Luftburna partiklar från dubbdäckens slitage på asfaltytor – Har väghållarna gjort sin hemläxa?

Civ Ing Johan Granlund, Teknikchef Vägteknik, WSP, johan.granlund@wspgroup.se

På senare år har det varit mycket diskussion om partikelutsläpp från dubbdäckens slitage på vägars och gators yta. Däremot saknas diskussion om betydelsen för partikelutsläppen av kvaliteten hos alla ingående stenmaterial i gatornas slitlager. Nedan visas att det snarare är regel än undantag, att betydande andelar av slitlagrens stenmaterial utgörs av bergarter som inte har god tålighet mot slitage från dubbdäck och därför snabbt nöts ned till partiklar. Trots detta kallas sådana beläggningar dubbdäcksresistenta. Det behövs mer forskning på området, så att inte de trafiksäkerhetshöjande dubbdäcken ges överdriven skuld i sammanhanget.
Flera svenska tätorter har oren luft
Partiklar så små att de är inandningsbara och luftburna över större sträckor kallas PM10. Ett antal svenska tätorter har svårigheter att klara EU:s gränsvärde för dygnsmedel samt miljökvalitetsnormen för PM10[i]. Många anser att orsaken är dubbdäckens slitage på vägytan.
Spårslitaget har minskat rejält tack vare skonsammare dubbdäck och bättre asfalt
Sedan tidigt 70-tal har många åtgärder gjorts för att minska vägytornas slitage; dubbarnas vikt, antal, slagkraft och utstick har minskats. Slitaget påverkas självklart av mängden trafik, liksom av körfältsbredd, hastighet, vägsalt, asfaltens bindemedel och tillverkningskvalitet. Asfaltens slitstyrka har höjts genom att använda sten av hårda bergarter och grövre storlek samt ökad andel sten i slitlagret. Resultatet är rejält minskat spårslitage på svenska vägar[ii]
Dramatiskt minskat partikelutsläpp med grov sten av hårda bergarter
Ca 90 % av det vägmaterial som dubbdäcken sliter loss blir grovt stoff som hamnar i och kring vägdikena, medan 10 % av materialet bildar PM10. Den allra viktigaste slitagefaktorn är hårdheten hos stenarna i slitlagret[iii]. En fullskalig demonstration skedde i Sunne, där Storgatan år 2008 felaktigt belades med asfalt av mjuk sten. Felet upptäcktes våren 2012 genom oväntat stort spårslitage. I juli 2012 byttes den felaktiga beläggningen ut mot avsedd ”hård asfalt”. Upprepade mätningar efter åtgärden visar radikalt minskad halt PM10[iv].
Dubbtåligheten kontrolleras enbart för de grövsta stenarna
Vid asfaltverken hanteras ballast uppdelat i olika fraktioner (se foto). Stenmaterialets tålighet mot dubbtrafik testas i en s k kulkvarn, uteslutande på ballast i fraktion 11-16 mm[v].I asfaltverkets kalldoseringsfickor
hanteras ballast uppdelat per fraktion
I de asfaltverk som inte står i täkt med tillräckligt hård bergart används specialsten, kostsamt transporterad från täkt med hårt berg. För att vinna asfaltanbud med lägsta pris är en utbredd praxis att asfalten görs med dyr specialsten endast i den fraktion som testas (11-16 mm), medan ballast i fraktion 8-11 och 4-8 mm samt sand 0-4 mm utgörs av lokal bergart. Reformen att använda hård sten i fraktion 11-16 mm har medfört minskat spårslitage. Men vilken roll spelar (bristen på) hårdhet i fraktion < 11 mm för uppkomst av partiklar PM10?
Hårdheten hos ballasten i alla fraktioner påverkar dubbdäcksslitaget
Vägbeläggningars slitage från dubbdäck kan delas in i tre faser[vi], se figur nedan. Först krossas material i bruket mellan ytans grövsta stenar ned och slits bort, figur b. Efterhand utformas en grov ”hud” av slitstarka stenar på vägytan, figur c. Processen påverkas främst av asfaltens sammansättning, inklusive hårdhet hos ballast i olika fraktioner. Efterhand krossas och slits även grövre stenmaterial. Underliggande bruk friläggs, figur d, och slitaget tar ny fart.

Dubbdäckslitagets faser

Oklart hur mycket PM10 som kan förebyggas med hård sten i storlek under 11 mm
En av de vanligaste beläggningarna på stadsgator är ABT16. Vid tillverkning ABT16 kan upp till 88 % av stenmaterialet passera 11 mm siktstorlek[vii] och därmed enligt ovan vara av icke dubbresistent bergart. Frågan är hur stor reduktion av PM10 som kan uppnås i tätorter genom att regelmässigt tillverka asfalt med tillräckligt hård sten även i fraktion < 11 mm, och inte enbart i fraktion 11–16 mm? Denna fråga bör vetenskapligt belysas och besvaras av väghållarna, dvs. Trafikverket och Sveriges kommuner.

[i]Vägbeläggningar och PM10. (2012). Trafikverket, publ 2012:240.                                                                                             Internet: http://publikationswebbutik.vv.se/upload/6938/2012_240_Vagbelaggningar_och_PM10.pdf

[ii]Granlund, J. (2014). Dubbat eller odubbat? Föredrag vid Rotary Borlänge – Domnarvet.

[iii]Åtgärder för att minska emissionerna av partiklar från slitage och uppvirvling från vägtrafiken. (2007). Trafikverket. Internet: http://www.trafikverket.se/PageFiles/28253/uppdrag_att_utreda_mojliga_atgarder_for_att_minska_partikelemissionerna_fran_slitage_och_uppvirvling.pdf

[iv]Lägre partikelhalter 2013. Sunne Kommun, Information om luftmätningar i Sunne.                                        Internet: http://www.sunne.se/globalassets/upload/miljo_halsa/dokument/luft/information-om-luftmatningar-i-sunne.pdf

[v]Ballast – Mekaniska och fysikaliska egenskaper – Del 9: Bestämning av motstånd mot nötning av dubbdäck (Nordiska kulkvarnsmetoden). (1998). Svensk standard SS-EN 1097-9.

[vi]Skadekatalog for bituminøse vegdekker. (2014). Statens vegvesen, Håndbok V261.                                      Internet: http://www.vegvesen.no/_attachment/69888/binary/964042

[vii]Typblad för tät asfaltbetong, ABT, ACslit. Trafikverket, TRVKB 10 Bitumenbundna lager.                                 Internet: http://publikationswebbutik.vv.se/upload/6343/2011_082_TRVKB_10_bitumenbundna_lager.pdf

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *