Projekt 12461 – Avslutat TiOfield - undersökning om partikelemissioner i trafikmiljö

Denna rapport sammanfattar några undersökningar om hur betong påverkas när ett fotokatalytisk tillsatsmedel innehållande titandioxid blandas in i betongen. Bakgrunden till dessa undersökningar är att tidigare studier har visat att fotokatalytisk tillsats i betong har en förmåga att bryta ner kväveoxider. Syftet med en tillsats av fotokatalytisk titandioxid är alltså att åstadkomma en betong med luftrenande effekt. Fotokatalytisk betong har med andra ord en inneboende egenskap att kunna bidra till renare luft. Därför är fotokatalytisk betong ett potentiellt mycket intressant byggnadsmaterial att använda i vägar och i andra trafikrelaterade konstruktioner såsom i marksten, i tunnlar och på broar.

Med denna kunskap om fotokatalytisk betong är det samtidigt viktigt att också undersöka hur övriga egenskaper påverkas, såsom till exempel hållfasthet och nötningsmotstånd. Det är också viktigt att veta mängden och storleksfördelningen på de partiklar som bildas i kontakten mellan dubbdäck och en dylik betongbeläggning. Denna rapport redogör för sådana undersökningar av fotokatalytisk vägbetong och sprutbetong. Jämförande studier av materialegenskaper genomfördes på CBI Betonginstitutet, och jämförande studier av nötning och partikelalstring gjordes på en provvägsmaskin hos Statens väg- och transportforskningsinstitut, VTI, i Linköping. Man jämförde också slitage och partikelalstringen med motsvarande provning på asfalt.

Eftersom den fotokatalytiska titandioxiden är ett nytt material i betong och dessutom består av mycket små partiklar, så kallade nanopartiklar, är det även viktigt att få en bättre förståelse av hur den nya sammansättnings partikelemissioner påverkar trafikmiljön.

Finns till exempel partiklar med innehåll av TiO2 och har de en annan påverkan på miljö och hälsa än vanligt vägdamm? För att kunna förstå sig på detta bättre och borga för att denna typ av tillsats i betong endast medför positiva effekter på miljön sammanställdes även en omfattande litteraturstudie om toxicitet hos TiO2-partiklar.

Sammantaget visar projektet att man kan tillsätta TiOmix i betong med ersättningsinblandning utan att förändra betongens övriga egenskaper. Analys av genererade partiklar i provvägsmaskinen visar att TiO2 partiklar endast förekommer i partiklar större än 0,1 μm. Publicerade forskningsartiklar visar att fina partiklar (0,1 - 10 μm) oftast är mindre toxiska än nanopartiklar (1 - 100 nm) samt att nanopartiklar av TiO2 oftast är mindre toxiskt än motsvarande partiklar av ZnO, CuO och SiO2.

Slutredovisningen utgörs av rapporten "TiOfield - undersökning om partikelemissioner i trafikmiljö", Lars Kraft, CBI (elva sidor och fyra delrapporter).