Förbättrad betong ger mindre slitage och partikelutsläpp

Forskare har testat ett nytt recept på vägbeläggning av betong avseende slitage och utsläpp av inandningsbara partiklar. Betongreceptet visade sig ha högre slitstyrka än en känd standardbetong och en slitstark asfalt. Den genererade också mindre partikelutsläpp än standardbetongen, men mer än asfalten. Syftet med projektet var att ta fram ett betongrecept med bättre egenskaper avseende slitage och partikelemissioner jämfört med en känd standardbetong och en slitstark asfaltsbeläggning baserade på samma ballastmaterial.

Även om vägbeläggningar av betong har potential att vara ett intressant alternativ till asfalt finns det problem i sammanget. Betong är oftast slitstark och saknar fossila komponenter, vilket är bra ur klimatsynpunkt och för brandsäkerhet i till exempel tunnlar men är dyrare att lägga och tillverkningen av cement orsakar utsläpp. Därför måste betongen ur ett hållbarhetsperspektiv vara både mer slitstark och kräva mindre underhåll jämfört med asfaltsbeläggningar.

Betongvägar deformeras inte heller av tung trafik och erfarenheter visar att den totala spårbildningen kan minskas. I många länder används därför betongvägar på det högtrafikerade vägnätet men i Sverige är de inte vanliga. De motorvägssträckor som finns är sammantaget cirka sju mil och finns på E4 vid Arlanda, E6 vid Falkenberg, E20 vid Eskilstuna och E4 vid Uppsala.

En välbyggd och välskött betongväg ska kunna trafikeras i 40 år utan att några större reparationsåtgärder ska behöva utföras. I regel är anläggningskostnaden högre än för en asfaltväg men detta kompenseras av längre livslängd och lägre underhållskostnader. LCC-beräkningar visar att betongväg är ett intressant alternativ till asfaltväg på det högtrafikerade vägnätet.

De hittillsvarande projekten har ändå skapat vissa problem och 2012 fick Trafikverket genomföra oväntade reparationer av den då sex år gamla betongvägen mellan Uppsala och Björklinge. Där upptäcktes ett 30-tal sprickor i vägbanan, framför allt vid trummor och ledningar, och Trafikverket bedömde att sprickorna uppkommit på grund av sättningar i marken. Ytterligare problem har varit att ytskikt lossnat fläckvis på fyra broar men där är orsaken mer oklar, möjligen handlar det om att stenmaterialet i betongen har sjunkit för mycket så att vägens yta inte har haft tillräckligt med sten vilket har försämrat frostbeständigheten. På den 24 kilometer långa vägsträckan fördyrades anläggningen av vägen då med mellan 30 och 40 miljoner kronor.

VTI har utfört projektet i samarbete med RISE/CBI, som har ansvarat för receptarbetet och KTH, som har studerat slitage- och partikelbildning på laboratorieskala. På VTI testades de färdiga beläggningarna för slitage och partikelbildning i VTI:s provvägsmaskin.

Sammantaget visar testerna att det nya betongreceptet har högre slitstyrka än både standardbetong och slitstark asfalt. Den nya betongen genererar också generellt mindre inandningsbara partiklar än referensbetongen, men båda typerna av betong genererar mer partiklar än asfalten. Orsaken till detta är att cement, som används som bindemedel i betong, bidrar till partikelbildningen i högre grad än asfaltens fossila bindemedel (bitumen).

Läs VTI-rapporten Moderna betongbeläggningar – Utveckling mot mindre slitage och partikelemission