Uthållig produktion av finkorniga
produkter från bergmaterial
Projektet
Syfte:
Uthållig försörjning av samhället med ballastprodukter
Ersätt naturgrus och säkra
Miljömål 9 & 15
Start: September 2012
Avslut: Januari 2015
Demonstrera möjligheterna
på stor bredd
• Testanläggning på turné
3
24 Projektpartners
MinFo
Fyra Spår
Flyttas med två jumbotrailers
Luleå November 2013
Turné genom Sverige
• Anläggningen har varit på turné under 49 veckor
• Den har stått uppställd på tolv olika platser
• Den har transporterats 440 mil totalt
Ett gott samarbete
• Anläggningen har varit bemannad med 2 personer från
Chalmers per vecka i 42 arbetsveckor.
• Totalt har 41 olika personer arbetat med anläggningen
– 17 st från Chalmers
– 24 st från deltagande företag
Världsunik testserie
• 27 st olika material har krossats i anläggningen
– Varav 21 st ingår i de analyser som utförs inom spåren.
• För varje täkt har minst 10 olika tester utförts och minst 60 st
prover plockats ut.
VSI Kross
Hastigheten varierad
mellan 58 och 79 m/s
X
VSI-krossens inverkan på kornformen
14
Procentandel under 125 µm
Jämförelse av kornform
Vindsikt
Delar upp i två
produkter. Skär vid
63 μm
Vindsiktens inverkan under 63 µm
12%
8%
6%
Inmatat material
Maskinsand
4%
2%
M24
M22
M21
M20
M19
M18
M17
M16
M15
M14
M13
M12
M10
M9
M6
M5
0%
M4
Massprocent under 63 µm
10%
Vindsiktens inverkan 63-125 µm
16%
12%
10%
8%
Inmatat material
Maskinsand
6%
4%
2%
M24
M22
M21
M20
M19
M18
M17
M16
M15
M14
M13
M12
M10
M9
M6
M5
0%
M4
Massprocent 63 till 125 µm
14%
Cementbundna spåret
Cementbunda spåret
1)
2)
3)
4)
5)
Karakterisering av ballasten
Mikrobruks- och bruksförsök
Förstudie – VSI-krossning hos Metso
Huvudstudien
Betongförsök
Karakterisering av ballasten
• Siktning
100
90
80
70
• Torrt-vått
WET
60
50
DRY
40
30
20
10
0
0
0,063 0,125 0,25
0,5
1
2
4
5,6
8
11,2
16
18
Karakterisering av ballasten
• Lös packning
Enskilda fraktioner
0,125-0,25 mm
0,25-0,5 mm
0,5-1 mm
1-2 mm
Hela fraktioner
0-4 mm
8-16 mm
Karakterisering av filler med
mikrobruksförsök
Bruksförsök
Bruksförsök - Utflyt
300
250
200
150
Utflyt 2
100
50
0
Betongförsök
• 30 olika material har testats som
anläggningsbetong och husbyggnadsbetong
– 19 material från projektets anläggning
– 11 referenser från täkternas ordinarie produktion
Betong
Grov ballast
Betong
Grov
35 %
35 %
Fin
>4
Konstant i alla betonger
Fin ballast
> 0,125
Y%
Variabelt
30 %
Pasta
< 0,125
X%
Pasta
Cement
Vatten
Konstant i alla betonger
FLYTMEDELSDOS
Variabelt
Poängsystem
• 1 = Inte användbar
• 2 = Dålig, faller isär, fattas något
• 3 = Godkänd, men behöver kanske
kompletteras eller omproportioneras
• 4 = Bra
• 5 = Mycket bra
Betong med betyg 2 - Dålig
Betong med betyg 5 – Mycket bra
Anläggningsbetong
Husbyggnadsbetong
Slutsatser
• Det gick att göra godkänd betong med i stort
sett alla material.
• Material som krossats med projektets
anläggning har alltid fungerat bättre än
motsvarande referens.
• Med rätt teknikinvesteringar går det att göra
fungerade material med nästan alla
bergmaterial, vilken teknik som krävs varierar.
Fillerspåret
Fillerspåret
• Analys av 20 olika täkter
– Filler framsiktat från anläggningens vindsiktade
0-2
– Filler framtaget från täktens 0-2 eller 0-4 från
ordinarie produktion.
Punkte på referenser
Höga halter av biotit i bergmaterialet tenderar få
höga värden på Punkte
Flytgränsspänning
Fyrkant – VSI krossat och vindsiktat
Triangel – Konkrossat
Generellt förbättras fillern med projektets anläggning
Minikon
Minicone
14
V4
V3
10
V13
V6
12
V8
V7
V7_2
V9
V14
V10
Spread [cm]
V12
8
V20
V15
V16
V17
V18
V19
V21
K6
V22
6
4
2
0
Höga värden på utflyt indikerar bra filler.
K9
K7
K3
K4
K8
K10
Slutsatser
• VSI och Vindsiktning förbättrar fillerkvalitén
för alla bergmaterialen
– Vindsikten tar bort partiklar och förbättrar
därmed kvalitén.
– Förbättringen är relativ. En sämre konkrossad filler
förbättras, men blir bland de sämre VSI och
vindsiktade.
Spåret för Anläggningsjordar
Spåret för anläggningsjordar
•
•
•
•
•
Krukförsök med perenner i 4 olika material
Test av olika siktkurvor
Analys av kornform hos ballasten i jordarna
Krukodlingar med 8 olika material från turnén.
Utomhusodling
Krukförsök med perenner
Biomassa
Vattenhållande förmåga
Antal rötter (st)
Odling med olika kornkruvor
180
M23
160
M17
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
Växterna växte bäst i jordar med hög andel 0,5-2 mm och mindre än
10% under 63 µm.
Utomhusodling
Slutsatser
• Det är möjligt att odla perenner i jordar med
krossballast
– Den vattenhållande förmågan är dock sämre.
– Ingen direkt koppling till kornens kornform har kunnat
iaktas.
• Andelen 0,5-2 mm är positivt relaterat till
tillväxten.
• Framtidens AMA bör tillåta både naturgrus och
krossballast så länge de uppnår krav formulerade
utifrån växternas förhållanden.
Funktionella spåret
Funktionella spåret
•
•
•
•
•
Gungsand
Snabbfiltersand
Infiltrationssand för markbäddar
Golfsand
Paddocksand
Gungsand
• Provkropp släpps från 3
resp. 2 m
• Retardationen mäts
• Max-värdet efter 3 släpp
ger HIC-värde
Gungsand
Snabbfiltersand
Med hjälp av optimering av VSIns
rotorhastighet är det möjligt att efterlikna
önskvärda egenskaper hos filtersand.
Golfsand
Tester hos Eurofins
- De krossade materialen uppnådde inte kraven, på grund av en för grov
siktkurva.
- Frågan kvarstår om kraven skulle uppnås med en bättre
siktningsanläggning, som säljare av golfsand brukar ha.
- Exempel på golfbanor som använder krossmaterial på Fairway finns.
Ridbanematerial
• 18 av materialen har skickats
till Ulltuna
• Testas med SLU:s
konstgjorda hov
• Syftet är att vi skall lära oss
tillverka ridbanematerial
med önskade egenskaper
(funktioner)
52
Ridbanematerial
• Föreberedelser i Ulltuna
53
Ridbanematerial
Firmness / ytfasthet
Cushioning / dämpning
ryttarna/hästarna upplever som ”ytfasthet”
(beräkningsmässigt är det vertikal
acceleration)
Underlagets förmåga att dämpa
maxbelastningen (baserat på vertical load)
54
Slutsatser
Går att ersätta med rätt
teknikinvesteringar
-
Justeringar av recept kan
krävas.
Vissa glimmerrika bergarter
kan utgöra undantag
potential att ersätta naturgruset
Majoriteten Finns
av naturgruset
som används idag kan
inom flera områden
tekniskt
sett ersättas!
- Går
att odla i anläggningsjordar.
-
-
Funktionella materialen indikerar att det
finns möjlighet att ersätta för de flesta
materialen.
Gjuterisand fortfarande okänt.
Vidareutveckling till säljbara produkter
krävs, i flera fall krävs ännu mer avancerad
siktutrustning
Redan möjligt
att ersätta
Tack!
Zinkgruvan Oktober2014
