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

Politiska syften motarbetar trafiksäkerheten

I DN den 31 maj skriver vänsterpartister i Stockholm att de kräver att dubbdäck förbjuds i hela Stockholms innerstad. De far med felaktigheter, för att inte säga rena osanningar, för att hävda sin mening utan att ta den minsta hänsyn till trafiksäkerheten. Artikeln är så tendentiös att den är knappt värd att kommentera. Men ändå, trafiksäkerheten får man bara inte helt bortse ifrån i en miljödebatt där man dessutom bortser från andra mycket farligare effekter. Nanopartiklarna, som avges av avgaserna och som det kan finnas ett hundra miljoner av i en liter luft som man inandas, nämns inte med ett ord. Dubbdäcken används endast på vintern och det är sällan att vägarna är så torra att det det bildas partiklar i luften på grund av dem. Möjligen på våren. Avgaserna finns året runt och är kanske värst på sommaren då folk är mera ute på gatorna, har öppna fönster och vistas på uteserveringar.

Politikerna hävdar att dubbdäcken är den enskilt största källan till skadliga partiklar i luften. Fullständig nonsens! 1 miljon nanopartiklar från avgaser i en liter luft som dessutom lätt kommer ner i lungorna och ut i blodet måste vara avsevärt farligare.Det finns tyska undersökningar som visar detta och där finns inte dubbdäck överhuvudtaget.

Politikerna påstår att 30-40 personer dör i Stockholm varje år av partiklar från dubbdäcken. Ramlar de bara ned på gatan och dör, kan man fråga sig. Nej, så är det inte, utan det är fråga om redan sjuka eller gamla människor som dör en något för tidig död. Det känns cyniskt att skriva detta, men det är det som är sanningen, inte det som politikerna skriver i sin debattartikel i en svensk rikstidning. I trafikolyckor däremot kan man dö direkt, även om man är en fullt frisk tonåring. Man behöver inte vara i livets slutskede.

Politikerna hänvisar till norska och svenska erfarenheter med dubbfria däck där de påstår att man inte kunnat påvisa fler olyckor. Naturligtvis inte. Varken i Norge eller Sverige förekommer helt dubbfri trafik vintertid. Dubbarna har stor betydelse för att skapa grepp för de som kör odubbat. Skulle dubbdäcken helt försvinna så skulle de odubbade däcken glida, spinna och polera isen ständigt så att det skulle bli bara halare och halare. Politikernas påstående saknar således helt grund. Dessutom finns flera vetenskapliga undersökningar som visar dubbdäckens betydelse för att minska olyckor såväl vinter- som sommartid.

I Göteborg har man inte kunnat påvisa en positiv effekt på luften med det dubbförbud som rådde förra vintern på Friggagatan. Artiklar om detta har funnits i pressen, bland annat i tidningen Motor.

Så länge det saknas andra sätt att rugga isen eller att få bort isen från vägbanan vintertid innan någon olycka sker så behövs dubbdäcken. Sandning leder sannolikt till värre partikelproblem och ökad saltning är inte bra, varken ur miljösynpunkt som ur ekonomisk synpunkt.

Egentligen borde vänsterpartisterna kräva ett totalt bilförbud i Stockholm. Då skulle man kunna tala om ren luft. Men det är väl politiskt omöjligt, bättre att hacka på dubbdäcken.

 

Partikelhalterna ökar trots dubbdäcksförbud

Motormännen skriver idag på UNT Debatt om dubbdäcksförbudet på delar av Vaksalagatan och Kungsgatan i Uppsala, som införts i syfte att minska halterna av PM10-partiklar. Trots förbudet har inte halterna minskat, utan istället ökat trots att andelen fordon med dubbdäck minskat!

Dubbdäcksförbudet på delar av Vaksalagatan och Kungsgatan infördes 2010 i syfte att minska halterna av PM10-partiklar. Trots det överskreds miljökvalitetsnormerna hela 40 gånger under 2011. Överskridande ska endast få ske vid 35 dygn om året enligt Naturvårdsverkets krav. Det innebär en klar försämring jämfört med 2010, då miljökvalitetskraven överskeds 29 gånger.

Läs gärna hela debattartikeln som alltså finns i dagens upplaga av Uppsala Nya Tidning eller på webben via länken ovan.

Byt till sommardäck

I södra Sverige ser väderprognosen positiv ut vad gäller risken för att råka ut för vinterväglag. Risken kan dock finnas om det blir kallt till exempel på natten och det är risk för isbildning på vägytan. En polis är fri att själv avgöra om vinterväglag råder och således fram till den 31 mars kan man råka illa ut om man har satt på sommardäcken och ertappas med dom.

Dubbdäcken sliter onödigt mycket nu när det är barmark och framförallt slits dubben. En fördel är att dubbutsticket ökar om det är torrt ute eftersom däckslitaget då blir större än dubbslitaget och dubben kryper fram. Många års testning av dubbdäck har visat detta förhållande. Då har man bra utstick till nästa säsong förutsatt att däcken inte är alltför slitna. De bör ha minst 5 mm kvarvarande mönsterdjup för att anses som acceptabla vinterdäck.

Nu går jag ut och byter till sommardäck.

Kändis ute på det hala

I Dagens Industri finns en artikel om Swedbanks VD Michael Wolf, som körde från Stockholm till Kolmården en tidig morgon med en redaktör från DI som passagerare. Hon, Johanna Saldert, beskriver hur Wolf plötsligt i 110 km/t slår till bromsarna allt vad han orkar, men det händer inget. En bilkö 500 meter längre fram kommer allt närmare. Till slut lyckas Wolf styra åt sidan och passerar 5 bilar i kön. Sannolikt var det bättre grepp närmare diket. Alltså en bromssträcka på bortåt 550 meter på en av Sveriges mest trafikerade motorvägar. Blankis kan således uppträda när som helst och var som helst.

Vi vet ju inte vad det var för däck på bilen, en Audi  lånebil eftersom Wolfs egen bil stod på verkstad. I sämsta fall var det sommardäck, men man skall väl inte beskylla Autoplan (Swedbanks eget leasingföretag) för att låna ut olagliga bilar. Nej, troligtvis är det de underbara miljövänliga dubbfria vinterdäcken som vissa politiker och myndigheter påstår är lika bra som dubbdäck. Vad utsätter vi oss inte för i tron att vi skonar miljön. Egentligen borde vägen ha varit saltad eller sandad, men båda åtgärder är också negativa för miljön.

En enkel beräkning av friktionen utifrån artikelns uppgifter om hastighet och bromssträcka ger vid handen att det rör sig om en friktionskoefficient på 0,09, således ett värde man får med odubbade däck på blankis. Med bra dubbdäck (nordiska) hade bromssträckan blivit i sämsta fall hälften. Dessutom hade dubbarna rivit i isen så att nästa bils däck hade fått något att greppa i. Som det nu var så polerade Hr Wolfs däck isen ännu mer för bakomliggande bilar. Det kanske var det han själv råkade ut för som följd av att flera före honom hade bromsat, med odubbade däck.

Det här är en av de bästa praktiska exemplen från det verkliga livet där man ser att bromssträckor på över en halv kilometer är ingen myt. Artikeln var mycket intressant i övrigt också och kan rekommenderas.

Avslutningsvis kan jag nämna att jag har själv råkat ut för samma väglag på samma vägsträcka utanför Nyköping. Den gången hade polisen stoppat trafiken en stund medan saltbilen körde. Jag klarade mig kanske tack vare att jag var medveten om att temperaturen var farligt nära minusgrader. Jag körde försiktigt. Naturligtvis hade jag ju dubbdäck också.

fc Bromsträckor vid olika friktionskoefficienter fr 90 km/h meter beskrivningarna nedan är inte exakta och kan variera med olika beläggningar. Gäller med däck utan dubb
0,05 637 extremt hal is
0,10 319 hal is
0,15 212
0,20 159 ruggad is
0,25 127
0,30 106 skrovlig vägbana med ishinna
0,35 91
0,40 80
0,45 71
0,50 64 våt slät asfalt