Artikel En studie om biobindemedel i asfalt

Ökat fokus på klimat- och miljöfrågor inom infrastruktursektorn ger upphov till behov av hållbara alternativ till traditionella vägmaterial. Bioasfalt med biobindemedel, där förnybara bindemedel delvis ersätter petroleumbitumen, är en lovande lösning för att minska klimatpåverkan.

Projektet undersöker hur biobindemedel påverkar asfaltens egenskaper och klimatavtryck på lång sikt, med fokus på talloljebeck (TOP) och polymermodifierat bitumen (PMB) med biogen komponent. Projektet omfattar litt-studie, tillverkning av asfaltsprover, lab-tester och LCA för att bedöma klimatpåverkan från råvaruutvinning till färdig beläggning. Projektresultaten och rapporten presenterar en rad fakta om långsiktiga egenskaper och klimatavtryck av asfaltmassor med biobindemedel.

Följande slutsatser presenteras:

• Det är möjligt att anpassa styvheten hos ett biobindemedel som innehåller TOP genom att styra TOP-halten och basbitumen. Det kan dock ha vissa annorlunda fysiska och mekaniska egenskaper än konventionella bitumen.

• TOP som delvis ersättning i bindemedlet förändrar inte den grundläggande principen om bindemedlets inverkan på asfaltens styvhet och fasvinkel.  Åldringens inverkan på styvhet och fasvinkel förändras inte heller av TOP. 

• Användningen av TOP ökar vanligtvis bindemedlets fasvinkel vid mellan- och högtemperaturer men inte vid lågtemperaturer eller högfrekvenser. Det innebär att användningen av TOP förändrar bindemedlets viskoelastiska egenskaper. 

• Bio-PMB innehåller också en biogen komponent och de kombinerade effekterna av polymer och den biogena komponenten verkar styra bindemedlets egenskaper. 

• Alla undersökta biobindemedel uppfyllde kriterierna för långsiktig prestanda som analyserades i denna studie. Användningen hade i stort sett en positiv effekt på ΔTc och påverkade inte standard PG-lågtemperaturklass signifikant. 

• Biobindemedlen kan ha något högre utmattningsbeständighet än referensbindemedlen vid temperaturer över 22 °C. Resultaten från utmattningsanalysen hos åldrade AG 16-asfaltmassor överensstämde väl med LAS-analysen hos bindemedel. 

• Vattenkänsligheten hos AG 16-asfaltmassan med Bio-160/220 (innehållande 21 % TOP) uppfyllde inte ITSR-kravet på 75 %, trots en förbättring jämfört med referensmassan. Att använda vidhäftningsmedel kan ytterligare förbättra vattenkänsligheten. 

• LCA-analysen visar att användning av de undersökta biobindemedlen i denna studie (inklusive TOP som delvis ersättning i bindemedlet och Bio-PMB) ökar den fossila delen av GWP för asfaltbeläggningar något, med cirka 1 %. Detta beror främst på de uppströms klimatpåverkan från utvinning och bearbetning av biobaserade råvarorna.

• Klimatfördelarna med att använda de undersökta biobindemedlen kunde visas endast genom redovisning av biogen koldioxid i denna studie.

• Både de absoluta GWP-nivåerna och effekten av polymermodifiering på genomsnittlig årlig GWP kan variera beroende på indata till LCA-analysen. Alla analyserade fall bekräftade att redovisningen av biogen koldioxid enligt “- 1/+X”-metoden leder till betydligt minskad GWP för de fallen med biobindemedel.

Sammantaget visar studien att de undersökta biobindemedlen har god potential som en lösning för att minska asfaltbranschens klimatavtryck och beroende av fossila resurser. Deras fördelar och nackdelar vad gäller långsiktiga egenskaper och koldioxidavtryck har identifierats.