Avfallstein Bildekk/Gummi (oppkuttet) Masovnsslagg (hyttsten, hyttsand) (bulk) ,6 0, ,7 2,5 som pukk (mineralavhengig) (løs) (kompr) (bulk) som pukk 0,7 1,5 (som pukk) > 10-5 (merk finstoffinnhold) > 0,01 (som pukk) obs renhet obs renhet 0,5 3 0,1 0,25 0,015-0,15? ,3 0,9? 0 Ferrokromslagg (bulk) ,4 0? Stålslagg (bulk) 0,9? Støpesand (ρ s ) ? Flygeaske (bulk) ,4 1, ? Bunnaske (bulk) ,7 1, ? Slaggrus (bunnaske søppel-forbr.) (tørr) ,2 0, ? Knust glass Skumglass (ρ s ) (bulk) 180 lett (bulk) 225 standard 0, (ca) 0,10 0, Plastavfall? Åpen rute betyr at data foreløpig mangler eller ikke har vært mulig å framskaffe i tilgjengelig materiale. Øvrige anmerkninger: 1 Densitet avhenger av mineralogi og sammensetning. 2 E-modul på utlagt, komprimert lag (foreliggende måledata er varierende). 3 Varmeledningsevnen avhenger sterkt av vanninnholdet (verdiene gjelder for ikke-frosset tilstand). 4 "0" angir ingen fare for utlekking. Men dette avhenger av materialsammensetning, opphav, prosjektets beliggenhet i forhold til resipient etc. Arbeid med miljøkarakterisering pågår. Dette arbeidet vil gi dokumentasjon av materialenes miljøtekniske egenskaper og endelig grunnlag for anbefalte bruksområder.

4 Bruksområder og erfaringer De mange felt- og forsøksprosjektene rundt omkring bringer etter hvert fram erfaringer om funksjonsegenskapene og aktuelle bruksområder (for detaljinformasjon, se oppgitte adresser på neste side): Materialtype Bruksområder Erfaringer Asfaltgranulat Knust betong Knust tegl Gravemasser (stein, sand, jord) Avfallsstein Bildekk / Gummi (oppkuttet) Masovnsslagg Ferrokromslagg Stålslagg Støpesand Flygeaske Bunnaske Slaggrus (bunnaske søppel-forbrenning) Knust glass Skumglass Plastavfall Slitedekke, bærelag, anleggsdekke, forkilingsmasse, forsterkningslag, dypstabilisering. Ubundet mekanisk stabilisert; forsterkningslag, bærelag, fylling, drenerende lag, omfyllingsmasse. Tilslag i ny betong; <30 %? Ubundet mekanisk stabilisert; forsterkningslag (lav trafikk), bærelag sammen med knust betong, drenerende lag, frostisolering, fylling, omfyllingsmasse. Ved fraksjonering/sortering som ordinær pukk og grus. (Bruksområde avhengig av sortering/renhet.) Avhengig av bergart; tilslag i asfalt/betong, bærelag, forsterkningslag, fylling. Lett fyllmasse, drenerende og isolerende lag, støyvoller. Luftavkjølt (hyttsten); forsterkningslag, bærelag og fylling. Vannavkjølt (hyttsand); drenerende og isolerende lag, forsterkningslag. Vannavkjølt: drenerende og isolerende lag, omfyllingsmasse. Luftavkjølt: forsterkningslag, tilslag i asfalt. Forsterkningslag, bærelag, fylling, tilslag i asfalt. Fyllingsmaterial, grunnforsterkning (skyddlager), støyvoller. Tilslag i asfalt? Filterlag, lettfylling, jordstabilisering. Finstoff-tilslag (filler) i asfalt. Bærelag (lett trafikk), forsterkningslag, filterlag, fylling, omfyllingsmasse. Forsterkningslag, filter-/beskyttelseslag, fylling. Bærelag, forsterkningslag, filterlag, omfyllingsmasse. Prøvd som tilslag i asfalt. Lett fyllmasse, isolasjonslag, drenerende lag, stabiliserende lag, forsterkningslag, tilslag i betong. Vegutstyr (stolper, støyskjermer etc). Fyllingsmaterial ( riven cellplast ). Modifisering av asfaltbindemiddel. Ved varmproduksjon; tilnærmet som vanlig asfalt. Kaldproduksjon; dekke og bærelag på lavt/middels trafikkerte veger. Mekanisk stabilisering (uten ekstra bindemiddel); bra som bærelag og forsterkningslag. Noe svakere enn konvensjonelle steinmaterialer, men gode felterfaringer. Selvherdende egenskaper. Kan få nedknusing og deformasjoner ved store trafikkbelastninger. Rikelig vanning reduserer nedknusing ved utlegging og komprimering. Gode erfaringer som ubundet material. Store volumer genereres ved bygge-/anleggsarbeider. Går ofte til (lavverdig) fyllmasse. Kan ofte utnyttes bedre ved sortering/fraksjonering. Som pukk/grus. Bedre bæreevne med større klipp? Forsiktighet ved utlegging. Erfaringer viser at hyttsten (luftavkjølt slagg) oppfyller krav til forsterkningslag og bærelag. Vannavkjølt slagg er svakere og anbefales til veger med lite belastning. Vannavkjølt god erstatning for pukk/grus. Luftavkjølt god mekanisk styrke, kan brukes i asfaltdekker. God slitestyrke er dokumentert (bl a til asfalttilslag). Forsiktighet med støv/damm (spesielt kvartssand?) Riktig vanninnhold ved utlegging viktig for å oppnå godt resultat. Bruk i bærelag kun ved lett trafikk, kan få støvproblemer ved utlegging. Kvalitet avhengig av fuktinnhold og komprimering. Ikke egnet i tungt belastede veger. Lite erfaring, men fungerer tilfredsstillende i amerikanske vegstrekninger. Konseptet med asfalttilslag ("Glassphalt") er forlatt. God isolerende effekt. Lavere materialestyrke enn steinmaterialer, fare for nedknusning under utlegging må vurderes. Økende anvendelse. Forholdsvis små mengder gjenvunnet innen vegbygging foreløpig, lite erfaringsdata. Økende anvendelsesområder.(?)

5 REFERANSER Nedenfor er adresser til et utvalg nettsteder hvor man kan finne mer detaljerte opplysninger, veiledninger osv om bruk av alternative materialer i vegbygging (pågående prosjekter er angitt med hermetegn " "): "GJENBRUKSPROSJEKTET" "RESIBA" "KFA-ordningen" (asfaltgjenvinning) Vägverket VTI Väg- och Transportforskningsinstitutet "AIS 32" "MILJÖRIKTIG ANVÄNDNING AV ASKOR" Vejdirektoratet København kommune/kalvebod Miljøcenter "SAMARIS" samaris.zag.si Tiehallinto - Finnish Road Administration VTT Technical Research Centre of Finland Finnish altmat links (gathered) Vegagerdin - Public Road Administration Iclandic Building Research Institute FENÚR Fagrád um endurnýtingu og úrgang Andre aktuelle lenker: "ALTMAT" project Recycled Materials Resource Center

6 Denne brosjyren er utgitt av NVF Utvalg 34 Vegens konstruksjon Virksomhetsgruppen "Alternative materialer" har hatt følgende medlemmer: Carl Birck, NIRAS Ivar Smedsrud, Trondheim kommune Anne-Grethe Nordahl, Oslo kommune Sigrun Sørensen, Vegdirektoratet Alex Gai, Odder kommune Jørn Bank Andersen, NCC Danmark Kenneth Ivarsson, NCC AB Per Eriksson, NCC AB Lauri Kivekäs, Lohja Rudus Oy Ari Kettunen, Helsingin Kaupunki Harri Tanska, Espoon Kaupunki Gunnar Bjarnason, Vegagerdin Grunnlaget for tabellene er hentet fra prosjektoppgaven til stud.techn. Signe Holdhus, NTNU (Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet). Brosjyren er utarbeidet av Joralf Aurstad, SINTEF Trondheim, mai 2004 Utvalg 34 Vegens konstruksjon Brosjyren er sponset av Oslo kommune Trondheim kommune Fotos forside: - Skumglass (Hasopor) - Knust betong og tegl, kvalitetskontroll i felt (forsøksfelt St. Olavs Hospital, Trondheim) - Knust betong og asfalt, mekanisk stabilisering (Fornebu forsøksveg, Oslo/Bærum)