- ny kunnskap og erfaring

Transkript

1 Miljøvennlige VEGDEKKER - ny kunnskap og erfaring

2 Bakgrunn og hensikt Vegtrafikken er den desidert største kilden til støyplager i Norge. Sammen med piggdekkbruk er den også hovedårsak til høye svevestøvkonsentrasjoner på tørre vinterdager i de største byene. I mange år har søkelyset vært rettet mot vegdekkenes tekniske og funksjonelle egenskaper istedenfor de miljømessige egenskaper. Prosjektet Miljøvennlige vegdekker ble startet i 2004, og hensikten har vært å finne ut hvilke dekketyper som kan bidra til å redusere støy og støv fra vegtrafikk i byer og tettbygde strøk, og samtidig være så sterke at de tåler vintre med frost, snø, is og ikke minst piggdekkslitasje. Med utgangspunkt i tidligere norske erfaringer med både støysvake og slitesterke vegdekker, samt ny internasjonal kunnskap, har Statens vegvesen i samarbeid med norske asfaltentreprenører utviklet en rekke nye dekketyper som er testet i laboratorier og på vegen. Slutt men ikke helt slutt Hovedfunn presentert på prosjektets sluttseminar i september 2008 suppleres med ferdigstilte rapporter for hvert tema og for prosjektet som helhet i løpet av høsten. Disse legges fortløpende ut på prosjektets nettsider. 2

3 Hvorfor skaper vegdekket støy? Det er to hovedårsaker til støy som knyttes direkte til vegdekket: vibrasjon og luftpumping. En jevn og fin dekkeoverflate fører til mindre vibrasjoner i bildekkene og dermed mindre støy. En ujevn dekkeoverflate skaper vibrasjon og støy. Porøs asfalt med sammenhengende poresystem som gjør at luft som presses sammen under hjulet kan slippe unna gjennom dette poresystemet, noe som gir mindre luftpumping og dermed mindre støy. En ujevn dekkeoverflate skaper vibrasjon og støy. Det optimale støysvake vegdekket er altså et jevnt, porøst dekke. 3

4 Resultater fra støymålinger Totalt er det lagt 36 forsøksdekker fordelt over store deler av landet. Tre hovedgrupper dekker er testet: Porøse dekker, tette dekker med redusert steinstørrelse og tynndekker. I tillegg er det gjort forsøk med tilsetting av gummigranulat i asfalt. Porøse dekker har vist seg å gi betydelig støyreduksjon. På nylagt tolags porøst dekke er det målt hele 9 db(a) 1 lavere støy enn normalt for vanlige norske vegdekker! En utfordring for denne typen dekke er at støv og skitt, forårsaket blant annet av piggdekkbruk, tetter igjen porene. Vi har så langt ikke funnet noen effektiv metode for rensing. Støyreduksjonen avtar over tid, og ligger i området 4-5 db(a) etter første vinter og 1-2 db(a) etter andre vinter. Tynndekker og mer finkornig asfalt har også vist seg å kunne gi reduksjon i støynivå. Forsøkene har vist en 1-3 db(a) reduksjon i forhold til referansen etter 1-2 vintre med piggdekkslitasje. Figuren viser målt støyreduksjon på tolags porøs asfalt på veger med fartsgrense 80 km/t. Støyreduksjonen er i forhold til typiske nivåer for norske, tette dekker med maks steinstørrelse mm. 1 Gjelder forventet reduksjon av støy fra lette kjøretøy. 4

5 I samarbeid med asfaltentreprenører er tre ulike asfaltresepter prøvd ut. 5

6 Konsekvenser for svevestøvnivå Svevestøv fra norske veger skyldes i første rekke slitasje forårsaket av piggdekk. Miljøvennlige vegdekker-prosjekter har derfor sett på hvordan slitasjen kan reduseres, blant annet gjennom dr.ing-studiet Pavement wear and airborne dust pollution in Norway Characteriztion of the physical and chemical properties of dust particles. Studiet viser at det er en klar sammenheng mellom vegslitasje og høye svevestøvnivåer vinterstid. I tillegg til piggdekkandel har både kjørehastighet og steinmaterialet brukt i asfalten stor betydning. For tette asfaltdekker påvirkes produksjon av svevestøv i første rekke av steinkvalitet og hvor stor andel av steinene som har større diameter enn to millimeter. I finkornige asfalttyper vil også bindemiddeltype være en viktig faktor. For porøse dekker er det flere faktorer som påvirker produksjon av svevestøv. I tillegg til mengde, størrelse og kvalitet på steinmaterialene, påvirkes porøse dekker av hulromsnivå, bindemiddeltype og bindemiddelinnhold. 6

7 Vinterdrift av porøse vegdekker Prosjektets forsøksstrekninger på Rv 170 ved Bjørkelangen i Akershus er fulgt nøye opp med målinger for å se hvordan porøse dekker har påvirket kjøreforhold og behovet for vinterdrift. Målingene viser at: På vinterføre er det registrert noe bedre friksjon på de porøse dekkene enn de tette dekkene som det er sammenlignet med. Dette kan ha sammenheng med teksturen i dekket og evnen til å holde på saltet. Det ser ut til at de porøse dekkene kan holde bedre på saltkorn enn de ordinære tette dekkene med mindre tekstur, noe som kan forlenge effekten av saltet og dermed redusere bruken av det. De porøse dekkene har en tendens til å tørke senere enn tette dekker. Det kan føre til større fare for ising under spesielle forhold. De porøse dekkene drenerer bort vannet effektivt. Mindre overflatevann gir mindre problemer med sølesprut og dårlig sikt. Denne effekten avtar etter hvert som poresystemet tettes. Det er ikke påvist forskjeller i friksjon på bar veg verken på tørr eller våt vegbane. Det er ikke påvist målbar forskjell i overflatetemperatur på de porøse dekkene sammenlignet med de vanlige dekkene som lå på prøvefeltet. Det er imidlertid ikke utført måleprogram spesielt rettet mot perioder med raske temperaturendringer og fare for ising. Det har ikke vært spesielle problemer eller skader på dekkene på grunn av vinterdriften. Dersom det er mulig å unngå bør ikke sand brukes på porøse dekker fordi det kan føre til raskere tetting av porene. 7

8 Spesialdekker Det er i prosjektet gjennomført et litteraturstudium på erfaringer med bruk av poroelastiske dekker, det vil si dekker som består hovedsakelig av gummigranulat eller fiber bundet sammen av bitumen eller polyuretan. Denne dekketypen har høy porøsitet og er mer elastisk enn ordinær asfalt, noe som gjøre at den har stort potensial for støyreduksjon: 5-15 db(a). En annen positiv egenskap er at gamle bildekk kan brukes i fremstillingen. Poroelastiske dekker er imidlertid fortsatt på prøvestadiet og hovedutfordringene er blant annet vedheft til underliggende lag, holdbarhet, friksjon, kostnad og brannfare. Ved NTNU/Sintef er det gjennomført laboratorieforsøk på finkornige asfaltmasser med innhold av polymermodifisert bindemiddel og gummigranulat. Slike massetyper skal i teorien ha gode støyegenskaper på grunn av liten steinstørrelse og høy elastisitet, og slitasjetesting har vist meget god motstand mot piggdekkslitasje. Videre testing for å dokumentere tilfredsstillende egenskaper med hensyn på friksjon og deformasjon må gjennomføres før eventuell utprøving på vegen er aktuelt. 8

9 Utenlandske erfaringer med støysvake dekker Internasjonalt har bruk av støysvake vegdekker hatt stor oppmerksomhet siden begynnelsen av 1990-årene, blant annet i Europa, USA, Canada, Australia og Japan. En god del av erfaringene er sannsynligvis gyldige også for norske forhold, men piggdekkenes sliteegenskaper og virkning på overflateteksturen gjør imidlertid at mye kunnskap ikke kan overføres direkte. Det samme gjelder dekkelevetid generelt på grunn av det norske klimaet, vinterdrift og piggdekkbruk. I Danmark brukes tynndekker på en del gater og veger i tettbygde strøk, mens porøse dekker er prøvd ut på veger med høyere trafikkhastighet. Vegmyndighetene, konsulenter og asfaltbransjen har gått sammen om å lage et system for anbud og dokumentasjon av støyreduserende slitelag. Systemet inkluderer en typegodkjenning av vegdekkenes støyreduserende egenskaper etter utlegging. Utviklingen over tid står entreprenørene foreløpig ikke ansvarlig for. Sverige har også de siste årene prøvd ut porøse dekker på veger med høy hastighet. Vägverket har dessuten lagt prøvestrekninger med gummiasfalt, og som en del av EU-prosektet SILVIA ble tre forskjellige poroelastiske dekker testet ut på en gate i Stockholm i Nederland har i dag støysvake vegdekker på cirka 70 prosent av motorvegene. I USA er det først og fremst statene Arizona, California og Washington som har erfaringer med bruk av støysvake vegdekker, fortrinnsvis basert på dekker med gummitilsetninger. 9

10 Nyttekostnadsanalyse Transportøkonomisk Institutt har gjennomført en foreløpig nyttekostnadsanalyse der effekter av støy og støv/luftkvalitet hos miljøvennlige vegdekker veies opp mot eventuelle kostnadsøkninger ved disse dekketypene. Resultatene vil avhenge både av trafikkmengde, andel tunge kjøretøy, hastighet, piggdekkandel og antall boliger langs vegen. Alt dette blir det tatt hensyn til i analysen. Foreløpige resultater tyder på at: Dekketyper som har kostnader, levetid og slitasjeegenskaper som skiller seg lite fra ordinære norske dekker, og som samtidig gir en begrenset støyreduksjon, er den løsningen som sannsynligvis gir mest positiv nettonytte. Porøse dekker kan være økonomisk lønnsomt på veger med mange støyutsatte boliger - forutsatt at dekkenes slitasjeegenskapene er gode, det vil si at de ikke fører til mer svevestøv. 10

11 Videre arbeid Resultater, råd og anbefalinger fra prosjektet gir ledelsen i Statens vegvesen et beslutningsgrunnlag for å vurdere hvordan den nye kunnskapen skal tas i bruk, blant annet i etatens håndbøker og i strategi for dekkevedlikehold. Videre må det vurderes hvordan Statens vegvesen i samarbeid med relevante fagmiljøer skal jobbe videre med oppfølging og utvikling av miljøvennlige vegdekker. Kunnskap om miljøvennlige vegdekker må spres til alle aktørene i bransjen Mange av forsøksdekkene vil bli fulgt opp videre med støymålinger og registrering av tilstandsutvikling. Det foreligger prosjektforslag til nordiske samarbeidsprosjekter både innen støv- og støy/teksturanalyse. Fortsatt uavklarte spørsmål av felles interesse for de nordiske land vil bli videre utredet i disse prosjektene. I tillegg vil det bli arbeidet med å ta i bruk kunnskap om miljøvennlige vegdekker i: Nord 2000 (oppdatering av støyegenskapene for asfaltdekker i programmet for beregning av trafikkstøy fra veger) Støykart Europeisk standardisering (harmonisering og typegodkjenning av støysvake dekker) 11

12 Kontakt Prosjektleder: Jostein Aksnes, Teknologiavdelingen E-post: Telefon: / Postadresse: Postboks 8142 Dep, 0033 Oslo Besøksadresse: Abels gate 5, 7030 Trondheim grafisk.senter@vegvesen.no