artikkelen - Franzefoss Minerals

>> TEMA
AsfAlT
Fra prøvestrekningen på E6 ved Lillehammer.
Roar Telle fra Lemminkainen og Martin Mengede fra
Franzefoss Minerals.
Filler i asfalt –
et bidrag til varige veger
Hydratkalk kan bidra til å redusere aldring i asfalt,
som et alternativ til aminer. Nå testes denne filleren
ut på en strekning på E6 ved Lillehammer.
T E K S T: M a r t i n M en g ed e ,
f r a nZef o s s M i n er a l s
Asfaltdekker har begrenset levetid, avhengig av dekkets tekniske kvalitet, grunnarbeid og
utlegging, trafikkforhold og klimafaktorer. Spesielt krakelering er en funksjon av vanngjennomtregning. Dette kan føre til at bindemiddelet forsvinner og at det faller biter av asfalten, såkalt separasjon. Bruk av hydratkalk påstås å
kunne redusere aldring, men den er ikke brukt
i Norge ennå.
stoff i asfaltbransjen i mange år. Store utredninger på 70-tallet i flere amerikanske stater ledet
til at rundt 10 prosent av alle asfaltblandinger
innholder hydratkalk i dag. Et stort antall
forskningsprosjekter har vist at hydratkalk forbedrer vedheftsegenskapene (Dallas N. Little et
al.) mellom bitumen og steinmaterialer og kan
gi bedre deformasjonsegenskaper, bedre vannfølsomhet og en større homogenitet.
Hydratkalk har lenge vært kjent for blant annet
100
forsker På fillerProdUkter
Hydrakalk
MED
DEKNINGSGRAD (%)
Utviklingsavdelingen i Franzefoss Minerals jobber blant annet sammen med forskjellige asfaltentreprenører, myndigheter og forskingsinstitusjoner for å utvikle forskjellige asfalttyper på
basis av våre fillerprodukter (Hydratkalk og
Bitufill).
Kvalitetsaspekter for å bygge robuste veger, i
samspill med dokumentasjon for og nye krav til
materialegenskaper, ble blant annet mål for varige veger i Statens vegvesens nye forsknings- og
utviklingsprogram (FoU) som startet nå i 2011.
Bestandigheten av asfalt og lengre levetid er et sentralt tema innenfor dette prosjektet. Hva kan Franzefoss Miljøkalks fillerprodukter bidra med her?
Amin
75
VEDHEFTNINGSMIDDEL
50
Hydratkalk i asfalt er kjent som et tilsetnings66
FIGUR 1:
Hydratkalk sine
vedheftsegenskaper i
varmblandet asfalt
(Ab11) med forskjellige
steinmaterialer (sure/
basiske).
KVARTS
krav 48 timer
25
0%
UTEN
26%
29%
59%
0
0
redUserer striPPing
å redusere slik separasjon (stripping). Det er visse
steintyper (sure) som er spesielt utsatt for separasjon, og i tillegg til kjemiske fenomener, påvirker også varme, regn, fryse/tine-sykluser og trafikale forhold asfalten.
I flere europeiske land brukes det i dag
hydratkalk, eller miksede fremmedefiller (kalkfiller og hydratkalk) som et supplement. I enkelte land ble det innført krav i henhold til EN
13043 for innhold av kalsiumkarbonat i filler av
24
48
72
96
120
TID (timer)
01 2012
VV_01_66_ASFALTFILLER 66
10.01.2012 17:38:15
ASFALT
GJENBRUK AV
ASFALT
BITUMEN
Ab
Da
VANNSKADER & BINDINGSEGENSKAPER
H
O
H
O
O
H
SiO32-
Med asfaltgjenvinning kommer gammel
asfalt til heder og verdighet i nye prosjekter.
Gjenvunnet asfalt er glimrende materiale
som kan benyttes i hele veikonstreksjonen,
fra forsterkningslag til slitelag.
Ca2+
SURE BERGART
BASISKE (KALK)
Bruk av gjenvinningsordninger er ressurssparende, miljøvennlig – ikke minst – hensynsfullt i forhold til kommende generasjoner.
Vi ønsker oss ikke dumping-plasser for asfalt i
vår vakre, norske natur (det er dessuten ikke
tillatt).
Returasfalt skal leveres til godkjent mellomlager. Har du spørsmål? Kontakt oss gjerne!
UNDER FIGUR 2: Varmfølsomhet av asfaltdekker er avhengig av asfalttyper
og valgte produktkvaliteter (bitumen, steinmaterialer).
DEFORMATION (mm)
12
Ab11 PmB with Hydrated lime
Telefon: 67 10 10 90
Ab11 PmB without Hydrated lime
10
2011
8
2010
Følg med på vår hjemme side
www.asfaltgjenvinning.no
Har du spørsmål ta kontakt
Telefon: 67 10 10 90
E-post: [email protected]
[email protected]
6
2009
4
2
42
36
1,
24
18
12
30
1,
1,
1,
1,
06
1,
94
88
82
76
00
1,
1,
0,
0,
0,
64
70
0,
0,
0,
0,
58
0
DISTANCE (km)
01 2012
VV_01_66_ASFALTFILLER 67
67
10.01.2012 17:38:19
>> TEMA
asfalt
Aldering/
Fasthet & Moduler
Utmatting/
Deformasjon
Direkte
effekter som
Kjemiske og Fysikalske
effekter på
Filter
Bitumen
Tilslag
Høye porøshet / Finhet
Ca2+ / pH verdi
Miljø påvirkning
Sure reaksjoner / Herding
Nøytraliserer effekten av
dårlig vedheftnings param.
Modifisere overflate
egenskaper
Behandle leire partikler
Asfalt sement: Viskositet / Reaktivitet
Fukte skade og
Frost resistans
Figur 3: Egenskaper og virkninger av hydratkalk og filler i asfalt.
kalkstein (CaCO3) og innhold av kalsiumhydroksid (Ca(OH)2 i blandet filler, som skal deklareres
i samsvar med den aktuelle kategorien angitt i
regelverket. I Sverige og Danmark brukes det
hydratkalk i asfalt, og forskning har bekreftet at
bruk av hydratkalk vil bremse oksidasjonsraten
(aldringsprosessen) i visse typer bitumen.
Mer stabile enn egenfiller
Bitufill-produkter viser seg mye mer stabile enn
egenfiller (filterstøvmaterialer fra asfaltprodusentene) med et lavt standardavvik på grunn av
en mer kontrollert produksjonskontroll.
Norge har pr. i dag svært liten utvikling når
det gjelder bruk av hydratkalk eller kalkfiller med
høy andel av Ca2+.
Egenskapskrav i henhold til kvalitet på asfaltdekkene knyttes ofte til vedheftningen. I Håndbok 018 – Vegbygging (normaler) fra Statens vegvesen viser man til viktigheten av det. For å sikre at asfaltdekker oppnår tilstrekkelig bestandighet, er det viktig med god vedheft mellom steinmaterialet og bindemiddelet (Figur 3). Vedheftningen forbedres med tilsetning av amin, hydratkalk eller sement. For enkelte massetyper er det
krav om tilsetning av amin.
Forsøksfelt ved Lillehammer
Franzefoss Miljøkalk, som produsent av Hydratkalk og Bitufill, startet i 2008 forskjellige utvi68
Tabell 1: Ab 11 PmB
resepter – ordinær og
med hydratkalk.
Materiale/
Enhet
parameter
Ab 11 PmB
Ordinær med hydratkalk
Bindemiddel
(%)5,9 5,9
Hulrom
(%)3,5 3,5
Massetemp.
(°C)170 170
Dekkets densitet
(g/cm3)2,33 2,33
Pukk 0/8
(%)
60,0
60,0
Pukk 8/11
(%)
35,0
35,0
Bitufill
(%)5,0 3,5
Hydratkalk
(%) -1,5
Amin
(%)0,3
klingsaktiviteter i samarbeid med asfaltbransjen
for å skape mer kunnskap om bruk av hydratkalk
og filler i asfalt, og for å få en referanse i Norge.
Et 400 meters forsøksfelt med ordinær asfalt,
Ab 11 PmB (Tabell 1), og et med hydratkalk ble
lagt på E6 ved Lillehammer, I tillegg ble det lagt
et prøvetakningsfelt med tung trafikkbelastning
(Figur 2).
Målene er å lage undersøkelser av asfaltens
egenskaper i laboratorium og felt for å vise vedheftsegenskaper av hydratkalk mot amin og forskjellige steinmaterialer, den praktiske tilsetning
av hydratkalk på asfaltfabrikken og de økono-
-
miske forutsetninger for bruk av hydratkalk i
asfaltproduksjon.
kan øke levetiden med tre år
Økonomiske aspekter som lavere levetidskostnader i henhold til kost-/nyttevurderinger fra forskjellige feltforsøk med hydratkalk i asfalt, har
vist at levetiden øker med tre år (en økning på 38
prosent).
Prosjektet pågår minst til 2013, og andre interessante utviklingsprosjekter, med bruk av kalksteinfiller og/eller hydratkalk i asfalt, er under
gjennomføring.
01 2012
VV_01_66_ASFALTFILLER 68
10.01.2012 17:38:20