Normer og standarder for alternative materialer til veje

Transkript

1 GENBRUGSMATERIALER Normer og standarder for alternative materialer til veje Af specialkonsulent, civilingeniør Knud A. Pihl, Vejdirektoratet, Vejteknisk Institut Normer og regler fremmer brugen af alternative materialer i vejbygning. Genanvendelse af en række alternative materialer er udmærket dækket af danske anlægs- og udbudsforskrifter, men regelsættet er ikke fyldestgørende for alle anvendelser. Et særligt område er miljøreglerne for de alternative materialer. Artiklen beskriver status og aktuelle bestræbelser på norm- og standardområdet i Danmark og i Europa og nævner andre aktuelle indsatser med betydning for brugere af alternative materialer. Indledning Genanvendelse af materialer i dansk vejbygning har et fornuftigt omfang, men der er stadig barrierer, som skal overvindes. Det er ofte besværligt at genanvende materialer; der skal tænkes anderledes, og der skal søges om tilladelser i større udstrækning end for traditionelle materialer. Normområdet halter bagefter. Gældende vejregler er i udpræget grad baseret på de traditionelle materialer, og de alternative materialer kommer kun med på de traditionelle materialers betingelser. På europæisk plan er det samme billede, vi ser. Men der arbejdes aktuelt på forbedringer. Genanvendelse handler om at bruge de brugte vejmaterialer, der brydes op. Det handler også om at anvende diverse restprodukter fra andre sektorer f.eks. kulflyveaske, forbrændingsslagge, knust beton og tegl fra nedrivninger. Begrebet alternative materialer anvendes for begge de nævnte typer af materialer i modsætning til traditionelle, jomfruelige materialer. Alternative materialer kan i visse situationer give uheldige påvirkninger af omkringliggende jord- og vandmiljø. Disse skal naturligvis minimeres; men meget skrappe restriktioner over for alternative materialer kan være uoverstigelige barrierer for genanvendelse, og det bliver ikke rutine, hvis alternative materialer hver eneste gang skal testes og vurderes af miljømyndigheder. På det miljøtekniske område går et nyt europæisk arbejde i gang netop nu. Betydningen af normer og regler Normer og regler er blandt de vigtigste fak- Oplagring af asfaltmaterialer med henblik på genbrug på et asfaltværk. APRIL 2006 DANSK VEJTIDSSKRIFT 11

2 torer til fremme af genanvendelse. Det viser erfaringen. Det er uden tvivl udviklende og spændende at være med, hvor der sker nye anvendelser på forsøgsbasis. Nogle bygherrer og medarbejdere synes, det er spændene at gå nye veje, f.eks. at være førende ved afprøvning af nye ideer for genanvendelse. Flertallet ser dog helst, at det foregår regelstyret, og uden at der tages for store chancer; flertallet ønsker normer og regler, som man kan støtte sig til i arbejdet. Derfor er normarbejder og ajourførte normer vigtige for en fremgangsrig genanvendelse af materialer i vejbygning. Der kan være god økonomi i at anvende nogle af de egnede alternative materialer, der er på markedet, fordi alternative materialer ofte sælges til en lavere pris end de naturlige materialer fra en råstofgrav. Det forudsættes, at de alternative materialer har egenskaber, der lever op til de tekniske krav. Alternative materialer kan være af høj kvalitet. Førsteklasses knust beton kan derfor meget vel være dyrere end traditionelt stabilt grus. Ideelt set bør man først bruge de tilstedeværende brugbare materialer ved et vejbyggeri, f. eks. når en vej skal bygges om, og først når der ikke er flere egnede materialer, får man leveret nye materialer udefra. Det er sund råstoføkonomi og ofte det billigste for projektet. Når det gælder forurenet jord, kan der være mange penge i at anvende jorden i projektet i stedet for at køre den et andet sted hen. Der er store bestræbelser for at harmonisere varer i Europa. Det har også betydning for vejbygningsmaterialer, hvor det er EU s byggevaredirektiv fra 1989, der giver retningslinierne. Hovedformålet er at fjerne barrierer for fri handel over grænserne. Selvom det ikke er de store mængder af vejbygningsmaterialer, der flyttes så langt (over landegrænser), gælder de nu godkendte europæiske standarder for alle materialer til vejbygning, lige som de gælder for materialer til andre bygge- og anlægsarbejder. Det europæiske regelsæt er indarbejdet i gældende danske normer og regler på vejområdet, eller er ved at blive det. Alternative materialer er dækket af danske vejregler Restprodukter fra veje Genanvendelse af asfaltmaterialer er suverænt den mest succesfulde genanvendelse, men i vid udstrækning bliver også øvrige materialer i en eksisterende vej genanvendt, når flytning ombygning og renoveringer udføres. Genanvendelsens omfang er ikke gjort op, men mit skøn er, at materialerne bliver brugt hen imod 100%. I det følgende er nævnt typiske materialer, der kan gå til genanvendelse. Asfaltslidlag og -bærelag Der er i Danmark en mere end 20 år lang tradition for, at bituminøse belægningsmaterialer fræses op, brydes op og føres til genanvendelse på stationære og mobile asfaltværker. Materialerne indgår med en vis procentdel sammen med nye tilslagsmaterialer ved fremstilling af varmblandet asfalt fra værkerne. En mindre mængde opbrudt asfalt går til anden anvendelse i koldblandet asfalt og som ubundne bærelag som erstatning for traditionelt stabilt grus af naturlige materialer. Der er gældende danske udbudsog anlægsforskrifter og andre anerkendte forskrifter for alternative materialer: juni 2005) Udbuds- og anlægsforskrifter; Koldasfalt, november 1998 (revision AAB juni 2005) Ubundne bærelag af knust asfalt; Vejteknisk Institut, Rapport 132, Betonbelægninger samt cementog hydraulisk bundne lag Hvis ikke lagene kan forblive på stedet i en ny vejkonstruktion og derved forsat kan fungere i en fremtidig vej, må der nødvendigvis ske en opbrydning, opsamling og fjernelse. Der er mulighed for at binde et opbrudt og knust materiale med cement og/eller bitumen eller andre bindemidler, men der er ikke særskilte vejregler for dette i Danmark. Hvis der iværksættes en håndtering og bearbejdning i form af knusning og sortering, kan der frembringes et fremragende vejmateriale, som kan anbefales til ubundne bærelag af knust beton. Dette produkt er meget tit bedre end traditionelt stabilt grus. Der er anerkendte forskrifter for alternative materialer: Ubundne bærelag af knust beton; Vejteknisk Institut, Rapport 130, Ubundne lag af sand, grus og sten Lag af stabilt grus og bundsikringsand/grus vil kunne anvendes i en ny eller ombygget vej, enten ved at blive liggende på stedet, eller ved at blive flyttet til et tilsvarende lag i den nye placering. Ofte vil materialernes kvalitet og sammenblanding gøre dem uegnede til det nye formål, men kan da anvendes til opfyldning, altså som indbygget råjord. Der er gældende danske udbudsog anlægsforskrifter: Udbuds- og anlægsforskrifter; Ubundne bærelag af stabilt grus, november 2003 Udbuds- og anlægsforskrifter; Bundsikring af sand og grus, november Restprodukter fra andre sektorer En række materialer fra andre sektorer kan fremvise succesfulde genanvendelser i veje i Danmark. Genanvendelsens omfang er ikke gjort nøjagtigt op, men et skøn er, at materialerne bidrager med af størrelsesorden 5% af det totale materialeforbrug i vejsektoren. I det følgende er nævnt typiske alternative materialer, der går til genanvendelse. Nedrivningsbeton (knust beton) Det er muligt at stabilisere knust beton (fremstillet af nedrivningsmaterialer) med Mobilt knuse- og sorteringsanlæg, der håndterer knust beton. 12 DANSK VEJTIDSSKRIFT APRIL 2006

3 cement og andre hydrauliske bindemidler, men der er ikke store erfaringer med dette i Danmark. Derimod er der erfaringer med knust beton, som er et fremragende vejmateriale, når det kan anvendes som ubundet bærelag. Det har meget gode egenskaber, der overstiger almindelig stabilt grus af naturlige materialer. Der er anerkendte forskrifter for disse materialer: Ubundne bærelag af knust beton; Vejteknisk Institut, Rapport 130, Nedrivningstegl og -mursten (knust tegl) Der er kun meget få tilgængelige mængder af dette alternative materiale, og da det ikke er et stærkt materiale, kan det kun anbefales til veje med mindre belastninger. Der er anerkendte forskrifter for disse materialer: Ubundne bærelag af knust tegl; Vejteknisk Institut, Rapport 131, Vigtigste danske vejregler for alternative materialer. Kulflyveaske I Danmark har kulflyveaske en stor anvendelse i cementog betonindustrien. Kulflyveaske bliver dog også anvendt som filler i asfaltmaterialer (følger de gældende regler for varmblandet asfalt), men har derudover fundet anvendelse som opfyldningsmateriale, altså som jordfyld ved opbygning af dæmninger og underbund for vejbelægninger. I denne situation er kulflyveaske en specialjordart, der med få undtagelser kan følge alle forskrifter for jord. Gældende forskrifter er ved at blive justeret, så kulflyveaske bliver en del af udbudsforskrifter for jordarbejder, revision Der er anerkendte forskrifter for disse materialer: juni 2005) 2005 (revision i løbet af 2006). Forbrændingsslagge Der er i Danmark en lang tradition for at anvende forbrændingsslagge, dels som bundsikring i veje og andre belagte arealer, dels som opfyldningsmateriale. I sidste tilfælde er forbrændingsslagge en specialjordart, der med få undtagelser kan følge alle forskrifter for jord. Gældende forskrifter er ved at blive justeret, så forbrændingsslagge bliver en del af udbudsforskrifter for jordarbejder, revision Der er anerkendte forskrifter for disse materialer: Bundsikring af forbrændingsslagge; Vejteknisk Institut, Rapport 133, (revision i løbet af 2006). Stålslagge Der har i Danmark været en lang tradition for at anvende stålslagge som tilslag i asfaltmaterialer. Det alternative materiale, stålslagge, kom fra Det Danske Stålvalseværk, men med den nuværende situation er anvendelsen ikke så aktuel længere. I stedet importeres slaggematerialer fra udlandet. Der er gældende danske udbudsog anlægsforskrifter: juni 2005). Diverse andre materialer i Danmark En lang række andre alternative materialer har været anvendt eller har været overvejet anvendt til vejformål i Danmark. Det gælder f.eks. kulbundaske, halm/kulflyveaske, forbrændingsflyveaske, knust glas, støberisand, højovnsslagge (importeret) og røggasafsvovlingsprodukter. Erfaringerne fra disse forsøgsvise anvendelser eller overvejelser er meget spredte. Der er ikke anerkendte forskrifter for genanvendelse af disse materialer bortset fra højovnsslagge som tilslag i asfaltmaterialer (efter forskrifter for varmblandet asfalt). Miljøregler for alternative materialer Nogle af de alternative materialer, f.eks. forbrændingsslagge indeholder forskellige stoffer, som ved udvaskning i nogle situationer Teglbrokker fra nedrivning af en bygning. APRIL 2006 DANSK VEJTIDSSKRIFT 13

4 kan have uheldige virkninger på det omkringliggende jord- og vandmiljø. Det skal naturligvis minimeres; men meget skrappe administrative restriktioner over for alternative materialer kan være en uoverstigelig barriere for genanvendelse. Hvis alternative materialer skal testes for det ene og det andet, og en bestemt anvendelse hver gang skal detailvurderes af miljømyndigheder, bliver genanvendelse ikke rutine. Miljømyndighederne afgør konkrete sager ud fra en række udsendte ministerielle bekendtgørelser. I det følgende er nævnt nogle af de bekendtgørelser, der betyder mest for anvendelse af alternative materialer i vejsektoren. Bekendtgørelse nr. 655 af 27. juni 2000 om genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder. Denne bekendtgørelse fastsætter regler for genanvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder. I denne bekendtgørelse er restprodukter og jord de affaldsfraktioner, der er opført på bilag 1 (i bekendtgørelsen). Det vedrører Slagger fra affaldsforbrænding, bundaske fra kulfyrede kraftværker, flyveaske fra kulfyrede kraftværker og jord (forurenet jord og jord fra kortlagte ejendomme ). Bygge- og anlægsarbejder defineres som etablering af veje, stier, pladser, støjvolde, ramper, diger, dæmninger, jernbaneunderbygning, ledningsgrave, terrænregulering, anlæg på søterritoriet samt opfyldning i gulve og under fundamenter. Genanvendelse defineres som anvendelse af restprodukter og jord til bygge- og anlægsarbejder som erstatning for primære råstoffer og uforurenet jord til opfyldning. Bekendtgørelsen inddeler jord og restprodukter i kategorier 1, 2 og 3 ud fra miljøtekniske målinger og vurderinger og giver anvisninger og begrænsninger for anvendelser i bygge- og anlægsarbejder. Bekendtgørelse nr. 655 vurderes at have stor betydning for anvendelse af nogle af de nævnte restprodukter (alternative materialer) i veje. Bekendtgørelse nr. 619 af 27. juni 2000 om affald. Bekendtgørelsen omfatter håndtering af affald, der ikke er reguleret af anden lovgivning samt deklarering, anmeldelse, planlægning og registrering. I denne bekendtgørelse defineres bl.a. affald, farligt affald, genanvendeligt affald, forbrændingsegnet affald, dagrenovation, håndtering, indsamling, nyttiggørelse, bortskaffelse og genanvendelse. Affaldshåndtering skal ske med udgangspunkt i følgende prioritering: 1. genanvendelse, 2. forbrænding med energiudnyttelse, 3. bortskaffelse. Bekendtgørelse nr. 619 har betydning for anvendelse af alternative materialer i veje. Bekendtgørelsen regulerer den offentlige styring, herunder lokal planlægning Udvalgte bekendtgørelser fra Miljø- og Energiministeriet. Udvalgte CEN Standarder med specifikationer for materialer. (kommuner), og registrering af affald, transportører, affaldsbehandlere og affaldsproducenter. Der er krav til administrative procedurer og straffebestemmelser. Bekendtgørelsen er styrende for de private og offentlige aktiviteter vedrørende genanvendelse og herunder anvendelse af alternative materialer i veje. Bekendtgørelse nr. 162 af 11. marts 2003 om anlæg, der forbrænder affald. Bekendtgørelsen fastsætter regler om indretning og drift af forbrændingsanlæg og medforbrændingsanlæg. Bekendtgørelsen supplerer bekendtgørelsen om godkendelse af listevirksomhed. Bekendtgørelsen har betydning for de alternative materialer forbrændingsslagge og -flyveaske. Der er bestemmelser om reduktion af restprodukter fra forbrændingen og krav om opnåelse af kvalitet, så der kan ske en optimering af genanvendelse af restprodukter (primært forbrændingsslagge og -flyveaske). Bekendtgørelse nr. 971 af 19. november 1996 om import og eksport af affald. I denne bekendtgørelse defineres affald, bortskaffelse, nyttiggørelse og forordning. Anmeldelse om import af affald, der i henhold til forordningen skal anmeldes, indgives til Miljøstyrelsen. Ved eksport af affald, der i henhold til forordningen skal anmeldes, fremsendes kopi af anmeldelsen til Miljøstyrelsen. Ved transit af affald gennem Danmark, der i henhold til forordningen skal anmeldes, fremsendes ligeledes kopi af anmeldelsen til Miljøstyrelsen. Bekendtgørelsen har en vis betydning 14 DANSK VEJTIDSSKRIFT APRIL 2006

5 for anvendelse af alternative materialer i veje. Den giver de administrative bestemmelser vedrørende myndighedernes styring af import og eksport af såkaldt affald, herunder det, der i vores optik er bygge- og anlægsmaterialer. I sagens natur begrænser bekendtgørelse nr. 971 materialestrømme over grænserne af alternative materialer, der kunne anvendes i veje. Aktuelt i Europa på standardiseringsområdet Norm og standarder for alternative materialer halter bagefter. På europæisk plan er de alternative materialer stedmoderligt behandlet, fordi de gældende produktstandarder i udpræget grad er baseret på de traditionelle materialer. Principielt er alternative materialer med i standarderne, men de er ikke kommet med på en god måde i første version af de europæiske normer. De alternative materialer er hvor de overhovedet er med behandlet på de traditionelle materialers betingelser. Vejtekniske vurderinger I den europæiske normorganisation, CEN foregår der i øjeblikket et vigtigt arbejde for de alternative materialer. Ad hoc gruppe CEN 154/TG 10 prøver at se på tværs af alle standarder for materialer for at finde de væsentligste mangler. Foreløbige resultater peger f.eks. på mangler for forbrændingsslagge i de forskellige produktstandarder. De forskellige europæiske udvalg arbejder derfor på at forbedre situationen for forbrændingsslagge og for andre alternative materialer i forbindelse med revisioner og godkendelse af 2. version af standarderne, der skal fremkomme om få år. De alternative materialer bør naturligvis ikke diskrimineres, hverken med udgangspunkt i de tekniske egenskaber eller de miljømæssige forhold. Miljøtekniske vurderinger Baggrunden for de miljøtekniske vurderinger er i dag nationale, lokale bestemmelser. Hvert land eller region har sine miljøbestemmelser for f. eks. for jord- og vandmiljøet. Et nyt tværgående arbejde i europæisk standardisering begynder netop nu. Det skal omhandle farlige masser eller farligt stof. Kommissionen har givet et mandat til CEN-organisation, M366, som igangsætter en ny komité per 1. januar Arbejdet vil i første omgang blive en række tekniske rapporter efterfulgt af en vurdering af prøvningsmetoder mv. For de gældende produktstandarder for vejmaterialer medfører det, at miljøvurderingerne på sigt skal indarbejdes i dem, efterhånden som de tværgående miljøtiltag vedrørende materialer og stoffer besluttes. Der vil gå nogen tid, hvorfor der næppe vil ske markante ændringer i 2. version, men snarere i 3. version. Andre indsatser med betydning for alternative materialer I Danmark er der gennem tiderne foretaget individuel vurdering for hvert alternativt materiale f.eks. kulflyveaske, da energikrisen i 70 erne medførte store mængder af restprodukter fra kulfyring, og forbrændingsslagge, da Danmarks husholdningsaffald efterhånden blev brændt 100%. Spørgsmålet er nu: Er det i dag muligt at definere og udvikle en generel model, som kan buges til vurdering af alle materialer i de fleste lande i Europa? Vurderingsprocedure for alternative materialer SAMARIS Sustainable and Advanced MAterials for Road InfraStructure er et europæisk udviklingsprojekt, der i et delprojekt rummer forsøg på at udvikle en generel procedure til vurdering af et alternativt materiale til vejbygningsformål. En brugbar vurderingsmodel vil fremme genanvendelse overalt i Europa. Den vil være til stor hjælp de steder i Europa, hvor genanvendelse ikke er sat i system, og hvor der ophobes bjerge af gode, anvendelige materialer. Ligeledes vil man i alle lande kunne anvende metoden, når nye genanvendelige materialer kommer i fokus. Tanken i projektet har været at integrere vejteknik og miljøteknik ved vurderingen af et materiales reelle muligheder i en vejkonstruktion. Det er lykkedes til en vis grad. Rapporter fra SAMARIS offentliggøres om kort tid. Information kan fås på Genbrugsprojektet i Vegdirektoratet i Norge er en ramme for mange projekter for nye og kendte alternative materialer og metoder, der er aktuelle for norsk vejbygning, men som eventuelt kan få afsmittende virkning for danske forhold. Projektet har løbet over 4 år og afsluttes nu. Af særlig interesse kan nævnes knust beton og tegl, brug af bildæk i ubundne lag og i støjvolde, skumglas som let fyld og isolationsmateriale, samt miljørisikovurdering. Information om afsluttede projekter kan fås på Vägledning, alternativa materal i väg- och anläggsbyggnad er i Sverige en satsning på udarbejdelse af en vejledning for alternative materialer. Det sker på basis af eksisterende viden om teknik og miljø for sådanne anvendelser og giver et totalbillede af de forhold, som må tages i betragtning ved anvendelse af alternative materialer. Der er planlagt detailbeskrivelser for følgende materialer: krossad beton, skumglas, gummi, hyttsten, ferrorkromslagg, jernsand, flygaska, bottonaska, slaggrus og sammensatte material. Projektet er planlagt til afslutning ved årsskiftet 2005/2006. Rapport forventes inden længe. Recycled Materials Resource Centre (RMRC) i New Hampshire i USA er et institut og samlingssted for omfattende forskning og udvikling vedrørende alternative materialers anvendelse og indpasning i vejbygning i USA. Der lægges vægt på tværfaglig kompetence mellem vejteknik og miljøteknik. En væsentlig aktivitet er afholdelse af nationale og internationale konferencer inden for instituttets virkefelt. Information kan fås på LCA for vejmaterialer Livscyklusanalyse (LCA) er et værktøj, som måske kan støtte op om genanvendelse af alternative materialer. Hvis det er et spørgsmål om at vurdere betydningen af påvirkningen på omgivende miljø i form af udvaskning fra et alternativt materiale, kan dette gøres i en helhedsvurdering ved hjælp af en LCA-analyse. I en række brancher anvendes LCA ved materialevurderinger. Der eksisterer nordiske LCA-modeller for vejbygning. En svensk model baseret på regneark er beregnet for traditionelle materialer og en finsk model (MELI) for veje, der rummer alternative materiale (restprodukter), er også på regneark. En ny dansk model (ROAD-RES) er en del af det ph.d.-studium, som Harpa Birgisdóttir har udført ved DTU Institut for Miljø og Ressourcer. Det er baseret på software, der bruger C++ og PARA- DOX database. Projektet er udført i et samarbejde med Vejdirektoratet, Amagerforbrænding I/S og Vestforbrænding I/S m.fl. Den danske udgave er skabt som en brugervenlig, gennemsigtig og fleksibel model, der er i stand til at kunne behandle meget komplekse forhold, herunder bl.a. langtidsudvaskning fra alternative materialer. Der er ikke på nuværende tidspunkt praktiske erfaringer med den danske LCA-model. Modellen vil meget snart blive afprøvet i praksis ved projekteringen af en kommende motorvejsstrækning Bording Funder, hvor optimering af belægningsmaterialer er i fokus. Afprøvningen har til formål at klare flere, eventuelt alle fire delemner: Anvendelse ved en konkret opgave Forbedring af data for materialer og procesdata Forbedret forståelse af udvaskning Sammenligning af resultater fra ROAD- RES med eksisterende modeller. Genanvendelse skal være rutine Samfundet bør nå frem til, at genanvendelse af materialer kan ske i så stor udstrækning som muligt. Krav til vejteknik og til miljøteknik bør være konkrete og enkle at håndtere for dem, der skal udføre det praktiske arbejde. Målet er, at genanvendelse bliver rutine i vejsektoren, hvor brugbare alternative materialer er tilgængelige. Der er et lang stykke vej, før dette er en realitet. Der arbejdes på det. 16 DANSK VEJTIDSSKRIFT APRIL 2006