Litteraturstudie Fastsandmetoden

Transkript

1 2012 Litteraturstudie Fastsandmetoden Ole Martin Rosten Statens vegvesen

2

3 Innhold Figurliste...ii Tabelliste... iii Sammendrag... iv Definisjoner/forklaring... vi 1. Innledning Bakgrunn for Fastsand Fastsand i Norge Fastsand Vinje best praksis Rapporter Uttesting av varmesandmetodene Hottstone og Friction Maker vinteren 1998/99 (Vaa, 1999) Vinterfriksjonsprosjektet resultater fra sandingsforsøk 1999/00 (Vaa, 2000) Vinterfriksjonsprosjektet resultater fra tester av spredeutstyr og høvelskjær sesongen 2000/01 (Vaa, 2002 a) Vinterfriksjonsprosjektet Forsøk med ulike sandingsmetoder i Kviteseidkleivene sesongen 2001/02 (Vaa, 2002 b) Vinterfriksjonsprosjektet Forsøk med ulike sandingsmetoder i Kviteseidkleivene sesongen 2002/2003 (Vaa, 2004 a) Dokumentasjon av erfaringer med bruk av fastsand på Rv3 sesongen 2002/2003 (Vaa, 2004 b) Dokumentasjon av erfaringer med bruk av fastsand på Rv3 sesongen 2003/04 (Vaa, 2004 c) Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere og nytt strømiddel i uke 4/2004 (Vaa, 2004 d) Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere i uke 3/2005 (Vaa, 2005) Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere i uke 3/2006 (Vaa, 2006 a) Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere i uke 2/2007 (Vaa, 2008) Forsøk med Fastsand på boliggater i Trondheim Sintef NOTAT 2004 (Giæver, 2004) Forsøk med Fastsand på boliggater i Trondheim Sintef NOTAT 2005 (Giæver, 2005) Vinterdrift/TS Lillehammer Test av Fastsand på E6 (Vaa, 2006 b) Forsøk med Fastsand til økning av vinterfriksjonen (Lysbakken, 2002) Forsøk med å utvide bruken av Fastsandmetoden for å bedre friksjonen på vinterveger (Engen, 2006) Konklusjoner Referanseliste i

4 Figurliste Figur 1 Friction Maker (Vaa, 1999) Figur 2 Hottstone (Vaa, 1999)... 3 Figur 3 Roar Mark I (Vaa, 1999)... 3 Figur 4 Resultater fra forsøk på lukket bane (Vaa, 1999)... 4 Figur 5 Resultater fra forsøk på E136 I (Vaa, 1999)... 4 Figur 6 Resultater fra forsøk på E136, forsøk II (Vaa, 1999)... 5 Figur 7 Enhet 1 bygd opp i Hedmark (Vaa, 2000) Figur 8 Enhet 2 bygd opp av Mec Tec AS (Vaa, 2000) 6 Figur 9 Tallerkenspreder (Vaa, 2000)... 6 Figur 10 Gjennomsnittlige effekter med Fastsand og tørr sand på snø og is (Vaa, 2000)... 7 Figur 11 Friksjon før tiltak, rett etter tiltak og tre timer etter tiltak for ulike metoder (Vaa, 2000)... 7 Figur 12 Gjennomsnittlig effekt av ulike materialkvaliteter ved strøing med Fastsand (Vaa, 2000)... 8 Figur 13 Gjennomsnittlig effekt av knust fjell og naturgrus på isføre (Vaa, 2000)... 8 Figur 14 Sammenheng mellom friksjon etter tiltak og dosering i g/m 2 (Vaa, 2000)... 9 Figur 15 Sammenheng mellom friksjon etter tiltak på isføre og lufttemperatur for ulike vann/massetemperaturer (Vaa, 2000)... 9 Figur 16 Ny enhet levert av Veimas (Vaa, 2002a) Figur 17 Ny enhet fra Schmidt/Øveråsen (Vaa, 2002a) 10 Figur 18 Gjennomsnittlig effekt på snø-/isdekke (Vaa, 2002a) Figur 19 Rett før tiltak (Vaa, 2002a) Figur 20 1 døgn etter tiltak (Vaa, 2002a) Figur 21 4 døgn etter tiltak (Vaa, 2002a) Figur 22 Gjennomsnittlig effekt av ulike materialkvaliteter ved strøing av Fastsand (Vaa, 2002a) Figur 23 Gjennomsnittlig effekt av ulike graderinger ved strøing av Fastsand (Vaa, 2002a) Figur 24 Gjennomsnittlig effekt av strøtiltak (Vaa, 2004a) Figur 25 Anbefalt siktekurve for grusmaterialer og gruskvaliteter benyttet på RV 3 (Vaa, 2004b) Figur 26 Roar Mark III (t.v.) og Roar Mark I (t.h.) (Vaa, 2004d) Figur 27 Oscar (t.v.) og Sarsys friksjonsmåler (t.h.) (Vaa, 2004b) Figur mm knust fjell fra Veblungnes (Vaa, 2004d) Figur mm naturgrus fra Lesja (Vaa, 2004d) 20 Figur 30 Sammenligning mellom sand med og uten sand (Vaa, 2005) Figur 31 Sammenheng mellom mengde grus/vann og friksjon rett etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 32 Sammenheng mellom mengde grus/vann og friksjon 20 timer etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 33 Sammenheng mellom strøbredde og friksjon rett etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 34 Sammenheng mellom strøbredde og friksjon 20 timer etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 35 Sammenheng mellom mengde grus/vann og friksjon rett etter tiltak (Vaa, 2006) Figur 36 Virkning på friksjonsforbedringen ved ulike mengder salt tilsatt strøgrusen (Vaa, 2008) Figur 37 Anbefalt siktekurve og siktekurve for strøgrus (Giæver, 2004) Figur 38 Gjennomsnittlig, maksimal og minimum friksjonsverdi i Tømmerdalen før og etter tiltak (Giæver, 2005) Figur 39 Varighet av Fastsandtiltak (Giæver, 2005) Figur 40 Friksjonsmålinger med Roar Mark III (Vaa, 2006b) ii

5 Figur 41 Figuren viser hvordan vannmengde påvirker hvordan finstoffet fordeler seg rundt større sandkorn (Lysbakken, 2002) Figur 42 Håndholdt friksjonsmåler, "Thor-Wiggo" (Engen, 2006) Figur 43 Resultater fra feltforsøk 1 (Engen, 2006) Figur 44 Resultater fra feltforsøk 2 (Engen, 2006) Figur 45 Sammenstilling av resultater fra feltforsøk, rett etter tiltak (Engen, 2006) Figur 46 Sammenstilling av resultater fra feltforsøk, et døgn etter tiltak (Engen, 2006) Figur 47 Nette rekkevidde for ulike doseringer og strøbredder (Engen, 2006) Figur 48 Bruksområde for Fastsandmetoden (Engen, 2006) Tabelliste Tabell 1 Kontroll av strøbredder (Vaa, 2004b) Tabell 2 Kontroll av utlagte mengder. Masse: 0-4 mm knust fjell (Vaa, 2004d) Tabell 3 Kontroll av utlagte mengder. Masse: 0-4 mm knust naturgrus (Vaa, 2004d) Tabell 4 Kontroll av strømengder (Vaa, 2005) Tabell 5 Masseopptakt på E , sprederinnstilling 3 meter (Vaa, 2005) Tabell 6 Masseopptakt på E , sprederinnstilling 3 meter (Vaa, 2005) Tabell 7 Masseopptakt på E , sprederinnstilling 2,5 meter (Vaa, 2005) Tabell 8 Sand per m 2 og kalibreringsmål på de ulike delfeltene (Vaa, 2006) Tabell 9 Sand per m2 og kalibreringsmål på de ulike delfeltene (Vaa, 2008) Tabell 10 Kjøredistanse for Fastsandspredere, 3 meter strøbredde (Vaa, 2008) Tabell 11 Standardklasser for utførelse av Fastsandmetoden (Engen, 2006) iii

6 Sammendrag I forbindelse med at Statens vegvesen har satt i gang et forskning og utviklingsprosjekt omkring bruken av Fastsand i kontrakt 0806 Vinje, har det blitt gjennomført en litteraturstudie angående Fastsandmetoden. Litteraturstudien har tatt for seg 16 rapporter om Fastsand der de fleste er utarbeidet av Sintef for Statens Vegvesen. Opprinnelsen til Fastsand stammer fra Finland, deretter ble metoden utviklet videre i Sverige før den ble uttestet for første gang i Norge i 1998/99 sesongen. Sesongen etter ble det bygget opp to norske Fastsandenheter på bakgrunn av de positive resultatene fra foregående tester. Den første uttestingen av Fastsandmetoden skjedde i sesongene fra 1998 til 2001 i forbindelse med Vinterfriksjonsprosjektet. Ut fra denne uttestingen kom man opp med et hovedkonsept for Fastsand. På bakgrunn av uttestingen ble metoden så mye utprøvd at man kunne fastslå at Fastsand var betydelig mer effektiv enn tradisjonell sandstrøing. Metoden egner seg under alle forhold hvor det er aktuelt å strø med tradisjonelle metoder. Det ble konkludert med at bruksområdet spenner seg fra våt is med varmegrader i lufta til kuldegrader og tynne ishinner. Best effekt og varighet har metoden på et hardt snø- og isdekke under stabile værforhold med kuldegrader. Deretter ble uttestingen fulgt opp med et prosjekt på RV 3 i Østerdalen. Målet med disse prosjektene var å følge opp bruken av Fastsand under en ordinær driftsituasjon. Forsøkene viste at det ikke ble oppnådd like gode resultater under en ordinær driftsituasjon som under uttestingen tidligere, men resultatene viste allikevel at Fastsand var betydelig bedre enn tradisjonell strøing. I forbindelse med at det stadig ble tatt i bruk flere Fastsandenheter i Norge begynte Statens vegvesen å arrangere temadager. Temadagene varte fra 2003 til 2007 og ble arrangert for at brukerne av Fastsand kunne møtes og dele brukererfaringer med hverandre. Utstyret ble også testet og kontrollert. Kontrollene av utstyrene viste at det var store problemer med utstyrene. De største problemene lå i at innstilt strøbredde/mengde ikke stemte overens med den utlagte strøbredden/mengder. Det var til dels svært store avvik. Når det gjelder andre rapporter om Fastsand har blant annet Sintef utarbeidet to rapporter for Trondheim kommune. Dette prosjektet foregikk i sesongene 2003/04 og 2004/05. Rapportene dokumenterte til dels gode resultater for metoden, men ut fra tidligere forskning hadde man forventet bedre effekt fra metoden. Dette skyldtes problemer med utstyret som gikk på at utstyret ikke leverte ønsket vannmengde i forhold til tørrstoffmengde og at sanden som ble brukt hadde et for lavt innhold av finstoff. Ved institutt for bygg, anlegg og transport ved NTNU har det blitt skrevet to masteroppgaver om Fastsand i henholdsvis 2002 og Lysbakken (2002) ønsket og utvikle kunnskapen om bruken av Fastsand i forbindelse med vinterfriksjonsprosjektet. Han gjennomførte blant annet laboratorieforsøk der han fant ut viktigheten med et riktig vanninnhold for å oppnå en best mulig effekt. Engen (2006) skrev sin oppgave i forbindelse med at Mesta AS ønsket å utvide bruken av Fastsandmetoden på grunn av et overforbruk av strøsand. Resultatene viste at man kunne oppnå god friksjon og varighet selv med små strømengder. Og på bakgrunn av resultatene kom han opp med en anbefaling til hvordan Mesta kunne utvide bruken. iv

7 Oppsummeringen av de 16 rapportene viser at Fastsand gir svært gode resultater under optimale forhold og når utstyret fungerer optimalt. Men det er urovekkende at det er det er såpass mye driftsproblemer med utstyret. Dette viser at man absolutt bør fortsette å følge opp bruken av utstyret og på bakgrunn av oppfølgingen komme opp med en praksis for hvordan utstyret skal fungere så effektivt som mulig. v

8 Definisjoner/forklaring Varmebefuktet sand Fastsand Friksjonskoeffisient Friksjonstilskudd Tradisjonell strøing ÅDT Vinterfriksjonsprosjektet Varmebefuktet sand er synonymt med Fastsand Fastsand vil si at det tilsettes varmt vann (90-95 grader) til sanden før den spres ut på vegen. Blandingsforholdet er 70 volumprosent sand og 30 volumprosent vann. Friksjonskoeffisienten benevnes med den greske bokstaven µ, og er et mål for kreftene som virker mellom to flater. For is vil friksjonskoeffisienten vanligvis ligge i området 0,15 0,20 og for snøføre i området 0,25 0,30. Friksjonstilskuddet er differansen mellom friksjonen målt etter tiltak og friksjonen målt like før tiltak. Med tradisjonell strøing menes strøing med tørr sand eller saltblandet sand. Årsdøgntrafikk er gjennomsnittlig antall kjøretøy som passerer et bestemt punkt i løpet av et døgn. Prosjektet varte fra 1997 til 2002 og hadde som mål å finne fram til hvilke friksjonstiltak og metoder som bør benyttes under ulike forhold. vi

9 1. Innledning 1.1 Bakgrunn for Fastsand Denne rapporten har tatt for seg det som finnes av litteratur omkring bruken av Fastsandmetoden i Norge. Metoden av Fastsand som benyttes i dag, går ut på at varmtvann blir blandet med sand rett før utleggelse. I følge instruksen fra Statens vegvesen skal blandingsforholdet være 70 volumprosent sand og 30 volumprosent vann(18,75 vektprosent), og doseringen skal være 200 g/m 2 med sand. Teorien bak metoden er at blandingen vil smelte litt av isen eller snøen som ligger på vegen og deretter fryse sammen og feste seg til underlaget. Det var i Finland varmebefuktet sand ble testet ut for første gang allerede i 1990/91-sesongen. I Sverige ble metoden med å tilsette varmt vann til sanden utviklet videre før den kom til Norge. I Norge ble den for første gang testet ut i 1998/99 sesongen i forbindelse med vinterfriksjonsprosjektet. Sesongen etter ble det bygd opp to norske konsepter for bruk av varmebefuktet sand. Resultatene fra testene viste at friksjonstilskuddet ved bruk av Fastsand var over dobbelt så stort i forhold til ved tradisjonell strøing. Varmebefuktet sand ble etter dette hetende Fastsand. 1.2 Fastsand i Norge Det meste av rapportene som finnes i Norge er utarbeidet av Sintef for Statens vegvesen. De første rapportene handler om uttesting av to svenske konsepter. På bakgrunn av denne uttestingen ble det utviklet to norske strøenheter og metoden ble utviklet videre, alt dette skjedde i forbindelse med vinterfriksjonsprosjektet. Videre har utviklingen av metoden blitt fulgt opp med forsøk i stigningene opp fra Kviteseidkleivene sesongen 2001/02 og 2002/03. For å se hvordan metoden fungerte under en ordinær driftsituasjon ble det opprettet et prosjekt på Rv3 i Østerdalen i sesongen 2002/03 og 2003/04. I forbindelse med at stadig flere entreprenører begynte å bruke Fastsandmetoden fulgte Statens vegvesen opp med å arrangere temadager om Fastsand. Her kunne brukerne av Fastsand møtes og dele brukererfaringer mellom hverandre. Utstyrene ble også testet og kontrollert. Disse temadagene varte fra 2004 til I 2006 ble det også gjennomført noen tester med Fastsand i forbindelse med nullvisjonsprosjektet i Lillehammer. Der det ble sett på effekten av Fastsand på høytrafikkert veg som normalt blir driftet etter strategi barvei. Når det gjelder andre rapporter om Fastsand har blant annet Sintef utarbeidet to rapporter om bruken av metoden og utstyret for Trondheim kommune. Dette prosjektet forgikk i sesongen 2003/04 og ble fulgt opp sesongen etter. Ved institutt for bygg, anlegg og transport ved NTNU har det blitt skrevet to Masteroppgaver om Fastsand i henholdsvis 2002 og Den første oppgaven var knyttet opp mot vinterfriksjonsprosjektet, mens den andre handlet om bruken av metoden under en ordinær driftsituasjon for Mesta AS. 1

10 I alt har denne rapporten tatt for seg 16 rapporter. Fastsand blir ikke bare benyttet på veger, men også på flyplasser i Norge. Denne bruken er kun nevnt kort i forbindelse med Engens Masteroppgave (2006). 1.3 Fastsand Vinje best praksis De senere år har man sett at metoden ikke har vært tatt i bruk i særlig grad. Samtidig har heller ikke Statens vegvesen fortsatt med forskning og utviklingsarbeidet rundt utvikling av metoden slik de gjorde tidligere. I driftskontrakt 0806 Vinje er det stilt krav til utstrakt bruk av Fastsand, i den forbindelse er det interessant for Statens vegvesen å dokumentere effekter ved bruk av metoden. Prosjektet ønsker å komme opp med en best praksis i forbindelse med å utnytte metoden maksimalt og å lage klare instrukser til hva som ligger til grunn for å få metoden til å fungere optimalt, sett også i lys av et økonomisk aspekt. I den forbindelse er det aktuelt å få gjort en gjennomgang av hva som har blitt dokumentert fra tidligere forsøk. 2

11 2. Rapporter 2.1 Uttesting av varmesandmetodene Hottstone og Friction Maker vinteren 1998/99 (Vaa, 1999) Høsten 1997 ble Vinterfriksjonsprosjektet satt i gang, prosjektet inngikk i etatsprosjektet Effektiv vinterdrift. Målet med prosjektet var å finne fram til hvilke friksjonstiltak og metoder som bør benyttes under ulike forhold. På bakgrunn av svenske anbefalinger ble det testet ut to ulike typer varmsandmetoder, henholdsvis Friction Maker og Hottstone. Friction Maker metoden (Figur 1) er basert på at det tilsettes varmt vann til sanden, med et blandingsforhold 70 volumprosent sand og 30 volumprosent vann. Dette er forgjengeren til Fastsandmetoden. I Hottstone (Figur 2) skjer det en oppvarming av grusmaterialene til ca. 180 grader før grusen legges ut på veien. Figur 1 Friction Maker (Vaa, 1999) Figur 2 Hottstone (Vaa, 1999) De vitenskapelige forsøkene som ble gjennomført har kun sett på effekten i form av friksjonstilskudd og varigheten av tiltak. Det er ikke gjort forsøk med tanke på optimalisering av grusmateriale, dosering og temperatur på massen. Det ble gjennomført tre perioder med forsøk. Først på lukket bane, der banen var preparert og islagt med ca. 2 cm tykk is. Ved testing av varigheten kjørte personbiler over banen. Under forsøkene ble de to metodene vurdert opp mot hverandre og opp mot tradisjonell strøing. Det ble også gjennomført forsøk på vei, henholdsvis på Dombås og nord for Elverum. Friksjonen ble målt med Roar-måleren (Figur 3) til i Sør-Trøndelag. (Lærebok drift og vedlikehold kap. 5) Figur 3 Roar Mark I (Vaa, 1999) 3

12 Figur 4 Resultater fra forsøk på lukket bane (Vaa, 1999) Figur 4 viser resultatene fra forsøket på bane. Doseringen for Friction Maker var 200g/m 2, lufttemperaturen varierte fra -6 og ned til -11, mens dekketemperaturen varierte mellom -3 til -7. Strøsanden som ble benyttet var 0-4 mm naturgrus. Figuren viser at friksjonstilskuddet for Friction Maker er 0,57, for Hottstone 0,28, mens det for tradisjonell strøing øker med 0,16. For tradisjonell strøing er friksjonstilskuddet bort etter ca. 50 bilpasseringer. Etter 200 bilpasseringer er friksjonstilskuddet fortsatt 0,31 for Friction Maker og 0,22 for Hottstone. Resultatene viser at særlig med Friction Maker oppnås det svært gode resultater, både rett etter tiltak og etter 200 bilpasseringer. Resultatene må ses i sammenheng med liten trafikk, at trafikken kun gikk i 50km/t og at det ikke var noen tungtrafikk. Figur 5 Resultater fra forsøk på E136 I (Vaa, 1999) 4

13 Figur 5 viser resultatene fra det første forsøket på veg. Lufttemperaturen varierte fra -3 og ned til -14 grader. For Friction Maker ble det benyttet 0-4 mm naturgrus mens det for Hottstone ble benyttet 0-6 mm knust grus. Doseringene var henholdsvis 190 g/m 2 for Friction Maker og 220 for Hottstone. Friksjonstilskuddet for Friction Maker var 0.42 rett etter tiltak og 0,12 etter 300 bilpasseringer. Mens det for Hottstone var 0,18 rett etter tiltak og 0,03 etter 300 bilpasseringer. Figuren viser også at friksjonen øker når temperturen øker. Figur 6 Resultater fra forsøk på E136, forsøk II (Vaa, 1999) Figur 6 viser det andre forsøket som ble gjennomført. Temperaturen varierte fra +1 og ned til -4 grader. Enhetene benyttet de samme fraksjonene som på det forrige forsøket. Men doseringene var endret til 200 g/m 2 for Friction Maker og 163 g/m 2 for Hottstone. Resultatene viser at under varmegrader oppnås det et lavere friksjonstilskudd en når det er minus grader. Det ble i alt gjennomført fire forsøk på veg, de to siste forsøkene viste de samme resultatene som de nevnte forsøkene. Ut fra alle forsøkene konkluderer Vaa (1999) at særlig Friction Maker har et bredt anvendelsesområde. Den fungerer best på snø- og isdekke, mens den er ugunstig på løs snø. Målt mot tradisjonell strøing som kan være borte etter 50 bilpasseringer, er det dokumentert at det er mulig å opprettholde standarden selv etter 2000 bilpasseringer med Friction Maker. Varigheten av et strøtiltak med Friction Maker sammenlignet med tradisjonell strøing vil vare ganger lenger. 2.2 Vinterfriksjonsprosjektet resultater fra sandingsforsøk 1999/00 (Vaa, 2000) Resultatene som ble framskaffet fra sesongen gjorde at prosjektet ble fulgt opp sesongen etter. Det ble valgt å fokusere videre på Friction Maker, og til sesongen startet ble det utviklet to norske enheter basert på det samme konseptet som Friction Maker. Begge de norske enhetene hadde påmontert både en etterhengende spreder og en tallerken spreder. Forskjellen mellom de to 5

14 enhetene var at enhet 1 ( figur 7) hadde to dieselbrennere påmontert for oppvarming av vannet under transport mens enhet 2 (figur 8) hadde kun en. De norske enhetene skilte seg fra Friction Maker ved at grusen ble matet fram på bånd istede for at lasteplanet må løftes for utstrøing. Figur 7 Enhet 1 bygd opp i Hedmark (Vaa, 2000) Figur 8 Enhet 2 bygd opp av Mec Tec AS (Vaa, 2000) I løpet av sesongen 1999/00 ble det gjennomført totalt seks omfattende forsøk med ulike sandingsmetoder. I tillegg til Fastsandbilene med etterhengende spredere og tilsetning av varmt vann, ble det også benyttet tallerkenspredere, Figur 9. Figur 9 Tallerkenspreder (Vaa, 2000) Den primære hensikten var å teste den nye metoden mot de tradisjonelle strømetodene. Tallerkenspreder skulle også vurderes opp mot etterhengende spreder med tanke på effekt. Forsøkene var også lagt opp for å se på effekten av ulike materialkvaliteter. Når det gjelder grustyper, ble det benyttet naturgrus og knust fjell i ulike fraksjoner. Resultater Sandingsforsøkene som har vært gjennomført har vært relativt omfattende når det gjelder metoder og materialer. Selv om det det er gjennomført mange undersøkelser er det viktig å presisere at det hersker usikkerhet rundt noen av kombinasjonene. 6

15 Figur 10 Gjennomsnittlige effekter med Fastsand og tørr sand på snø og is (Vaa, 2000) Figur 10 viser friksjon før og etter tiltak for henholdsvis Fastsand med etterhengende spreder, Fastsand med tallerken spreder og tørr sand. For tørr sand er det ikke skilt på om sanden er tilsatt salt eller ikke. På snøføre er befuktet sand omtrent dobbelt så effektiv som tørr sand, mens den på is er tre ganger så effektiv. Figur 11 Friksjon før tiltak, rett etter tiltak og tre timer etter tiltak for ulike metoder (Vaa, 2000) Figur 11 viser friksjon før tiltak, etter tiltak og tre timer etter tiltak. varigheten av tiltakene med en friksjonsmåling 3 timer etter tiltak. Tiltakene med Fastsand varer lengre enn tiltakene med tørr sand. Tiltakene ble ikke videre fulgt opp på grunn av klimatiske forhold. Det oppnås litt bedre resultater med etterhengende spreder enn med tallerkenspreder, men denne er nesten ubetydelig. Som figuren også viser er effekten vesentlig bedre for Fastsand på hardt isdekke enn på et løsere snødekke. 7

16 Figur 12 Gjennomsnittlig effekt av ulike materialkvaliteter ved strøing med Fastsand (Vaa, 2000) Figur 12 viser friksjonen før og etter tiltak med forskjellige grusmaterialer på henholdsvis snø og isdekke. Ut fra resultatene kan en ikke si at den ene fraksjonen er bedre enn den andre. De ulike fraksjonene har også ulikt finstoffinnhold som spiller en svært viktig rolle for resultatet. Figur 13 Gjennomsnittlig effekt av knust fjell og naturgrus på isføre (Vaa, 2000) Figur 13 viser forskjellene mellom knust fjell og naturgrus. Ut fra disse resultatene kan det som ut som det oppnås et bedre friksjonstilskudd når det blir benyttet knuste masser. Men også her er det ulike mengder finstoff for de forskjellige kombinasjonene som spiller en viktig rolle for resultatet. 8

17 Figur 14 Sammenheng mellom friksjon etter tiltak og dosering i g/m 2 (Vaa, 2000) Figur 14 viser sammenhengen mellom friksjon etter tiltak og mengde sand i g/m 2. Som en ser fra figuren øker friksjonen med økende dosering, men denne økninger er svært svak. Dette indikerer derfor at det er lite å hente på å øke doseringen med hensyn til kostnadsøkningen og den begrensede rekkevidden dette vil medføre. Figur 15 Sammenheng mellom friksjon etter tiltak på isføre og lufttemperatur for ulike vann/massetemperaturer (Vaa, 2000) Figur 15 viser sammenhengen mellom friksjonen etter tiltak på isføre og lufttemperatur for ulike vann/-massetemperaturer. Som figuren viser blir friksjonen høyest når vannet er varmest. Ellers avtar friksjonen for alle temperaturnivåene når lufttemperaturen øker. Hovedkonklusjoner 9

18 Det er oppnådd svært gode resultater både med de to norske utstyrene og det svenske utstyret. Det ser ut som tallerkenspreder kan være et godt alternativ til etterhengende spreder. Resultatene med tallerkenspreder er så gode at den anses som et fullgodt alternativ til en etterhengende spreder. Det anbefales at det satses på tallerken som standard utrustning på framtidig utstyr. Av den grunn bør det gjennomføres videre forskning på hvordan man skal komme fram til en optimal løsning ved bruk av tallerken. Gjennom forsøkene er metoden så mye utprøvd at man nå kan fastslå at metoden egner seg under alle forhold der det er aktuelt å bruke den tradisjonelle metoden. Konklusjonene fra testene er at vanntemperaturen bør være så høy som 95 grader for å få et best mulig resultat. Når det gjelder grusmaterialer bør det brukes stedlige masser, med enten 0-4 mm eller 0-6 mm. Både knustfjell og naturgrus kan benyttes, men finstoff innholdet bør ikke overstige 10%. Massene må produseres om høsten, tørkes og lagres tørt. Kombinasjonen av mye finstoffinnhold og vanninnhold i masse vil føre til at massene vil fryse og klumpe seg. Bruksområdet for Fastsand spenner seg fra våt is til kuldegrader med tynn is hinne. Best resultater oppnås på et hardt snø/isdekke med stabile værforhold med kuldegrader. En anbefalt grunnenhet for Fastsand bør bestå i: Strøaggregat med tallerkenspreder Kobling for etterhengende spreder Oppvarmingssystem for vann Isolerte tanker og rørsystem for kobling til valgt spredertype Sandbeholder og frammating som sikrer tilfredsstillende massehåndtering 2.3 Vinterfriksjonsprosjektet resultater fra tester av spredeutstyr og høvelskjær sesongen 2000/01 (Vaa, 2002 a) Etter sesongen 1999/00 ble det konkludert med en anbefaling om videre satsning på Fastsand basert på løsningen hvor oppvarmingen av vannet skjer på bilen. Sesongen 2000/01 var ni enheter for Fastsand klar for drift i Norge. Figur 16 viser en ny enhet fra Veimas som ble levert til sesongen 2000/01, mens figur 17 viser en enhet levert fra Schmidt/Øveråsen med en tallerkenspreder fra Nido. Figur 16 Ny enhet levert av Veimas (Vaa, 2002a) Figur 17 Ny enhet fra Schmidt/Øveråsen (Vaa, 2002a) 10

19 Den primære hensikten med testene sesongen 2000/01 var å teste de nye strøenhetene med hensyn til funksjonalitet og driftsmessige forhold samt effekten på veg. Det var også et mål å følge opp sammenligningen mellom effekten av tallerkenspreder og etterhengende spreder. For Fastsand ble det gjennomført tre vitenskapelige forsøk. Friksjonsmålinger ble utført med Roarmålere, se Figur 3. I tillegg til forsøkene ble det gjennomført ulike demonstrasjoner av metoden og utstyret. Det ble benyttet tre ulike grustyper: 0-4 mm knust fjell, 0-4 mm knust natur og 0-6 mm knust fjell. Forsøkene foregikk på ulike veger med varierende ÅDT ( ). Som hovedregel ble det kjørt med en dosering på g/m 2, strøbredde på 3 meter og hastighet på km/t. Resultater Bilder tatt med varmekamera viser at det er jevn temperaturfordeling over hele spredebredden for utstyrene. En sammenligning mellom etterhengende spreder og tallerkenspreder tyder på at forskjellene mellom de to spredertypene har blitt mindre enn den var sesongen 1999/00, som var den første vinteren tallerkensprederen ble brukt. Under de første testene ble det avdekket en del feil og forstyrrelser på de nye sprederne som må ses i sammenheng med at utstyret var nytt. Problemene var imidlertid ikke så store slik at de ble rettet på stedet. Under flere av testene var det problemer med frammatingen av massene, disse oppsto både med etterhengende spredere og tallerkenspredere og var uavhengig av hvilket utstyr som ble benyttet. Derfor må disse problemene knyttes til massene. Figur 18 Gjennomsnittlig effekt på snø-/isdekke (Vaa, 2002a) Figur 18 viser friksjon før og etter tiltak for Fastsand med etterhengende spreder, Fastsand med tallerken spreder, tørr sand og høvling. Sammenligningen mellom etterhengende spredere og tallerken spredere viser at det er en liten forskjell fordel etterhengende spreder slik figuren viser. Forskjellen er imidlertid så liten at det ikke er grunn til å tillegge dette vesentlig vekt ved valg av 11

20 spredertype. Når det gjelder sammenligning mellom de ulike sprederne er det ingen systematiske forskjeller for Fastsandbilene. Figur 19 Rett før tiltak (Vaa, 2002a) Figur 20 1 døgn etter tiltak (Vaa, 2002a) Figur 21 4 døgn etter tiltak (Vaa, 2002a) Figurene 19 til 21 viser bilder tatt rett etter tiltak, 1 døgn etter tiltak og 4 døgn etter tiltak. Bildene er tatt på E136 v/lesja med en ÅDT på Bildene viser at Fastsandtiltaklene har en god langtidsvirkning, etter både 4 og 5 døgn kan en fortsatt se det typiske strøbildet til Fastsandbilene. 12

21 Figur 22 Gjennomsnittlig effekt av ulike materialkvaliteter ved strøing av Fastsand (Vaa, 2002a) Figur 22 viser at friksjonstilskuddet for naturgrus er litt høyere enn for knus fjell. Dette må imidlertid ses i sammenheng med at friksjonen i utgangspunktet er lavere for målingene med naturgrus. Forskjellen er motsatt fra de testene som ble gjort året før. Figur 23 Gjennomsnittlig effekt av ulike graderinger ved strøing av Fastsand (Vaa, 2002a) Figur 23 viser friksjonen før og tiltak med ulike fraksjoner. Forskjellen mellom fraksjonene 0-4 mm og 0-6 mm er også så liten at det ikke kan konkluderes med hvilken som gir den beste effekten. Det har også blitt benyttet forskjellig finstoffinnhold i testene. Hovedkonklusjoner: Resultatene fra sesongen 2000/01 bekrefter det man fant ut sesongen før både når det gjelder virkningen av tradisjonell strøing og strøing med Fastsand. Fastsand gir i gjennomsnitt en betydelig bedre friksjon enn tørr sand. Den nye metoden er nå så mye utprøvd at en kan si at metoden vil egne seg under alle forhold hvor det er aktuelt og strø med sand, og i mange situasjoner vil Fastsand ha betydelig bedre effekt enn 13

22 tradisjonell strøing. Bruksområdet spenner seg fra våt is med varmegrader til kuldegrader og tynne ishinner, med best resultat på hardpakket snø/is. Alt tyder nå på at fastsand er den riktige metoden å satse på som alternativ til strøing med tørr sand. Forsøkene viste at Fastsandutstyrene hadde store problemer med frammatingen med knust naturgrus 0-4 mm da denne hadde et relativt stort vanninnhold. Et stort vanninnhold i massene fører til at massene fryser når det blir for kaldt og dermed vil massene klumpe seg og man vil derfor få problemer med frammatingen. Sprederne hadde også problemer med en masse som hadde stor innslag av 0-2 mm fraksjonen, selv om massen var helt tørr. 2.4 Vinterfriksjonsprosjektet Forsøk med ulike sandingsmetoder i Kviteseidkleivene sesongen 2001/02 (Vaa, 2002 b) I tilknytning til vinterfriksjonsprosjektet har det vært fokusert på framkommelighet i stigninger. Sesongen 2001/02 ble problemstillingen knyttet til en konkret strekning. Kviteseidkleivene på RV 41 i Telemark ble benyttet som prøvestrekning. Dette er en problemstrekning hvor trailertrafikken ofte har problemer med å ta seg opp under vanskelige kjøreforhold vinterstid, og hvor det er behov for å holde en høy standard på strøingen. Strekningen har en lengde på 4,15 km med en total stigning på ca. 260 meter, noe som tilsvarer 63 promille. Strekningen har en del krappe kurver som gjør at trailere må over i motgående kjørefelt for å ta seg rundt. I møtesituasjoner oppstår det da en del tilfeller hvor trailere må stoppe og hvor det er ekstra viktig at det er gode friksjonsforhold. Forsøkene skulle gjennomføres med følgende alternative metoder: Fastsand, tørr sand 0-6 mm uten salt og tørr sand 0-6 mm med salttilsetning. Gruskvaliteten var knust fjell. Strekningen har en ÅDT på 2000 hvorav 10 % er tungtrafikk. Friksjonen er målt med C-my måler, dvs at friksjonsmålingene ble basert på bremseprøver. Se (Lærebok drift og vedlikehold, kap. 5). På grunn av sterk stigning og krappe kurver fikk man ikke opp ønsket hastighet for måleutstyret, noe som gir en høyere friksjonsverdi enn når det måles i anbefalte hastigheter. Ut fra temperaturoversikt for perioden har det ikke vært gunstige forhold for bruk av Fastsandmetoden i og med at temperaturen var mild i perioder med nedbør. Dette i kombinasjon med at Fastsandbilen var stasjonert på Haukeli, gjorde at det kun ble gjennomført ett tiltak i prosjektperioden. Friksjonsmålingene i periodene januar mars 2002, tyder på at det oppnås gjennomgående høyere friksjon med saltblandet sand enn med vanlig tørr sand. Det har vært benyttet store grusmengder, i følge sjåførene ble det lagt 480g/m 2. Mens de beregnede verdiene varierte fra 598 til 673 gram/m 2, med tilhørende 16 til 18 g/m 2 salt for den saltblandede sanden. På grunn av de store saltmengdene som blir benyttet er det usikkert om dette er den riktige veien å gå. Før en trekker noen endelige konklusjoner er det ønskelig med minst en forsøksvinter til med større bruk av fastsandmetoden for å se på hva som kan oppnås ved reduserte sandmengder. 2.5 Vinterfriksjonsprosjektet Forsøk med ulike sandingsmetoder i Kviteseidkleivene sesongen 2002/2003 (Vaa, 2004 a) På grunn av at Fastsandmetoden ble lite brukt den første sesongen ble prosjektet videreført sesongen 2002/03. Målsetningen med prosjektet var å forsøke alternative sandingsmetoder for å 14

23 bedre framkommeligheten. Forsøkene ble gjennomført på samme måte som den foregående sesongen. Den planlagte sandmengden for tradisjonell sanding var 400 g/m 2, mens den for Fastsand var 180 g/m 2. Beregnede verdier for sandforbruk viser imidlertid at det ble benyttet rundt 600 gram/m 2 for tradisjonell strøing, med en saltmengde på 25 g/m 2 for den saltblandede sanden. Mens den for Fastsand var på 180 g/m 2. Fastsandbilen var også under dette prosjektet stasjonert på Haukeli, den ble derfor ikke benyttet nå mye som ønskelig, det ble kun gjennomført ti tiltak med den gjennom hele sesongen. Figur 24 Gjennomsnittlig effekt av strøtiltak (Vaa, 2004a) Figur 24 viser at ved å strø med Fastsand oppnår man en høyere friksjon enn ved tradisjonell strøing, selv om grusmengden var under halvparten så stor. Resultatene viser at under stabile forhold gir Fastsand et bedre resultat enn tradisjonell strøing også i stigninger selv med under halvparten av grusmengden. Den saltblandete sanden er også et bedre alternativ enn den tradisjonelle strøingen. Men den vil ikke anbefales til videre bruk da den har så stor saltmengde, 25 g/m 2. Andre erfaringer er at det er vanskelig å få Fastsanden til å sitte i svingene siden tungtrafikken river løs bindingen mellom Fastsandstrukturen og underlaget. Ut fra de resultatene som er oppnådd med Fastsand, anbefales Fastsandmetoden som hovedmetode i stigninger som Kviteseidkleivene. Dette ser ut til å være den eneste måten for å få til en vesentlig reduksjon i sandforbruket uten at det går ut over framkommeligheten samtidig som en unngår ulempene med saltblandet sand. Saltblandet sand anbefales ikke i kombinasjon med Fastsand siden saltet vil virke negativt i forhold til effekten av Fastsand Det ble ikke gjennomført friksjonsmålinger i selve svingene og det er derfor usikkerhet rundt hvor mye av Fastsanden som forsvinner på grunn av trykket fra tungtrafikken i svingene. 15

24 2.6 Dokumentasjon av erfaringer med bruk av fastsand på Rv3 sesongen 2002/2003 (Vaa, 2004 b) Sesongen 2002/2003 ble det etablert et prosjekt på Rv 3 i Østerdalen for å dokumentere erfaringer med å benytte Fastsandmetoden som hovedmetode for strøing på en lengre veirute. Rv 3 ble valgt både ut fra viktigheten av veien, klimatiske forhold og at forholdene lå til rette både organisatorisk og driftsmessig. Gjennom vitenskapelige forsøk er det bevisst at Fastsand er overlegen tradisjonell strøing med tørr sand. Hensikten med prosjektet på Rv 3 har derfor vært å se på hvordan metoden kan utnyttes best mulig i den daglige driften og hva som må gjøres av tilrettelegging. Det er blant annet sett på logistikk, produksjonskapasitet, driftsstabilitet, bruksområder og varigheten av tiltak. Det var to Fastsandspredere i bruk på strekningen som hver hadde sin strørode. Bruken av fastsand ble brukt for punktstrøing på til sammen 71,3 km med et utløsende friksjonskrav på 0,30. På de øvrige åtte strørodene på Rv3 ble der benyttet tradisjonell strøing med et utløsende friksjonskrav på 0,20 for helstrøing. Som en viktig del av prosjektet ble foretatt registreringer av: Alle gjennomførte tiltak Daglige friksjonsmålinger Klimadata Trafikkdata Maskinrapporter på Fastsandbilene Doseringen som ble brukt var 200 g/m 2 med sand, med 30 % volum vann. Det ble kjørt i km/t under utlegging. Det ble brukt en grusfraksjon på 0-8 mm, med et finstoffinnhold på 2-3 %. I forbindelse med prosjektet ble det arrangert en temadag på Koppang der sjåførene skulle møtes å dele erfaringer med metoden og utstyret. Det skulle også foregå en kontroll av utstyret. Erfaringene fra sjåførene var at metoden ga best resultat når det var kaldt og når det var snø-/issåle, og at den sitter dårligere på tynne ishinner. Sjåførene var enige om at det var ugunstig å strø på ettermiddag/kveldstid da det på denne tiden er mye trafikk oppover Østerdalen. Under kontrollen av utstyret viste det seg at tallerkenen satt alt for høyt på den ene bilen, denne ble justert ned til 27 cm over bakken, som er den riktige høyden. Kontrollen viste også at når strøbredden var innstilt på 2 meter strødde den 3 meter, dette gjaldt for begge bilene, se Tabell 1. Tabell 1 Kontroll av strøbredder (Vaa, 2004b) Oppnådd standard ble registrert ved daglige friksjonsmålinger med C-my, (Lærebok drift og vedlikehold, kap 5) Ut fra oppfølgingen fant en ikke helt entydige forskjeller med hensyn til oppnådd standard mellom strekninger hvor det ble benyttet en kombinasjon av Fastsand og tradisjonell strøing og strekinger hvor det kun ble benyttet tradisjonell strøing. Men den høyeste friksjonen ble oppnådd der det ble benyttet Fastsand. Ut fra klimadataene kan en se at vinteren var spesiell med 16

25 svært lite nedbør i januar og februar. Utvalgte dager ble det også foretatt registreringer med Roar Mark I og II, disse resultatene viste klare effekter av å strø med Fastsand. Figur 25 Anbefalt siktekurve for grusmaterialer og gruskvaliteter benyttet på RV 3 (Vaa, 2004b) Grunnen til at man ikke oppnådde så gode resultater som man hadde håpet på kan ligge i at strøsanden som ble brukt avviker fra den anbefalte siktekurven til Statens vegvesen. Blant annet som Figur 25 viser inneholdt sanden som ble benyttet lite finstoff, dette kan gjøre at sanden ikke fester seg godt nok på veien. Men resultatene fra prosjektet underbygger allikevel at Fastsand er den eneste aktuelle sandingsmetoden for å klare å holde standarden på strekninger hvor det er krav til å holde et fiksjonsnivå på 0,30. Forsøkene viser imidlertid at det vanskelig å holde et friksjonskrav på 0,30 for iverksetting av tiltak selv med Fastsand. 2.7 Dokumentasjon av erfaringer med bruk av fastsand på Rv3 sesongen 2003/04 (Vaa, 2004 c) Som en oppfølging fra sesongen 2002/03 ble prosjektet videreført sesongen 2003/04. Prosjektet i 2003/04 ble kun knyttet til den ene Fastsandbilen som var stasjonert på Tynset. Bruken av Fastsand ble knyttet til 18 delstrekninger for punktstrøing på til sammen 39,9 km, med det utløsende friksjonskravet på 0,30. På den resterende strekningen på 129 kilometer var det utløsende kravet 0,20 for helstrøing. Dokumentasjon var en viktig del av prosjektet og i den forbindelse ble det gjennomført registreringer av; alle gjennomførte tiltak, daglige friksjonsmålinger i faste punkter, klimadata, trafikkdata og maskinrapporter fra Fastsandbilen. I forbindelse med prosjektet ble det gjennomført en temadag på Tynset, der hensikten var å dele hvilke erfaringer brukerne av Fastsandmetoden har med metoden og selve utstyret og kontroll av strøbilene som deltok med tanke på sprederbilde og effekten på vei. 17

26 De tre enhetene som deltok på temadagen var alle levert av Schmidt Norge. På to av enhetene ble det konstatert at vannmengden som går igjennom brennersystemet er for liten. Konsekvensen av dette er at vann-/grusblandingen som kommer ut blir for tørr, dette fører til at friksjonstilskuddet og varigheten av tiltaket reduseres. Problemene med de to enheten var ikke konstatert tidligere og viser derfor viktigheten av kvalitetskontroll og oppfølging fra leverandører. Bilen som ble benyttet under prosjektet hadde ikke disse problemene. Tallerkenen på bilen fra Tynset og en annen bil ble byttet ut med en enklere tallerken. Den nye tallerkenen ga et jevnere strøbilde og en bedre avgrensing av strødd areal. Den ene bilen hadde noe lavere friksjonsverdier, men dette hadde sammenheng med at massen som ble brukt var grov, med 25 % steinstørrelse over 4mm. Det ble ut fra temadagen konkludert med at følgende faktorer virker inn på resultatet: Føreforhold Luft-/dekketemperatur Kvaliteten på grusmassene Vanntemperatur Vannmengde Grusmengde Kjørehastighet Spredebredde Tallerkentype Friksjonsmålingene fra Rv 3 viste ingen klare forskjeller mellom strekningen som ble strødd med Fastsand og strekninger som ble strødd med tradisjonell sand. Et fra tidligere dokumentasjon var det forventet at strekninger strødd med Fastsand skulle ha et høyere friksjonsnivå. Grunnen til dette er at man ikke har klart å få ut det potensiale som ligger i metoden. Mulige forklaringer kan ligge i flere forhold: ikke optimal virkning av metoden av ulike årsaker, forholdene ved utførelse av tiltakene, tidspunkt for tiltak eller metode for måling av friksjon. Det ligger ingen vedlagte siktekurver for massene som ble brukt, så man vet ikke om dette kan være årsaken til resultatene. 2.8 Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere og nytt strømiddel i uke 4/2004 (Vaa, 2004 d) Som oppfølging til utviklingen av Fastsandmetoden ble det sesongen 2003/04 gjennomført tester av Fastsandspredere på Dombås januar Testene ble gjennomført med følgende spredeutstyr/strømetoder: Stratos Lava I, bil fra Tynset (Mesta) Schmidt Norge AS Stratos Lava II, bil fra Luftforsvaret Bodø Lufthavn, Schmidt Norge AS Arctic Machine, bil fra Sverige. Tellefsdal AS LTFV Falkoping, bil fra Gol (Mesta) Sigurd Stave Maskin AS Tørr sand, strøbil med tallerkenspreder (brukt som referanse) Testene foregikk på veier med liten trafikk (ÅDT ) det ble benyttet to forskjellige gruskvaliteter: 0-4 mm knust fjell fra Veblungnes sandtak og 0-4 mm naturgrus fra Lesja Buldoserlag. Friksjonen ble målt med ulike typer friksjonsbiler, se Figur 26 og Figur 27. Temperaturen under 18

27 forsøkene lå fra -9 ned til -22 og det var lite nedbør. Fastsanden ble strødd med en grusmengde på 200 g/m 2 med 30 % volummengde vann. Figur 26 Roar Mark III (t.v.) og Roar Mark I (t.h.) (Vaa, 2004d) Figur 27 Oscar (t.v.) og Sarsys friksjonsmåler (t.h.) (Vaa, 2004b) Hovedinntrykket fra testene var at kvalitetskontrollen i forbindelse med klargjøring av bilene ikke var tilfredsstillende. For Stratos Lava I måtte tallerkenen justeres for å få til en jevn fordeling av grusen. Stratos Lava II var ikke riktig innstilt fra leverandøren i forhold til å gi riktig temperatur, sprederen ga også feil strøbilde i forhold til innstillingen på displayet. I tillegg ga sprederen for lite vann. For LTFV Falkjoping ga ikke hydraulikken tilstrekkelig med olje slik at vanntemperaturen også her ble feil. På Artctic Machine sprederen var det en mekanisk innretning i gruscontaineren som gjorde at det ble problematisk å få ut massen. Under tester av denne typen forventes det at leverandørene stiller med topp trimmet utstyr, noe som på langt nær var tilfellet. Dette er bekymringsfullt hvis det også er et bilde av kvalitetssikringssystemet til leverandører av spredeutstyr. De kontrollerte vanntemperaturene lå fra 89,3 til 96,5 grader, bortsett fra Stratos lava I som lå på 77,3 grader. Dette skyltes feil i plasseringen av føleren som gir temperaturen på displayet. Dette ble senere bekreftet av leverandøren. For den kontrollerte strøbredden på 3 meter, lå resultatene fra 3,00 til 3,23 meter. Tabell 2 Kontroll av utlagte mengder. Masse: 0-4 mm knust fjell (Vaa, 2004d) 19

28 Tabell 3 Kontroll av utlagte mengder. Masse: 0-4 mm knust naturgrus (Vaa, 2004d) Utgangspunktet for testene var en tørrstoffmengde på 200 g/m 2 med en tilsetning på 30 % volum vann. Tabell 2 og Tabell 3 viser at de kontrollerte mengde varierer stort fra doseringen. Kontrollen av utstrødde mengder bør verifiseres med ytterlige tester før en konkluderer med at mengdene som legges ut har så store avvik som testene viste. Figur 28 og figur 29 viser siktekurvene for de to grustypene. Figur mm knust fjell fra Veblungnes (Vaa, 2004d) Figur mm naturgrus fra Lesja (Vaa, 2004d) Under kontrollen av spredermønster viste at Arctic Machine sprederen la ut alt for store mengder, slik som kontrollen av tørrstoffmengden også viste. Siste dagen var planen å foreta strøing på tynn ishinne. Det viste seg imidlertid vanskelig å finne egnede forhold, det ble derfor besluttet å strø på bar veg. Testen viste at fastsand også fester seg til bar asfalt så lenge det er kulde i vegbanen. På tross av en rekke tekniske problemer, bekrefter testene at Fastsand er overlegen tradisjonell strøing med tørr sand. Det er imidlertid lite som skiller de ulike utstyrene fra hverandre når det gjelder effektivitet. 2.9 Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere i uke 3/2005 (Vaa, 2005) januar 2005 ble det på nytt arrangert temadag med testing av Fastsandutstyr. Testene omfattet følgende utsyr og metoder: Stratos Lava II, Luftforsvaret Rygge. Schmidt Norge AS Stratos Lava II, Mesta Molde. Schmidt Norge AS Stratos Lava II, Kolo Veidekke Elverum. Schmidt Norge AS Stratos Lava II, Mesta Dombås. Schmidt Norge AS Arctic Machine, NCC Finland. Arctic Machine/Tellefsdal AS LTFV Falkjoping, Kole Veidekke Oppdal. Sigurd Stave Maskin AS Epoke Sirius Fasa 2000, Skanska Norge. Grinvold AS 20

29 Det ble gjennomført fem forskjellige tester. Friksjonen ble målt med ulike friksjonsbiler. Temperaturen varierte fra -2 ned til -10, og det kom lite nedbør i perioden. Tabell 4 Kontroll av strømengder (Vaa, 2005) Tabell 4 viser kontrollen av strøbredden på 3 meter. Som figuren viser varierte resultatene fra 2,7 meter til 4,5 meter. Kun tre av bilene lå innenfor en toleransegrense på 10 %. Når det gjelder strøresultatet på vegen, kan det observeres at ulike spredere gir et litt forskjellig resultat. Dette kan ha sammenheng med tallerkenløsningen (type og høyde over vegen), noe det vil være aktuelt å se nærmere på med tanke på å optimalisere effekten av metoden. Målt vanntemperatur for Fastsandbilene varierte fra 85 til 98 grader. Det er ingen sammenheng mellom den målte temperaturen og resultatet på vegen. Det ville imidlertid vært ønskelig at det var montert en sonde som kunne målt temperaturen på vann og grus like før den forlater tallerkenen. Tabell 5 Masseopptakt på E , sprederinnstilling 3 meter (Vaa, 2005) Tabell 6 Masseopptakt på E , sprederinnstilling 3 meter (Vaa, 2005) 21

30 Tabell 7 Masseopptakt på E , sprederinnstilling 2,5 meter (Vaa, 2005) Utgangspunktet for testene var en tørrstoffmengde på 200 g/m 2 med en vanntilsetning på 30 %. Som en kan se ut fra Tabell 5-7 viser resultatene at det ble målt til dels betydelige avvik for alle Fastsandssprederne både i forhold til tørrstoffmengde og vanninnhold. Ingen av de testede enhetene får derfor godkjent karakter når det gjelder utlagte mengder. Variasjonene tyder på at produsentene ikke har kontroll på hva som legges ut av materialer. Dette er en viktig ting å jobbe videre med. Det må føyes til at for lite grus ikke nødvendigvis er et innstillingsproblem, men kan like mye være forårsaket av at sprederen ikke tåler den aktuelle massen. Friksjonsmålingene viser at det er relativt jevne resultater mellom de forskjellige utstyrene første dagen, dagen etter er det litt større variasjoner. Dette kan skyldes at det ble benyttet andre masser da. Fastsand resultatene viser gode resultater 30 timer etter tiltak, noe som viser at tiltakene har gode langtidsvirkninger. En interessant dimensjon i testene var at to av bilene kjørte med saltblandet sand den andre dagen. Figur 30 Sammenligning mellom sand med og uten sand (Vaa, 2005) Figur 30 viser at med saltblandet sand oppnås det et lavere friksjonstilskudd både rett etter tiltak og utover i det undersøkte tidsforløpet. Disse testene er en indikator på at salt i sanden har en negativ virkning på resultatet. 22

31 Figur 31 Sammenheng mellom mengde grus/vann og friksjon rett etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 31 viser sammenhengen mellom utstrødde mengder grus og vann og friksjon rett etter tiltak. Figuren viser at når mengden økes går friksjonen ned. Figur 32 Sammenheng mellom mengde grus/vann og friksjon 20 timer etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 32 viser sammenhengen mellom utstrødde mengder grus/vann og friksjon 20 timer etter tiltak. Figuren viser at når mengden økes oppnås det litt dårligere friksjon. 23

32 Figur 33 Sammenheng mellom strøbredde og friksjon rett etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 33 viser sammenhengen mellom strøbredde og friksjon rett etter tiltak. Figuren viser at friksjonen er den samme uavhengig av strøbredden. Figur 34 Sammenheng mellom strøbredde og friksjon 20 timer etter tiltak (Vaa, 2005) Figur 34 viser at når strøbredden økes så synker friksjonen litt. Resultatene fra Figur 31 og Figur 32 er forskjellig fra tilsvarende tester vinteren 1999/00, (Vaa, 2000). Det ble da funnet en svak økning i friksjonen ved økende sandmengder. Kastebredden fra Figur 33 og Figur 34 ser ut til å ha liten innvirkning på resultatet. Det må presiseres at datagrunnlaget ikke er stor nok til å kunne trekke noen endelige konklusjoner. Resultatene viser allikevel at dette er noe det må settes mer søkelys på. 24

33 2.10 Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere i uke 3/2006 (Vaa, 2006 a) Uke 3 i 2006 ble det på nytt arrangert temadag for Fastsandutstyrene. Hovedhensikten var å undersøke Fastsandutstyret fra ulike leverandører i forhold til funksjonalitet. Følgende utstyr/metoder ble benyttet: LTFV Falkjoping Ørlandet. Sigurd Stave Maskin AS LTFV Falkjoping Ørlandet. Sigurd Stave Maskin AS Stratos Lava II Avinor. Schmidt Norge AS Stratos Lava II Trondheim Bydrift. Schmidt Norge AS Stratos Lava II Mesta Åndalsnes. Schmidt Norge AS Til friksjonsmålingene ble Roar Mark III benyttet, se Figur 26. Det primære med forsøkene i 2006 var å foreta en test av de enkelte bilene, og ikke utprøving av selve metoden. Ved at doseringen har variert er det heller ingen direkte sammenheng mellom bilene. Temperaturene under forsøkene varierte fra -7 ned til -13 grader. Alle fastsandutstyrene hadde en god fordeling av grus- og vannblanding over hele strøbredden. Bortsett fra enheten til Trondheim Bydrift, dette må ses i sammenheng med at denne bilen fraktet grusen fra Trondheim. Lang frakt av grus fører til at grusen klumper seg, dette ble rettet opp til den andre dagen og den fungerte da som den skulle. Tabell 8 Sand per m 2 og kalibreringsmål på de ulike delfeltene (Vaa, 2006) Tabell 8 viser kalibrering av de ulike utstyrene. Tidligere problemer med massehåndteringen er ut til å ha blitt bedre med hensyn til å unngå klumping av massene. Men det er fortsatt avvik når en sammenligner innstilt doseringer og faktisk utlagte masser. 25

34 Figur 35 Sammenheng mellom mengde grus/vann og friksjon rett etter tiltak (Vaa, 2006) Figur 35 viser friksjonen rett etter tiltak i forhold til mengde grus/vann. Figuren viser at det ikke oppnås noen bedre friksjon når doseringen økes. Det er interessant å studere hvor langt man kan gå ned i grusmengder under gitte forhold uten å miste for mye av effekten. Det ble benyttet 7 forskjellige grustyper, det finstoffinnholdet varierte fra 0 til 9. Når finstoffinnholdet blir lavt vil grusen ha vanskelig for å feste seg til underlaget. Resultatene skiller ikke på hvilke grustyper som er benyttet og men kan derfor ikke dokumentere om en grustype er bedre enn en annen Resultater fra tester av ulike Fastsandspredere i uke 2/2007 (Vaa, 2008) januar 2007 ble utviklingen på nytt fulgt opp med temadager på Trysil. I Tillegg til uttesting av utstyr, ble det spesielt sett på effekten av å blande salt inn i sanden. Bakgrunnen for dette er at det vil lette massehåndteringen og forenkle logistikken under en ordinær driftsituasjon. Følgene utstyr deltok på Trysil: LTFV Falkoping, Flo Ørlandet LTFV Falkoping, Flo Ørlandet Stratos Lava I, Mesta Tynset Stratos Lava II, Trondheim Bydrift Stratos Lava II, Lillehammer kommune Fasa 2000, Skanska, Notodden Friksjonsmålingene ble utført med Roar Mark III, Figur 26. Målingen ble utført etter standard prosedyre med målinger før tiltak, rett etter tiltak og videre oppfølging for å se på varigheten av tiltakene. Før hver enkel test ble det overlatt til utstyrleverandørene å justere bilen inn på riktig mengder ut fra standard prosedyrer for eget utstyr. 26

35 Til kontroll av vekten på den tørre grusen ble det benyttet en gummimatte må 3 m 2. Etter en overfart samles grusen opp og veies. Det bør helst benyttes to matter som det beregnes gjennomsnittet av. Tabell 9 Sand per m2 og kalibreringsmål på de ulike delfeltene (Vaa, 2008) Som Tabell 9 viser det det fortsatt til dels store avvik når en sammenligner innstilt dosering og faktisk utlagte mengder. Under den første dagen var temperaturene over 0 grader og det kom en del nedbør, det var altså ikke gunstige forhold for Fastsand. Forholdene forbedret seg gradvis og på den siste dagen var det gunstige forhold for Fastsand. Resultatene fra den første dagen viser at friksjonen sank etter tiltak. Dette må ses i sammenheng med det milde været og tilførselen av fuktighet. Den siste dagen var det ideelle temperaturforhold for metoden, og man oppnådde da svært gode resultater. Når det gjelder strøbilder så det visuelt ut som en fikk det beste strømønsteret med saltblandet sand, uten at dette gjorde noen utslag i oppnådd friksjon. 27

36 Figur 36 Virkning på friksjonsforbedringen ved ulike mengder salt tilsatt strøgrusen (Vaa, 2008) Figur 36 viser resultatene rett etter tiltak med tre ulike grustyper: grus uten salttilsetning, grus med 15 kg salt per m 3 og grus med 30 kg salt per m 3. Som en ser ut av figuren avtar friksjonen med økende mengde salt i strøgrusen. Selv om datamaterialet er lite er konklusjonen at salttilsetning ikke kan anbefales som en generell metode for behandling av strøgrus som benyttes til Fastsand. Tabell 10 Kjøredistanse for Fastsandspredere, 3 meter strøbredde (Vaa, 2008) Tabell 10 viser kjøredistansen for to av Fastandssprederne. Kjørelengden for de to bilene var henholdsvis 10,1 km og 13,15 km. I forhold til innstilt dosering sprer begge bilene mer og klarer derfor en kortere strekning. Disse mengdene stemmer ikke overens med de kalibrerte resultatene. Når det gjelder temperatur under utlegging ser det ut som små temperaturvariasjoner har liten innvirkning når det gjelder resultatet. Men det hadde allikevel vært ønskelig med større stabilitet i vanntemperaturen. Med det store antall Fastsandenheter som er levert til det norske markedet er det grunn til forvente synlige resultater i form av bedre kvalitet på sandstrøingen. Selv med mange års utvikling og testing er det fortsatt viktig og å ha fokus på metoden i forhold til kvalitetskontroll og veiledning til brukerne. Det anbefales derfor at det etableres et brukerforum for Fastsandmetoden. 28

37 2.12 Forsøk med Fastsand på boliggater i Trondheim Sintef NOTAT 2004 (Giæver, 2004) Trondheim Bydrift gikk i 2003 til anskaffelse av en Fastsandspreder. Hovedmålet med prosjektet var å følge opp denne og dokumentere erfaringen ved bruken på boliggater i Trondheim. Det planlagte opplegget ble amputert på grunn av driftsproblemer med Fastsandbilen. Før problemene med bilen oppsto klarte man ikke å oppnå de forventede resultatene. Friksjonstilskuddet etter tiltak var meget varierende. Det ble prøvd med ulike sandkvaliteter uten at resultatene ble noe bedre. I forbindelse med reparasjon av utstyret ble det avdekket at vannmengden var for liten i forhold til utstrødde sandmengder. I prosjektet var det valgt ut to veger som kun skulle strøs med Fastsand, to veger som kunne skulle strøs med tradisjonell strøing og to veger der begge metodene skulle brukes. På grunn av dårlig oppfølging av tiltakene som ble gjort med tradisjonell strøing, ble det vanskelig å sammenligne metodene mot hverandre. Erfaringer fra tidligere forsøk viser at utstyret har et langt større potensiale enn det disse testene fikk vist. Det er derfor viktig at man gjør en ny service på utstyret, slik at man får det rette blandingsforholdet mellom grus og vann. Allikevel viser noen av resultatene at det oppnås god virkning både på kort og lang sikt. Men en hadde nok forventet bedre resultater. Figur 37 Anbefalt siktekurve og siktekurve for strøgrus (Giæver, 2004) Som siktekurvene i Figur 37 viser hadde sanden som ble benyttet både før og etter et lavt finstoffinnhold. Dette kan være noe av grunnen til at Fastsanden festet seg så dårlig til underlaget. Den sanden som ble benyttet før lå også langt utenfor den anbefalte siktekurven for Fastsand. 29

38 2.13 Forsøk med Fastsand på boliggater i Trondheim Sintef NOTAT 2005 (Giæver, 2005) På grunn av driftsproblemene sesongen 2003/04 ble evalueringen av prosjektet videreført med ytterligere en sesong. Opplegget var samme som det forgående året ved at det ble valgt ut to veier som skulle strøs med Fastsand, to veier som skulle strøs med tradisjonell strøing og to veier hvor begge metodene kunne benyttes. Friksjonen ble målt med en håndholdt friksjonsmåler; Thor-Wiggo, se Figur 42. Denne ble kontrollert opp mot mer avansert utstyr (Roar-måler), se Figur 26 (lærebok drift og vedlikehold, kap 5) Figur 38 Gjennomsnittlig, maksimal og minimum friksjonsverdi i Tømmerdalen før og etter tiltak (Giæver, 2005) Flere av Fastsandtiltakene viser gode resultater. Friksjonsmålinger i Tømmerdalen (Figur 38) før og etter fastsandstiltak viser et gjennomsnittlig friksjonstilskudd på 0,16, fra 0,26 til 0,42. Åtte timer et tiltak var friksjonen på 0,34, og etter et døgn var friksjonen på 0,29. 2 dager etter tiltak ble friksjonen målt til 0,24. En kan derfor konkludere med at fastsandtiltaket hadde god effekt i drøyt et døgn. På grunn av delvis nedsmelting av is samt snøfall var imidlertid det meste av effekten borte etter to døgn. Målinger gjennom hele sesongen viser at veier som strøs med saltblandet sand maksimalt kan oppnå en friksjonskoeffisient på 0,35, mens tilsvarende verdi for fastsand er 0,45. Dette er en indikasjon på at strøing etter Fastsandmetoden totalt sett er den beste. Flere målinger viser at regn fører til redusert virkning av strøtiltaket. Når det regner klarer ikke Fastsanden å feste seg til underlaget, men ligger løs på isen og delvis renner vekk med vannet. Ser en hele vintersesongen under ett er gjennomsnittlig målt friksjonskoeffisient for veier som strøs med fastsand 0,31, mens tilsvarende verdi for veier som strøs tradisjonelt er 0,29. Denne forskjellen er ikke så stor. Det er imidlertid viktig å være klar over at en ved mildt vær ikke oppnår bedre friksjons med Fastsand. 30

39 Figur 39 Varighet av Fastsandtiltak (Giæver, 2005) Når det gjelder varighet av Fastsand tiltakene ser en ut fra Figur 39 at innenfor de ti første timene etter tiltaket har en gjennomsnittlig verdi på 0, timer etter tiltak ligger den gjennomsnittlige friksjonskoeffisienten på 0,30. detter betyr at etter to døgn, har en fortsatt god effekt av tiltaket. Med utgangspunkt i resultatene fra denne undersøkelsen anbefales det at Trondheim kommune intensiverer bruken av Fastsand på vegnettet i Trondheim kommune. De beste resultatene med Fastsand oppnås ved oppholdsvær og minusgrader Vinterdrift/TS Lillehammer Test av Fastsand på E6 (Vaa, 2006 b) Prosjektet Vinterdrift inngikk som en del av 0-visjonsprosjektet Trafikksikkerhet Lillehammer, et av temaene som skulle undersøkes var erfaringer med Fastsand. I den forbindelse ble det 3-4 januar foretatt tester med Fastsand på E6 ved Lillehammer. Trafikkmengden på E6 ved Lillehammer er så stor at det sjelden vil danne seg en is-/snøsåle som gir best effekt for Fastsand. ÅDT er ikke oppgitt. Men i denne perioden var det for kaldt til å bruke salt og man ønsket derfor å undersøke virkningen av Fastsand. Resultatene må ses i lys av at det ikke ble foretatt noen kontroll av bilen før forsøkene, og strøbildet tydet på at det ikke var optimale forhold mellom tørrstoff og vann. Siste salttiltak ble foretatt tidlig på ettermiddagen 1. januar, og det er lite trolig at det lå mengder med restsalt på vegen som ville påvirket resultatet. Lufttemperaturene varierte fra -6 til -10, mens dekketemperaturen varierte fra - 7,5 til -12. Det var altså optimale forhold for å bruke Fastsand. 31

40 Figur 40 Friksjonsmålinger med Roar Mark III (Vaa, 2006b) Det ble strødd med g/m 2 og friksjonen ble målt med Roar Mark III. Resultatene fra Figur 40 viser at friksjonen går opp etter tiltak og er tilbake på samme nivå som før tiltak 3-4 timer etterpå. Dette viser at et Fastsandtiltak har lang varighet, selv på en så høytrafikkert veg som E6. Siktekurve for sanden som ble brukt er ikke oppgitt Forsøk med Fastsand til økning av vinterfriksjonen (Lysbakken, 2002) Oppgaven er skrevet i forbindelse med vinterfriksjonsprosjektet og den påfølgende utviklingen av Fastsandmetoden. Målsetningen med oppgaven har vært å utvikle kunnskapen om bruk av Fastsand ved å gjennomføre egne forsøk, oppfølging av fullskalaforsøk i regi av Statens vegvesen og laboratorieforsøk. Hensikten med arbeidet har vært å utvikle kunnskapen om fastsand. Det har blitt lagt vekt på å undersøke virkninger av alternative doseringer av vanninnhold og ulike vanntemperaturer. Det har også vært forsøkt å dokumentere hva som gir fastsand sterke bindinger til isen eller snøen på vegdekket. Hoveddelen av oppgaver omhandler Fastsand. Det har blant annet blitt gjennomført termodynamiske beregninger, feltforsøk og laboratorieforsøk. Feltforsøk Hensikten med feltforsøkene var å undersøke hvordan Fastsandmetoden virker med hensyn på alternative vanndoseringer og vanntemperaturer. I tillegg til dette var det ønskelig og undersøke hvordan Fastsandmetoden fungerer med ulik kornfordeling, og da spesielt viktigheten av finstoffinnholdet. 32

41 Under forsøkene ble det registrert at solinnstrålingen kan påvirke resultatet av tiltaket mye. Sanden er mørk og trekker dermed til seg mye varme ved solskinn. Selv om det er kuldegrader i luften og i dekket, kan det i slike tilfeller skje at sanden ikke fryser seg fast. Når det gjelder undersøkelsene rundt vanntemperatur og vannmengde er det ikke mulig å trekke noen konklusjoner. Dette på grunn av ustabile forsøksbetingelser og unøyaktig strøutstyr. Snø- /isdekket var for løst til at det gikk an å se noen forskjeller ved ulike vannmengder og vanntemperaturer. Feltforsøkene viser at det er visse ytre betingelser som skal til for at tiltaket med Fastsandmetoden skal være effektive: Snø og isdekke må være hardt slik at sanden kan feste seg skikkelig til dekket og værforholdene må være slik at sanden fryser seg fast til dekket. Laboratorieforsøk Hensikten med laboratorieforsøkene var å studere betydningen av vanntemperatur og vannmengde ved Fastsandmetoden. Det var også ønskelig å se på hva som gjør bindingene til isen sterke. Forsøkene viste seg å si lite om viktigheten av vanntemperaturen. Endringer i vanninnholdet ga derimot klare forskjeller både når det gjaldt konsistensen på massen, og på resultatet når sanden var strødd utover isen. Blir det riktig mengde vann i sanden vil finstoffet og sanden fungere som mørtel, og på den måten binde seg godt fast til vegen. Figur 41 Figuren viser hvordan vannmengde påvirker hvordan finstoffet fordeler seg rundt større sandkorn (Lysbakken, 2002) 33

42 Illustrasjonene fra Figur 41 viser hvordan finstoffet fordeler seg rundt et grovt sandkorn. Med henholdsvis for lite vann, for mye vann og riktig vannmengde. Den første illustrasjonen viser at ved for lite vann vil finstoffinnholdet ligge fordelt rundt sandkornene. Den andre viser at hvis det tilsettes for mye vann vil vann og finstoff flyte utover isdekket. Den siste viser en riktig vann mengde som gjør at vann og finstoff ligger rundt sandkornene som mørtel til isen. Forsøkene har ikke kommet opp med noen optimal vannmengde. Men en sandtype med mye finstoff vil kunne ta til seg mere vann en sandtype med lite finstoff. På bakgrunn av dette bør vannmengden justeres i forhold til finstoffinnholdet i sanden. Det må presiseres at dette er kun observasjoner og det er ikke bekreftet med friksjonsmålinger. Ut fra vinterfriksjonsprosjektet er det klare indikasjoner på at vanntemperaturen bør være så høy som mulig for å få maksimalt utbytte av tiltaket. Gjennom både laboratorie- og feltforsøk i oppgaven har det ikke kommet fram resultater som verken kan bekrefte eller avkrefte konklusjonene fra vinterfriksjonsprosjektet Forsøk med å utvide bruken av Fastsandmetoden for å bedre friksjonen på vinterveger (Engen, 2006) De to siste sesongene ( ) har Mesta AS, distrikt Trøndelag hatt et betydelig overforbruk av strøsand i forhold til budsjettert mengde. Mesteparten av overforbruket var i januar og februar, perioder da det vanligvis er stabilt kaldt og lite nedbør. Overforbruket av strøsand medførte en ekstrakostnad på kr i forhold til budsjett for de to nevnte sesongene. Som en innledende del av oppgaven gikk Engen gjennom hvilke erfaringer andre hadde ved metoden. Siden AVINOR de senere årene hadde tatt i bruk Fastsandspredere ble Kjell Erik Jensen ved Mo i Rana Lufthavn kontaktet. Jensen kunne fortelle at metoden ble benyttet når bakketemperaturen var under 0 grader, men at resultatet ble bedre desto kaldere det er. AVINOR benyttet værprognosene aktivt, og viss prognosene viste at temperaturen skulle synke til under 0 grader var de ut og strødde Fastsand preventivt. Hvis det kom snø i løpet av perioden ble denne fjernet mekanisk. Fastsanden ble liggende selv om snøen ble fjernet mekanisk. Etter noen døgn ble tiltaket vedlikeholdt ved at la ut Fastsand i hjulsporene. I de første sesongene ble det benyttet en dosering på 190 g/m 2 med sand, sist sesong gikk de ned til 120 g/m 2 og oppnådde like gode resultater. På tynne ishinner om høsten og våren har de forsøkt og bruke g/m 2 ettersom sanden har mindre å feste seg i. Det har vist seg at sanden letter løsner fra underlaget hvis det blir brukt for store sandmengder. De har også erfart at sandmengden har liten betydning for varigheten av tiltaket. Det som er avgjørende er temperaturen både i lufta og i bakken, vindpåvirkning og trafikkintensiteten. Et tiltak holder vanligvis i 8-11 dager med unntak av hjulsporene som må vedlikeholdes. Så lang varighet forutsetter jevn og kjølig værtype samt en temperatur under 10 grader. AVINOR stiller imidlertid strenge krav til underlaget det skal legges Fastsand på. De mener at det er helt avgjørende for et godt resultat at underlaget er så rent og hardt som mulig. Om mulig blir all snøen som ligger oppe på isen fjernet før det blir lagt ut Fastsand. 34

43 FLO Forsvarets logistikk har også tatt i bruk Fastsandmetoden på flere flyplasser i Norge. I den forbindelse ble Odd-Helge Wang ved Bardufoss lufthavn kontaktet og han fortalte om sine erfaringer ved bruk av metoden. FLO hadde også svært gode erfaringer med metoden når forholdene lå til rette for det. De benyttet Fastsandmetoden ved lufttemperaturer fra -30 og opp til 5 grader. Og oppnådde gode resultater så lenge dekketemperaturen var under 0 grader. De hadde dokumentert at det ikke har noen gevinst å legge ut mer enn g/m 2. De så både fordeler og ulemper ved bruk av Fastsandmetoden. Erfaringene fra Statens vegvesen og Trondheim Bydrift var også nevnt i oppgaven. Ved å gjennomføre feltforsøk har oppgaven forsøkt å finne optimal bruk av metoden mht. friksjon, varighet og kostnader. Strømengden vil være en dominerende parameter med henhold til kapasitet og kostnad. Derfor var det viktig å se på hvordan friksjonen og varigheten varierte med ulike strømengder. Feltforsøkene ble gjennomført feltforsøk ved driftskontrakt 1701 Indre Namdal. Utstyret som ble benyttet var levert av Veimas og besto av en Pietsch tallerkenspreder samt en Fasa-2000 varmeenhet bygd opp av Mec Tec AS. Friksjonsmålingene ble gjennomført med en håndholdt friksjonsmåler Thor Wiggo som har et måleprinsipp med fast slipp og en slipprosent på ca. 20 %, Figur 42. Figur 42 Håndholdt friksjonsmåler, "Thor-Wiggo" (Engen, 2006) Det ble benyttet følgende tre sandtyper ved feltforsøkene: 0-4 mm knust fjell, Steinkjer, finstoffinnhold 11,7 % 0-8 mm naturgrus, Råbakkan, finstoffinnhold 1,5 % 0-8 mm naturgrus, Medjå finstoffinnhold 2,6 % Hastigheten under forsøkene varierte fra 20 til 25 km/t og strøbredden var under alle forsøkene 3,0 meter. Det ble i alt gjennomført fire ulike forsøk Det første forsøket viste at massen separerte seg under utlegging og at det ble liggende flere større, tørre partikler i hjulsporene. Friksjonsmålingene viste imidlertid at for fire av de fem delstrekningen som ble målt ble kravet punktstrøing (µ >0,30) opprettholdt. 35

44 Figur 43 Resultater fra feltforsøk 1 (Engen, 2006) Som Figur 43 viser at tiltaket hadde kort varighet. Dette hadde sammenheng med at allerede seks timer etter tiltak hadde mye av sanden løsnet fra underlaget. Figuren viser også at det ikke oppnås noe dårligere resultat med 39 g/m 2, enn med større mengder. 36

45 Figur 44 Resultater fra feltforsøk 2 (Engen, 2006) På det andre forsøket ble det benyttet 0-8 mm naturgrus og veien hadde en ÅDT på 500. Forsøket ble gjennomført på et tykt og hardt isdekke. Dette gjorde at massen festet seg bedre til underlaget enn ved tidligere forsøk. Men også nå separerte massen seg under utleggingen. For samtlige målte delstrekninger ble friksjonskravet innfridd. Figur 44 viser at friksjonen ble mye lavere der det var strødd med 39 g/m 2, disse resultatene tyder på at 39 g/m 2 er for lite, i alle fall på dette underlaget. Det tredje forsøket ble gjennomført på et tynt og lite komprimert snødekke. Dette gjorde at massen festet seg dårlig til underlaget. Det var også problemer med å få korrekt vannmengde. Forsøket var dermed mislykket. Det siste forsøket ble utført på et tynt med godt komprimert snødekke. Hastigheten under forsøket ble redusert fra 25 km/t til 20 km/t, dette gjorde at en fikk et bedre strøbilde. Resultatene viste ellers at ved 46 g/m 2 oppnådde man en laver friksjon over tid enn ved høyere sandmengder. Samlede resultater 37

46 Figur 45 Sammenstilling av resultater fra feltforsøk, rett etter tiltak (Engen, 2006) Figur 45 viser sammenhengen mellom friksjon/ friksjonstilskudd og utlagte mengder. Kurvene som viser friksjon og friksjontilskudd rett etter tiltak er omtrent flat, og viser at friksjonen rett etter tiltak er lite avhengig av utlagt mengde sand. 38

47 Figur 46 Sammenstilling av resultater fra feltforsøk, et døgn etter tiltak (Engen, 2006) Figur 46 kurvene viser at det er en svak økning i friksjonen med økende sandmengde. Økningen er imidlertid liten og viser at man ofte vil kunne redusere sandmengdene i forhold til det som blir benyttet i dag. Selv om der er benyttet tre ulike sandtyper under forsøkene er det vanskelig å trekke konklusjoner på hvilken sandtype som var den beste. Til det var forholdene under forsøkene for varierende. 39

48 Figur 47 Nette rekkevidde for ulike doseringer og strøbredder (Engen, 2006) Det ble også utviklet en logistikkmodell som viser hvor langt en Fastsandbil kan kjøre ved ulike dosering og strøbredde, Figur 47. Med en sandmengde på 200g/m 2 og en strøbredde på tre meter har sprederen en rekkevidde på 16 km. Med en sandmengde på 75 g/m 2 og en strøbredde på to meter har sprederen en rekkevidde på 64 km, altså fire ganger så lang rekkevidde. For at et fastsandtiltak skal ha lang varighet bør det ikke tildekkes av snø. Det er derfor en fordel at det ikke er store nedbørsmengder når Fastsanden legges it. I samråd med Harald Norem ble følgende kriterier lagt til grunn for bruksområdet til Fastsandmetoden, Figur

49 Figur 48 Bruksområde for Fastsandmetoden (Engen, 2006) Konklusjoner På bakgrunn av resultatene fra oppgaven er det gitt en anbefaling til bruken av Fastsandmetoden rettet mot kontrakt 1701 Indre Namdal. For å få god utnyttelse av Fastsandmetoden er det en del grunnleggende forutsettinger som må være på plass: De som utfører tiltaket må inneha den nødvendige kompetansen De som vedlikeholder og kalibrerer utstyret må inneha den nødvendige kompetansen Utstyret må til enhver tid være riktig innstilt og klart til bruk Sanden må være egnet for Fastsandmetoden Klimaet må ligge til rette for at metoden kan benyttes Det må være tilstrekkelig antall påfyllingssteder for sand og vann i kontraktsområdet Utførelsen av tiltaket må differensieres ut fra standardkrav og trafikkmengde på den gitte strekningen. Før metoden tas i bruk bør alle de involverte gjennomgå en grundig opplæring, denne bør gjennomføres av utstyrsleverandøren. Og det er viktig med kontinuerlige oppfriskningskurs. Før hver sesong må utstyret kalibreres grundig. Utstyret må også kalibreres på nytt hvis det blir benyttet en annen type sand. Kalibreringen bør gjøres av en sjåfør og en verkstedansatt. Under kalibreringen bør det foregå en kontroll av: strøbredde, sandmengde, vannmengde og vanntemperatur. I løpet av vintersesongen bør det også gjennomføres en mindre kalibrering. For at det skal være lønnsomt å ta i bruk metoden må forholdene ligge til rette. Basert på klimadata fra Namsskogan (Sted i kontrakt 1701) viser at her kan metoden brukes 60 % av hele vintersesongen. Tilsvarende analyser må gjøres for alle plasser der metoden skal brukes. Sanden som skal benyttes bør kjøres inn om høsten og lagres under tak, helst frostfritt, for å unngå klumper i sanden. Sanden er spesielt utsatt for klumper hvis den har et høyt finstoffinnhold og ikke lagres frostfritt. Korngraderingen bør ligge innenfor de anbefalte verdiene til Statens vegvesen. På bakgrunn av feltforsøkene er innført fire standardklasser for utførelsen Fastsandstiltakene, Tabell

50 Tabell 11 Standardklasser for utførelse av Fastsandmetoden (Engen, 2006) Kravet til friksjon og at det er høyere slitasje i områder der det skal punktstøes gjør at det er naturlig å bruke høyere strømengder der. I de perioder der det velges å kjøre med Fastsand bør tiltakene utføres kontinuerlig med tre skift i døgnet. Det anbefales at tiltakene gjøres preventivt, på grunn av at det er ikke er mulig å oppfylle kravene hvis man venter til friksjonen kommer under utløsende krav. Hvis man på forhånd vet at Fastsandperioden blir relativ kort, bør en strø mindre ved å gå ned en standardklasse. Forslaget til utførelse av Fastsandmetoden i kontrakt 1701 innebærer en kraftig reduksjon i sandmengden. 42