Feasibility of using warm mix asphalt as part of the solution for reducing greenhouse gas emissions in the city of Helsinki

摘要

Matalalämpöasfaltilla (MLA) tarkoitetaan asfalttimassaa, joka valmistetaan muunnellun sideaineen avulla tyypillisesti kymmeniä celsiusasteita matalammassa lämpötilassa kuin perinteiset asfalttimassat kuitenkin siten, että kiviainekset kuumamassan tapaan kuivataan. Muuntelemalla sideainetta asfalttimassa voidaan valmistaa matalammassa lämpötilassa, mutta sideaineen ominaisuudet käyttölämpötiloissa vastaavat kuitenkin perinteisissä asfalttimassoissa käytettyjen sideaineiden ominaisuuksia. Alentamalla valmistuslämpötilaa voidaan vähentää energiankulutusta ja siten myös valmistuksesta aiheutuvia kasvihuonepäästöjä. Diplomityön tavoitteena oli tutkia matalalämpöasfaltin kestävyyttä verrattuna perinteiseen asfalttibetoniin Helsingissä sijaitsevien noin vuoden ikäisten koekohteiden avulla sekä selvittää MLA:n mahdollisten päästövähennysten merkitystä Helsingin ilmastotavoitteessa. Lisäksi tavoitteena oli arvioida kompensoivatko päästövähennykset mahdollista kestävyyden alentumista sekä esittää suositus matalalämpöasfalttien käyttömahdollisuuksista. Työssä selvitettiin ulkomailla käytössä olevien valmistuslämpötilaan perustuvien luokkien jaotteluperiaatteet, joiden pohjalta laadittiin ehdotus suomenkielisten vastineiden ja niiden luokittelun pääperiaatteista.Kirjallisuusselvitys osoitti, että erilaisia sideainetta muuntelevia valmistusmenetelmiä on hyvin paljon ja myös niiden vaikutukset ovat vaihtelevia, mistä syystä vaikutuksia tulee arvioida tapauskohtaisesti. Valmistusmenetelmät voidaan kuitenkin jakaa kolmeen pääluokkaan, jotka ovat orgaanisten ja kemiallisten lisäaineiden käyttö sekä bitumin vaahdotus.Kenttä- ja laboratoriokokeiden perusteella voidaan todeta, että todellinen sekoituslämpötila vaihtelee merkittävästi, mutta MLA-massat tiivistyvät matalissakin lämpötiloissa riittävän hyvin. MLA-koekohteiden urautuminen ei ollut poikkeavaa perinteiseen asfalttibetoniin verrattuna ja kiviaineksen nastarengaskulutuskestävyydellä on merkittävin vaikutus päällysteen urautumiseen. MLA-päällysteiden halkaisuvetolujuus- ja jäykkyysarvot olivat pienempiä kuin perinteisellä asfalttibetonilla, mutta tulokset olivat hyväksyttäviä.Työssä havaittiin, että MLA-massoilla saavutettavien päästövähennysten vaikutus on marginaalinen Helsingin kaupungin ilmastotavoitteessa ja lisäksi MLA-massojen hinta on niin korkea, että päästöjen vähentäminen niiden avulla ei olisi kannattavaa, mutta tilanne voi muuttua, jos MLA-päällysteiden hinta laskee.