2.1 Blanding av asfaltmasse

FNs bærekraftsmål

STOPPE KLIMAENDRINGENE

Lavtemperatur asfalt (LTA) betyr mindre bitumendamp, reduksjon av energiforbruket og lengre håndteringstid.

Asfaltmasse produseres normalt varm i en asfaltfabrikk. Varm asfaltmasse er en «ferskvare» som må legges ut mens den fortsatt er varm. Asfaltmasse kan også produseres kaldt i enklere blandeverk. Kaldproduserte masser benyttes normalt til bærelag og slitelag på mindre trafikkerte arealer. Asfalt kan gjenbrukes direkte på veien med spesielle maskiner som varmer opp gammelt asfaltdekke, freser det opp, blander på nytt og legger massen ut igjen på samme sted.

For å blande bindemiddel med steinmaterialer (tilslag) må bindemiddelet ha en konsistens (viskositet) som gjør det flytende nok til å gi en god blanding. Den vanligste måten er å varme opp materialene til en temperatur hvor bindemiddelet er passe mykt, slik at det lett lar seg blande med steinmaterialet.

Blandetemperaturen for varmblandet asfalt er valgt slik at det bindemiddelet som benyttes, er passe flytende for å gi tilslaget god bindemiddeldekning. Er temperaturen for lav, blir bindemiddelet for tyktflytende til å gi god blanding, og er temperaturen for høy, blir bindemiddelet så tyntflytende at det er fare for avrenning, og i tillegg herder bindemiddelet mer før utlegging fordi bindemiddelfilmen er tynn. Normal blandetemperatur for varmblandet asfalt med bitumen er i området 140–180 °C. Stivere bitumen krever høyere temperatur.

I de senere årene har det blitt utviklet teknikker for å foreta denne blandingen ved lavere temperatur, såkalt lavtemperaturasfalt – LTA. Da vil bindemiddelet ha en riktig konsistens for blanding ved 30–60 °C lavere temperatur enn normal produksjonstemperatur på 150–180 °C. Mulige teknikker for å produsere LTA er skumming av bitumen, tilsetning av kjemikalier, modifisering med voks, eller kombinasjoner av disse teknikkene. Hensikten med LTA kan være å redusere mengden bitumendamp for å bedre arbeidsmiljøet, redusere energiforbruket ved produksjon for å redusere klimagassutslipp, eller oppnå lengre håndteringstid fordi avkjølingene går langsommere når asfaltmassens temperatur ligger nærmere omgivelsestemperatur.

Lavtemperaturasfalt er en produksjonsteknikk for å kunne senke temperaturen; det er ikke en egen massetype. Alle massetyper kan produseres som lavtemperaturasfalt. Det er et ønske om å øke andelen lavtemperaturasfalt gradvis til dette er den normale måten å produsere asfalt på. I 2020 var andelen asfalt som ble produsert med en lavtemperaturteknikk, 27 %.

Eksempel på mobile fabrikker. Foto: Veidekke

For både varmprodusert asfalt og lavtemperaturasfalt er det ønskelig at alt tilslag skal være tørt ved blanding med bitumen, fordi restfukt i massen kan redusere asfaltdekkets levetid.

Andre måter å gjøre bindemiddelet blandbart med steinmaterialer er å emulgere det i vann, det vil si å produsere en bitumenemulsjon av bitumendråper fordelt i en kontinuerlig vannfase, som gjør bindemiddelet passe flytende ved omgivelsestemperatur, eller å skumme bitumenet inn i fuktig steinmateriale. Se mer om emulgering under bitumenemulsjon på side 27. Begge disse teknikkene benyttes i kaldprodusert asfalt, hvor bindemiddelet blandes med fuktig tilslag ved omgivelsestemperatur.

Et bindemiddel som ble brukt tidligere, var bitumenløsning. I bitumenløsning er bitumen blandet med et tyntflytende løsemiddel, som for eksempel whitespirit. Dette gjør det mulig å blande bindemiddelet med steinmaterialer ved lav temperatur. Massen får deretter sin hardhet når løsemiddelet damper av. I dag er det av miljøhensyn ikke vanlig å benytte løsemidler.

Prinsippet for varmblandet asfalt

Det er to hovedprinsipper for å produsere varmblandet asfalt: → Satsblandeverk, hvor materialene veies inn i satser/batcher på noen få tonn og blandes. → Kontinuerlig blandeverk, hvor materialene blandes i en konstant strøm, som regel i en blandetrommel.

Fabrikkene kan være stasjonære, flyttbare eller høymobile. En stasjonær fabrikk, som kun står på samme sted, er som oftest

Oppbygningen av satsblandeverk. et satsblandeverk. Flyttbare fabrikker er bygget opp av containere som kan demonteres, flyttes og monteres på et nytt sted i løpet av en uke eller to. Mobile fabrikker er bygget opp av elementer med hjul. Disse er ofte, men ikke alltid, kontinuerlige blandeverk. Mobile fabrikker kan flyttes raskt og har ofte mer enn én oppstilling per sesong.

Bitumen leveres ved produksjonstemperatur til tanker på asfaltfabrikken. Steinmaterialene leveres til lagerhauger for hver sortering og mates inn i fabrikken via kalddoseringslommer.

Fremmedfiller blåses inn på en fillersilo. De andre materialene som benyttes i produksjonen, som amin og fiber, leveres på tank, containere eller i storsekker.

Satsblandeverk

Fordelen med satsblanding er at det raskt kan skiftes mellom ulike massetyper. For en asfaltfabrikk i tett befolket område med mange kunder som henter asfalt til ulike formål, er et satsblandeverk godt egnet.

De ulike sorteringer av tilslag mates i kalddoseringslommer, normalt med en hjullaster. Materialene kan komme på matebånd fra større siloer. Fra kalddosering føres et samlet steinmateriale fra flere sorteringer til tørketrommelen hvor materialet tørkes og varmes til riktig temperatur. Tørketrommelen roterer, og det er skovler som løfter og slipper materialet inne i trommelen.

Fillersiloer

Tanker for bitumen Posefilter

Asfaltsiloer Miksekammer

Vekter Varmelevator Sikt Avsug fra blandetårn

Roterende tørketrommel Grovutskiller Retur til produksjon

Kalddoseringsapparat

I enden av tørketrommelen sitter en brenner som tørker og varmer opp materialet. Riktig innstilling av brenner og luftmengde er viktig for god tørking av tilslaget.

Luften fra tørketrommelen, som inneholder mye støv, går først til en grovutskiller og deretter til et filter. Fra grovutskilleren går materialet tilbake i materialstrømmen. Fra filteret går finere støv til en egenfillersilo. Det er en fordel om egenfilleren går mest mulig direkte inn i produksjonen via en buffer, slik at det er det riktige materialet som benyttes. Filleren beholder da noe av temperaturen fra oppvarmingen. Kun ved overskudd lagres den på egenfillersiloen, hvorfra det kan hentes filler ved et underskudd. Det er begrenset hvor mye støv en fabrikk får slippe ut fra filteret til omgivelsene gjennom skorstein. Filteret består vanligvis av en mengde tekstilposer som samler opp støvet. Filterposene må ha jevnlig ettersyn og byttes hvis de er ødelagt, slik at fabrikken ikke slipper ut for mye støv. Støvmengden kontrolleres ved måling av støvmengden i skorstein hvert år.

Til oppvarming av tørketrommelen benyttes en brenner som fyres med olje, gass, bioolje eller trepellets. En stor andel av klimagassutslippet ved asfaltproduksjon kommer fra brenneren. Hva vi fyrer med, har derfor stor innvirkning på det totale utslippet av klimagasser. Hvor mye vann som må fordampes, er avgjørende for mengden av energi som må brukes. Derfor er det en stor fordel å holde tilslaget tørt, for eksempel ved å lagre råvarene under tak og ha tak over kalddoseringslommer og matebånd.

Brukes resirkulert asfalt som råvare i produksjon av ny asfalt, kan denne tilsettes flere steder i prosessen. En egen tørketrommel for resirkulert asfalt, eller en trommel hvor den resirkulerte asfalten varmes skånsomt i et ytre kammer på tørketrommelen, tillater at det teknisk kan brukes store andeler (50–90 %) resirkulert asfalt.

Tilsetning i en gjenbruksring på tørketrommel tillater middels store mengder, opptil 50 %, og tilsetting kaldt og fuktig direkte i miksekammeret tillater mindre mengder, opptil 20 %. Ved tilsetning av kald, resirkulert asfalt må det øvrige steinmaterialet varmes ekstra for å kompensere for den lave temperaturen på resirkulert asfalt for å få riktig temperatur på den ferdige asfaltmassen. Statens vegvesens vegnormaler, håndbok N200, angir maksimal tillatt tilsetning av resirkulert asfalt for de ulike massetyper og produksjonsmåter.

Fra tørketrommelen går tørt steinmateriale til sikting og lagring i varmsiloer. Som oftest er det en elevator som løfter

Eksempel på blandetårn, satsblandeverk. En elevator med et kjede påmontert kopper bringer materialet opp i blandetårnet hvor det siktes og fordeles på ulike varmdoseringslommer, hvorfra materialene veies inn i miksekammeret og blandes. Foto: Wirtgen

Oppbygning av kontinuerlig blandeverk.

Asfaltsiloer materialet opp i et blandetårn hvor materialene siktes i ønskede sorteringer for innveiing i miksekammeret. Sikting i ulike sorteringer gjør det mulig å veksle raskt mellom ulike massetyper. Produseres det større mengder av en asfalttype, kan materialstrømmen gå utenom sikt «bypass». Produksjon utenom sikt krever nøyaktig innstilling av kalddoseringen, som da styrer sammensetningen av steinmaterialet.

Når alle råvarene er tilgjengelige i asfaltfabrikken, kan blandingen starte. Rekkefølgen på innslipp i miksekammeret kan ha innvirkning på asfaltmassen – spesielt hvordan finstoff og filler blandes med bindemiddelet. Blandetiden må fastsettes slik at asfaltmassen blir homogen. Dette må kontrolleres med prøveblandinger. Hver blanding tar omkring et minutt.

For kort blandetid gir inhomogen masse, og for lang blandetid reduserer asfaltfabrikkens kapasitet. Mikseren må kontrolleres jevnlig på grunn av materialslitasje.

Fordi det er volumforholdene som bestemmer asfaltmassens egenskaper, mens materialene veies inn ved hjelp av vekter, må den resepten som er proporsjonert i laboratoriet, følges. (Se mer om proporsjonering på side 42.) Hvis det produseres av materialer med ulik densitet, er dette spesielt viktig. Forholdet mellom egenfiller og fremmedfiller bør holdes konstant.

Amin blandes normalt inn ved tilsetning i bindemiddelstrømmen før miksekammer. Benyttes større mengder resirkulert

Fillersiloer

Tanker for bitumen Posefilter

Retur til produksjon

Trommelblander Grovutskiller

Kalddoseringsapparat

De som arbeider på en asfaltfabrikk, må ha kjennskap til de farer arbeidet kan medføre, ha opplæring og trening samt riktig verneutstyr for de ulike arbeidsoppgavene. asfalt, kan det benyttes en mykner, også kalt foryngelsesmiddel eller rejuvenator, som også tilsettes i bindemiddelet før blanding med steinmaterialet. Fra miksekammeret slippes asfaltmassen ned i en vogn/vagg som går til en isolert asfaltsilo (ferdigvaresilo) for lagring før utkjøring til utleggersted.

Kontinuerlig blanding

I et kontinuerlig blandeverk skjer både tørking og oppvarming av tilslaget og blanding med bindemiddel og andre tilsetninger i en trommel. Et kontinuerlig blandeverk har ingen sikter og ingen varmsiloer for lagring av tørt tilslag. Det er kalddoseringen som bestemmer sammensetningen av asfaltmassen.

Hvis det produseres av en lang sortering, for eksempel 0–16 mm, kan det være en fordel å mate dette materialet i så mange kalddoseringslommer som mulig for å utjevne variasjoner. Lange sorteringer separerer lettere enn korte sorteringer.

Det finnes en rekke ulike blandetromler for kontinuerlige blandeverk. Noen har indirekte oppvarming av resirkulert asfalt i et ytre kammer. Det er viktig at bindemiddelet ikke kommer i kontakt med flammene fra brenner. For høy temperatur kan skade bindemiddelet.

Sikker produksjon av asfaltmasse

Ved produksjon av asfaltmasse er det mange oppgaver å utføre: → Det skal produseres en homogen masse med riktig sammensetning og temperatur. → Det skal ikke benyttes mer energi enn nødvendig, både på grunn av økonomi og miljø. → Det skal ikke støve eller støye unødvendig mye, både av hensyn til arbeidsmiljø og til eventuelle naboer. → Sikkerheten skal ivaretas for dem som arbeider på fabrikken, og for dem som besøker fabrikken. Bitumen er en flytende væske med høy temperatur (omkring 170–180 °C). All håndtering av bitumen må utføres med omtanke og forsiktighet. Heldekket kropp, hjelm med nakkebeskyttelse og visir, samt egnede hansker må benyttes ved håndtering av varmt bitumen. Det skal være montert nøddusj på områder hvor varmt bitumen håndteres. Nøddusjen må testes jevnlig for å sikre at den fungerer hvis det oppstår en nødsituasjon. Konsentrert amin er en etsende væske som må håndteres slik at den ikke kommer i kontakt med hud eller øyne. Både fulle

Produksjonen av asfalt styres fra dataprogrammer og verksoperatøren følger prosessen på skjermer. Foto: Roar Telle og tomme amincontainere må plasseres slik at uvedkommende ikke kan komme i kontakt med stoffet.

På en fabrikk skal alltid hjelm og vernesko benyttes, samt beskyttelse av øyne ved fare for sprut av væske eller partikler. Ferdsel under ferdigvaresiloer bør unngås. Ved bruk av maskinelt verktøy og utstyr skal det ha vært gitt opplæring i sikker bruk av utstyret. Alle bevegelige deler på fabrikken skal ha beskyttelsesdeksel.

Hvis vaggen går på en skrå bane opp til toppen av siloene, må området i nedre ende av vaggbanen sikres slik at ingen blir skadet ved et eventuelt wirebrudd. Vaggen med asfaltmasse veier mange tonn og kan forårsake store skader. Nyere asfaltfabrikker har ofte en rett vaggbane.

Før spesielle arbeidsoppgaver utføres, for eksempel reparasjoner, skal en sikker jobbanalyse (SJA) utføres: Hva kan gå galt, hva er sannsynligheten for at det kan skje, og hvordan kan vi unngå at det skjer? Det bør ikke være mulig å starte fabrikken mens vedlikeholdsarbeid utføres.

Det skal gjennomføres opplæring og øvelser i brannslukning og førstehjelp.

Drift av asfaltfabrikken

Selv om det er to hovedprinsipper for å produsere varmblandet asfalt – satsblandeverk og kontinuerlige blandeverk – er de fleste asfaltfabrikker litt forskjellig oppbygd. Drift og vedlikehold må tilpasses den enkelte fabrikk.

Råvarer bør ligge tørt under tak for å redusere fyringskostnader og klimagassutslipp. Foto: Roar Telle

I enden av tørketrommelen sitter brenneren. Materialene fraktes gjennom trommelen av medbringere montert på trommelveggen når trommelen roterer. Foto: Wirtgen De fleste asfaltfabrikker har i dag helautomatisk styring, slik at verksoperatøren kjører fabrikken fra en PC og følger prosessen på skjermer. Alle masseresepter legges inn i programmet. Rundt i fabrikken er det plassert sensorer og temperaturfølere som gir meldinger til styringssystemet.

For å produsere en god asfaltmasse er det viktig å ha god kontroll på lagringen av råvarer og mate riktige råvarer inn i fabrikken. Alle steinmaterialer må lagres godt atskilt i egne hauger eller binger som merkes med hva de inneholder. Steinmaterialer bør lagres under tak for å unngå høyt fuktinnhold. Spesielt gjelder dette 0sorteringer, som 0/4, 0/8 eller 0/11 mm og resirkulert asfalt. Det må være god kommunikasjon mellom verksoperatør og hjullastersjåfør når kalddoseringslommer fylles med hjullaster.

Alle sensorer, følere og vekter må kontrolleres og kalibreres for å gi riktige signaler og verdier. Alle luker, spjeld og kanaler må være rene for å unngå blokkeringer. Godt vedlikehold og gode rutiner er viktig for en sikker og god produksjon av riktig asfaltmasse. Verksoperatøren bør foreta en visuell inspeksjon før oppstart av fabrikken for å se at alt er klart for produksjon, og følge alle instruksjoner for den aktuelle fabrikken.

Brenneren må være riktig innstilt for å gi best mulig effekt. Brenner og lufttilgang må kontrolleres jevnlig for å fungere best mulig, slik at forbruket av energi er minst mulig.

I tørketrommelen blir steinmaterialene løftet og sluppet. For å oppnå effektiv tørking og oppvarming er det viktig at

Dårlig God

230 130 150 160

Lufttemperaturen ved utløpsenden av trommelen bør være jevn i trommelens tverrsnitt. Kilde: Tor Henning Hansen

I tørkesonen i trommelen skal steinmaterialet danne en «gardin».

FNs bærekraftsmål

STOPPE KLIMAENDRINGENE

Kaldproduksjon fører til kortere transporter, mindre energibruk og lavere klimautslipp.

Kaldasfalt er forskjellig fra varmprodusert asfalt og gjør at de som arbeider med kaldprodusert asfalt, må ha erfaring med kaldasfalt for å utføre jobben på en tilfredsstillende måte. materi alet har riktig fordeling i trommelen. Feil på materialstrømmen kan gi nedsatt kapasitet og restfukt i steinmaterialet.

Alle slitedeler må sjekkes med jevne mellomrom: løftere i tørke trommel, kopper i elevator, skillevegger mellom varm siloer, mikselabber, etc. Filterposer må kontrolleres. I et kontinuerlig blandeverk vil bitumenpartikler kunne tette fi lterposene og redusere effekten. Er det hull i fi lterposer, må de skiftes om gående slik at ikke utslippet av støv gjennom skorstein blir for høyt.

Kaldblandet asfalt

Bærelagsmasser og slitelagsmasser til veier med lav trafi kkmengde kan produseres kaldt, for eksempel massetypene emulsjonsgrus (Egt), asfaltskumgrus (Asg) og gjenbruksasfalt (Gja).

Kaldproduserte masser blandes på enklere blandeverk som er lette å fl ytte fra et prosjekt til et annet. De plasseres ofte nær en lokal materialforekomst eller en aktuell veiparsell. Det gir korte transporter av masser. Produksjonen krever mindre energi fordi tilslaget ikke skal tørkes og varmes opp. Utslippet av klimagasser blir lavt ved en slik produksjon.

Det var høyere produksjon av kaldasfalt i perioden 1980–2000 enn det er nå. En økning i produksjon av kaldasfalt i fram tiden er sannsynlig på grunn av krav om lavere klimagassutslipp.

Kaldprodusert asfalt inneholder vann både i produksjonen og ved utlegging på veien. Vannet er nødvendig for å kunne bearbeide massen ved omgivelsestemperatur. På grunn av vannet er dekker av kaldmasser mer følsomme for skader den første tiden etter utlegging, både i form av vridningsskader fra kjøretøy og utvasking av bindemiddel ved kraftig nedbør. Når kaldasfalten har «satt seg» og «tørket opp», har den samme kvalitet/levetid som varmprodusert asfalt til tilsvarende formål (Ag, Agb og Ma).

Det er en fordel å legge kalde masser om sommeren slik at massen har tid til å «sette seg» før vinteren. Litt bearbeiding av trafi kk ved relativt høy dekketemperatur er gunstig.

Kaldproduksjon med bitumenemulsjon i 1999. Foto: Roar Telle

Produksjon av masser på veien

Det er flere metoder for å blande steinmaterialer med bindemiddel på veien. En metode for forsterkning av dårlig bærelag på lavtrafikkerte veier er å fjerne eventuelle slitelag av asfalt og deretter frese bærelaget med tilsetning av vann og bindemiddel. Metoden kalles dypstabilisering og utføres med en dypstabiliseringsfres. Massetypene som produseres i denne prosessen, kalles bitumenstabilisert grus (Bsg) eller bitumenanriket grus (Bag).

Det benyttes enten bitumenemulsjon eller skumbitumen. For bitumenstabilisert grus skal bitumeninnholdet være minimum 3,0 %, og den ferdig stabiliserte massen skal oppfylle krav til lastfordelende evne. For bitumenanriket grus er bitumeninnholdet mellom 1,5 og 3,0 %. Hensikten er her å binde finstoff slik at massen blir mindre vannømfintlig (telefarlig). Denne metoden har vært en del benyttet de senere årene.

Slitedekker kan vedlikeholdes med spesialmaskiner som varmer opp gammelt dekke, freser det opp og tilsetter nytt bindemiddel. Det kan også tilsettes noe ny asfaltmasse. Metoden kalles remixing. Fordelen med metoden er at slitelaget på veien blir brukt på nytt, med minimal transport av nye materialer. Det gir mindre belastning på miljøet og lavere utslipp av klimagasser. Se mer om remixing på side 126.

En litt mer avansert metode er remix pluss, hvor det tilføres noe ny asfaltmasse som legges på toppen som nytt slitelag. Det kan for eksempel være asfalt med steinmaterialer med bedre motstand mot piggdekkslitasje. Hele prosessen skjer i samme maskin, som er utstyrt med to screeder. Se mer om screed på side 93.

FNs bærekraftsmål

STOPPE KLIMAENDRINGENE

Repaving er en metode hvor gammelt asfaltdekke varmes, rives opp og jevnes ut før ny asfaltmasse legges over. Dette skjer i én operasjon på veien.

Miljødeklarering av asfaltproduksjon

De senere årene har det blitt mer vanlig å vektlegge klimagassutslipp ved tildeling av asfaltkontrakter, i tillegg til pris. Asfaltprodusentene setter opp et budsjett for klimagassutslippet – en miljødeklarasjon. Etter at kontrakten er utført, settes det opp et klimaregnskap basert på virkelig forbruk.

En miljødeklarasjon inneholder informasjon om mange typer utslipp, ikke bare utslipp av klimagasser.

En miljødeklarasjon består av ulike moduler. For produksjon av asfalt er følgende moduler aktuelle: → A1: Produksjon av råvarer til asfaltproduksjon. → A2: Transport av råvarer til asfaltfabrikken. → A3: Produksjon av asfaltmasse.

Det største bidraget til klimagassutslipp i A1 er bindemiddel. Mengden utslipp kan reduseres ved å benytte biogent bindemiddel i stedet for bitumen fra råolje, samt å benytte en høy andel resirkulert asfalt. Det største bidraget i A2 er lang transport av tilslag. En asfaltfabrikk som står i en steinforekomst som kan benyttes i produksjonen, vil ha et lavt utslipp; motsatt vil en lang båttransport av tilslag gi et høyt utslipp. Det største bidraget i A3 er fyringen av brenneren på tørketrommelen. Hvilken energikilde som brukes, samt fuktinnholdet i materialet som skal tørkes, har stor betydning.

I en asfaltkontrakt kan det være med flere moduler enn A1–A3, som for eksempel transport av asfaltmasse til utleggerstedet (A4) og utlegging av asfaltmasse (A5). Fra 2022 skal også modulene i C og D, som behandler håndteringen ved avsluttet dekkelevetid være med i en EPD for asfalt.

For det totale klimagassutslippet er kvaliteten på asfaltdekket av betydning. Redusert levetid vil gi økt klimagassutslipp.

En miljødeklarasjon, EPD (Environmental Product Declaration), er en objektiv beskrivelse av miljøprofilen til en komponent, et ferdig produkt eller en tjeneste, på en standardisert måte. Det gjør at miljødeklarasjoner fra forskjellige produsenter kan sammenliknes.

Produksjon Konstruksjon Installasjon Moduler i EPDsystemet

Bruk og vedlikehold Slutt på bruk, avhending

Etterbruk Resirkulering

A1–A3 A4–A5 B1–B7 C1–C4

Systemet for miljødeklarasjoner (EPD) er bygget opp av moduler fordelt på fem faser (fra vugge til grav). D