Projekt 12818 – Avslutat Torr klassering av fina ballastfraktioner till asfalt och betong, Fas II
Fördjupningsmaterial
Slutrapport
Sammanfattning
Forskning vid Chalmers. Sveriges miljömål "Grundvatten av god kvalitet" har som delmål att uttaget av naturgrus skall minimeras. Detta ställer krav på den svenska ballastindustrin att kunna tillverka en ersättningsprodukt, exempelvis maskinsand. Naturgruset har egenskaper som är viktiga för slutanvändarens funktionskrav. I det utförda arbetet har fokus legat på de egenskaper som behövs för betongindustrin samt ge en inblick i möjligheten att avdamma maskinsand vid asfaltstillverkning.
Vid produktion av betong kommer sandens egenskaper, såsom partikelform och partikelstorleksfördelning, att påverka egenskaperna i den slutgiltiga betongen. Sandpartiklarnas form är viktigt för en god reologi och pumpbarhet för den våta betongen och det är därmed önskvärt med en kubisk eller rund partikelform (inte avlång). För att få en god partikelform kan det vara nödvändigt att använda vertikal slagkross (vertical shaft impact, VSI). Användningen av VSI-krossning vid tillverkning av maskinsand leder ofta till höga nivåer av filler (partiklar under 63 mikrometer). Fillermängden är många gånger negativt för betongens reologi och kan leda till ökat vattenbehov. Vilken nivå av filler som är acceptabelt beror till stora delar på kvalitén på fillern och vilket bergmaterial som bryts. Som ett riktmärke har betongforskning visat att någonstans mellan 5-10 massprocent filler i maskinsand (0-2 mm) är acceptabelt.
En teknisk möjlighet att minska fillermängden i maskinsand är vindsiktning. Vindsiktning är ett samlingsnamn för maskiner som separerar partiklar efter storlek, form och densitet genom ett luftflöde. Luftflödets natur är det som avgör vilken parameter som kommer vara den dominanta vid separationen. Vindsiktning är idag inte en vanlig teknik i den svenska ballastindustrin och mer erfarenhet är önskvärt.
I föreliggande projekt ("Torr klassering av fina ballastfraktioner till asfalt och betong, Fas II") har två kommersiella vindsiktar undersökts. Tillsammans med de som undersöktes i den första delen av projektet, "Fas I", har nu fyra vindsiktar undersökts. Resultatet från studien visar att alla undersökta vindsiktar kan minska mängden filler till acceptabla nivåer, men att möjligheterna till reglering skiljer sig åt. Det är därför viktigt för producenter av maskinsand att utreda vilka krav som ställs på avskiljning av filler eller andra oönskade partiklar såsom glimmer. För bergtäkter med stora mängder glimmer kan det vara fördelaktigt med vindsiktar med en högre skärningspunkt vilket skulle innebära att mer glimmer hamnar i fillerdelen.
Slutredovisningen utgörs av doktorsavhandlingen "Air classification of fine aggregates", Robert Johansson, Chalmers (76 sidor, 7 vetenskapliga artiklar och en svensk sammanfattning).
Vid produktion av betong kommer sandens egenskaper, såsom partikelform och partikelstorleksfördelning, att påverka egenskaperna i den slutgiltiga betongen. Sandpartiklarnas form är viktigt för en god reologi och pumpbarhet för den våta betongen och det är därmed önskvärt med en kubisk eller rund partikelform (inte avlång). För att få en god partikelform kan det vara nödvändigt att använda vertikal slagkross (vertical shaft impact, VSI). Användningen av VSI-krossning vid tillverkning av maskinsand leder ofta till höga nivåer av filler (partiklar under 63 mikrometer). Fillermängden är många gånger negativt för betongens reologi och kan leda till ökat vattenbehov. Vilken nivå av filler som är acceptabelt beror till stora delar på kvalitén på fillern och vilket bergmaterial som bryts. Som ett riktmärke har betongforskning visat att någonstans mellan 5-10 massprocent filler i maskinsand (0-2 mm) är acceptabelt.
En teknisk möjlighet att minska fillermängden i maskinsand är vindsiktning. Vindsiktning är ett samlingsnamn för maskiner som separerar partiklar efter storlek, form och densitet genom ett luftflöde. Luftflödets natur är det som avgör vilken parameter som kommer vara den dominanta vid separationen. Vindsiktning är idag inte en vanlig teknik i den svenska ballastindustrin och mer erfarenhet är önskvärt.
I föreliggande projekt ("Torr klassering av fina ballastfraktioner till asfalt och betong, Fas II") har två kommersiella vindsiktar undersökts. Tillsammans med de som undersöktes i den första delen av projektet, "Fas I", har nu fyra vindsiktar undersökts. Resultatet från studien visar att alla undersökta vindsiktar kan minska mängden filler till acceptabla nivåer, men att möjligheterna till reglering skiljer sig åt. Det är därför viktigt för producenter av maskinsand att utreda vilka krav som ställs på avskiljning av filler eller andra oönskade partiklar såsom glimmer. För bergtäkter med stora mängder glimmer kan det vara fördelaktigt med vindsiktar med en högre skärningspunkt vilket skulle innebära att mer glimmer hamnar i fillerdelen.
Slutredovisningen utgörs av doktorsavhandlingen "Air classification of fine aggregates", Robert Johansson, Chalmers (76 sidor, 7 vetenskapliga artiklar och en svensk sammanfattning).
Projektansvarig
- NCC Roads AB
Projektledare
- Magnus Evertsson magnus.evertsson@chalmers.se