Innholdx

Støysvake vegdekker

Støysvake vegdekker er i utgangspunktet et godt tiltak fordi støyen angripes ved kilden. Det er imidlertid godt dokumentert at de nordiske klimaforhold, spesielt vinterklima med bruk av piggdekk, er uheldig for tiltak som  porøse vegdekker. Generelt er det slik at støyreduksjonen avtar for raskt. Problemet er knyttet til piggdekkbruk og igjentetting av porene i vegdekkets overflate.

I denne teksten beskrives ulike typer vegdekketiltak for å få en oversikt over mulighetene. På bakgrunn av erfaringene i Norge anbefales det å satse på tynndekker og tette dekker med liten steinstørrelse. Foreløpig anbefales det å være tilbakeholden med bruk av porøse vegdekker. Utfordringen i første omgang vil være utvikling og konsolidering av egenskaper for norske løsninger.

1. Problem og formål

Trafikken i større gater og veger i byer og tettbygde strøk gir ofte så mye støy at skjerming og/eller trafikktiltak ikke er tilstrekkelig for å redusere støynivået utendørs til akseptable verdier. I bygater vil det som regel ikke være aktuelt med støyskjermer. En støyskjerm vil heller ikke gi støyreduksjon i høyden. Tiltak rettet mot kilden, dvs kjøretøyenes motor og dekk samt vegdekket er derfor også nødvendig.

Støysvake vegdekker er et tiltak som i utgangspunktet skulle kunne bidra til å redusere støynivået. Porøse vegdekker som så langt er utprøvd i Norge, har ikke gitt den forventede effekt, det vil si varig støyreduserende virkning. Statens vegvesen anbefaler derfor foreløpig ikke drensasfaltdekker. Dersom piggdekkbruken blir vesentlig redusert og hvis det kan utvikles og tas i bruk mer effektive rensemetoder, vil en kunne få bedre effekt og støysvake dekker kan bli et mer aktuelt tiltak. Såkalte tynndekker er etter hvert etablert som tiltak i flere europeiske land, etter en periode med systematisk utprøving og optimalisering. Heller ikke dette dekket er uproblematisk ved bruk på norske veger, da den støyreduserende effekten på alle typer vegdekker blir betydelig redusert etter første vintersesong med piggdekk.

2. Beskrivelse av tiltaket

Støysvake vegdekketyper

En del vegdekketyper har et potensial som støysvake vegdekker. Det vil si at de kan gi en klar reduksjon i støyen fra det aktuelle vegdekket i forhold til et ”standard” vegdekke, helst over vegdekkets tekniske levetid.

Mindre steinstørrelse i asfaltmassen (mindre øvre siktstørrelse i asfaltmassen, litt upresist omtalt som maksimal steinstørrelse) kan påvirke støyen fra vegdekket. En endring fra 16 mm (oppfattes som en grov dekkeoverflate) til 6 eller 8 mm (oppfattes som en ganske jevn dekkeoverflate) gir en støyreduksjon på ca. 2.5 – 3 dB(A) for lette kjøretøy. Denne reduksjonen påvirkes lite over tid. Men det må være en forutsetning at vegdekket ut fra andre hensyn kan legges med mindre steinstørrelse. Støysvake tette vegdekker kjennetegnes ved liten øvre siktstørrelse og gunstig overflatetekstur, som gjør at det genereres mindre støy i kontaktflaten mellom bildekk og dette vegdekket enn for vanlige (grove) dekker. Slike tette vegdekker vil ha størst effekt på veger med relativt høye hastigheter (> 50 km/t) hvor dekk/vegbanestøyen er dominerende.

Tynndekker og porøse dekker er mer eller mindre etablerte tiltak i en del europeiske land, men foreløpig ikke i Norge. Spesialdekker og såkalte 3. generasjonsdekker (se under) er forsøksdekker under utprøving.

Tynndekker er en fellesbetegnelse for relativt åpne dekker som legges i en klebrig mørtel eller et modifisert bituminøst bindemiddel, som delvis trekker seg opp i asfaltlaget. Som navnet sier, gjelder det tynne lag med tykkelser i området 10 – 30 mm. På grunn av den åpne strukturen i overflaten oppnås noe støyreduksjon pga. lufttrykkavlastning under bildekket mot dekkeoverflaten. Et tynndekke med liten øvre siktstørrelse kan være en aktuell kombinasjon.

Porøse vegdekker legges i prinsippet som 1-lags eller 2-lags. Asfaltmaterialet er åpent, med et hulrom på ca. 20 – 23 % i topplaget, noe mindre i bunnlaget. Dette skaper et lydabsorberende materiale. Den relativt store tykkelsen på et 2-lags porøst dekke gjør at konstruksjonen absorberer lyd også ved noe lavere frekvenser. Porøse dekker er utsatt for gjentetting på grunn av støv og skitt fra trafikk og omgivelser, særlig støv fra vegdekkeslitasje som skyldes piggdekk. Uten spesielt vedlikehold vil derfor det meste av støyreduksjonen for drensasfalt være forsvunnet etter første vintersesong.

Utviklingsarbeid på støysvake vegdekker internasjonalt

Det har vært utført mye arbeid internasjonalt på optimalisering av tynndekker og porøse vegdekker (IPG Research, 2008). I flere europeiske land bl. a. Danmark, regnes disse tiltakene som etablerte, og inngår i leggeprogrammer.

I Nederland har det vært gjennomført store forsknings- og utviklingsprogrammer på ulike spesielle tiltak rettet mot vegdekker. Disse går under betegnelsen 3. generasjons støysvake vegdekker. De viktigste tiltakene i denne gruppen er såkalt ”Roll Pave”, dvs. en teknikk og utstyr som ruller opp et prefabrikert støysvakt vegdekke (tynndekke) på en stor trommel. Vegdekket legges ved å rulle dekket av under kjøring. Selve vegdekket er et spesielt porøst tynndekke som er utviklet for denne spesielle avendelsen. Systemet ”Modieslab” er et modulært dekkesystem for fundamentering og legging av 2-lags porøs sement betong. Systemet ”Silent Transport” går ut på å legge ulike typer med støysvake vegdekker i vegens tverretning. På denne måten kan en tilpasse støyreduksjonen til ulike typer kjøretøy, og til hvor de kjører. Poroelastiske vegdekker (”PERS”) er fortsatt under utprøving. Dette er porøse slitelag på gummibasis, enten fingradert granulat eller fiber. Gummimaterialet er porøst, og gir lydabsorpsjon og noe elastisitet i vegdekket.

Det pågår også utprøving av såkalte ”Gummidekker” hvor gummimateriale tilsettes i asfaltblandingen eller bindemiddel (Thodesen 2011). I forhold til støy er det virkningen på lydabsorpsjonen og elastisitet som har størst interesse. Andre undersøkelser av gummidekker pågår bl. a. i Sverige (Nilsson 2011). Foreløpige viser disse forsøkene at støyreduksjonen er beskjeden, i alle fall for tette dekker.

Informasjonen fra et internasjonalt ekspertseminar angående støysvake vegdekker og klimaforhold (Berge 2011), viste at det er ganske stor aktivitet innen dette temaet i enkelte europeiske forskningsinstitutter og vegadministrasjoner. Dette gjelder både praktisk anlagte undersøkelser, og mer grunnleggende konseptstudier for å undersøke teorier og nye angrepsmetoder.

Muligheter for norske forhold

Erfaringene fra tidligere utprøving av porøse dekker i Norge var negative, spesielt mht. virkningen på vinterforhold (VD 1994a og b). Under etatsprosjektet i ”Miljøvennlige vegdekker” (VD 2009) og i senere måleprosjekter (Berge 2010) ble det vist at selv om initialreduksjonen av støy kunne være tilfredsstillende, så avtok støyreduksjonen raskt, dvs. over 1-2 år. Dette gjaldt de fleste typer vegdekker, og spesielt porøse dekker, se senere. Årsaken til dette ble knyttet til bruk av piggdekk.

Hvis man krever at et støysvakt vegdekke skal opprettholde en gitt støyreduksjon over tid, har vi få kandidater til støysvake vegdekker i Norge pr. idag. Men bruk av finkornige masser er et alternativ. Dekk/vegbanestøyen avhenger generelt av maksimal steinstørrelse. Hvis denne reduseres, reduseres også støyen. Dette gjelder også over tid. Tynndekker med liten maksimal steinstørrelse kan også være en mulighet.

3. Supplerende tiltak

Redusert piggdekkbruk er trolig det viktigste supplerende tiltaket med sikte på å håndtere problemet med igjentetting av åpen struktur i massen eller i vegoverflaten, se tiltak om Vinterdekk uten pigger. Det er anslått at piggfriandelen bør være høy (størrelsesorden 95 %) for å unngå gjentetting av porene i dekkene (Via Nova 1998). Også mer støysvake tette dekker (dekker med mindre steinstørrelse) vil bli mer aktuelle dersom piggdekkbruken reduseres.

Det fins pr i dag ikke noen god kommersiell rensemetodikk for rensing av porøse vegdekker før poresystemet blir tettet igjen. Bedre rensemetoder vil kunne bidra til å opprettholde effekten over tid. Da det har vist seg vanskelig å rense porene i drensasfalt som er «hardpakket» etter en hel piggdekksesong, vil en vellykket rensestrategi måtte medføre at det renses en eller flere ganger i løpet av vintersesongen (Via Nova 1998).

4. Hvor tiltaket er egnet

Støysvake vegdekker kan være et egnet virkemiddel i avgrensende situasjoner med stort behov for støyreduksjon. Slike situasjoner kan være: stor trafikk/relativt høye hastighet/stor boligtetthet nær veg, og områder hvor bruk av støyskjermer er vanskelig eller har liten effekt.

5. Bruk av tiltaket ? eksempler

I Norge legges det i noen tilfeller isteden asfalt med maksimal steinstørrelse 11 mm av støyhensyn, hvor det normalt var planlagt 16 mm.

De begrensede (foreløpig) mulighetene for støysvake vegdekker i Norge begrenser også den faktiske bruk av tiltaket. Men ulike støysvake dekketyper er testet ut blant annet på: E18 Mastemyr (Oslo), Rv715 Trolla (Sør-Trøndelag) og Rv170 Bjørkelangen (Akershus).


Figur 1: Fra teststrekningen på Rv 715, Trolla, Sør-Trøndelag. Vegdekke Ska11 etter første vinter. (Foto TEK-T, Vegdirektoratet)

Figur 1: Fra teststrekningen på Rv 715, Trolla, Sør-Trøndelag. Vegdekke Ska11 etter første vinter. (Foto TEK-T, Vegdirektoratet)

I Danmark er visse støysvake vegdekker allerede i produksjon (i hovedsak tynndekker). Legging av støysvake vegdekker inngår nå i et klassifiserings- og spesifikasjonssystem utviklet av vegmyndighetene. En del boligområder i København har nå fått støysvake vegdekker. Ved nyanlegg i byområder skal det nå legges støysvakt vegdekke dersom støynivået Lden overskrider 58 dB(A).

6. Miljø- og klimavirkninger

Utenlandske erfaringer gir klare indikasjoner på at støysvake vegdekker kan gi en stor støygevinst. Det er imidlertid stor usikkerhet knyttet til om disse erfaringene kan overføres til norske forhold. Nyere data om dette er tilgjengelig fra de store prosjektene for utvikling av støysvake vegdekker som er gjennomført i et dansk/nederlandsk samarbeid (IPG Research. 2008). En grundig generell oppsummering av informasjon og status pr. 2009 innenfor samme tema er dokumentert, med tanke på videreutvikling (DVS-DRI. 2009).

Tabell 1: Eksempler på virkninger (støyreduksjon i dB(A)) av slike tiltak.

1-lags porøst vegdekke
4 dB
2-lags porøst vegdekke 6 dB
Tynndekker
4 dB

 

3. Generasjons tiltak:

”Roll Pave” 
  4 dB 
(lette kjøretøy, 80 km/t)
”Modieslab” 6 – 7 dB (lette kjøretøy)
”Quiet Transport” 
tilsvarende 2-lags porøst vegdekke

 

Initialreduksjoner for norske prøvedekker (porøse- og tynndekker) kan avvike fra det som er oppgitt her, også fordi referansen for sammenligningen kan variere. De oppgitte støyreduksjonene gjelder umiddelbart etter at tiltaket er iverksatt. For norske forhold vil langtidsvirkningene være usikre. Nyere måledata (Berge 2010) viser at initialreduksjonen avtar raskt slik at den akustiske levetiden er mindre enn den tekniske.

Det er registrert at enkelte tette vegdekker (f eks Ska-dekker) kan ha en støyreduserende virkning på 1-2 dB sammenlignet med et tilsvarende Ab-dekke (”vanlig asfalt”).

Figur 2 viser utviklingen i støynivå for et sett med Ska-dekker (Skjelett-asfalt), ordnet etter økende øvre siktstørrelse (økende største steinstørrelse). Støyen ble målt etter en spesiell nær- metode, såkalt ”Close Proximity Method”, derav støynivåbetegnelsen LCPX (dB(A)). Dekkene ble lagt i 2005. Framstillingen viser klart at støyen fra ett og samme vegdekke øker over tid, mest til å begynne med. Framstillingen viser og at støyen øker med øvre siktstørrelse, her med verdier i trinnene 6, 8, 11, og 16 mm. Denne rangeringen holder seg over tid. SRTT er navnet på det bildekket som målingen ble utført med. Figuren er gjengitt fra (Berge 2010).

Figur 2: Støyutvikling ved 80 km/t for et sett med Ska-vegdekker over en 5-års periode.

Figur 2: Støyutvikling ved 80 km/t for et sett med Ska-vegdekker over en 5-års periode.

7. Andre virkninger

Reduksjon i maksimal steinstørrelse som et mulig tiltak, har også andre virkninger. Generelt vil mindre steinstørrelse påvirke slitasjen, støvproduksjonen og friksjonen mellom bildekk og vegdekke.

Slitestyrken mot piggdekk er svakere hos de mer finkornige og tette dekkene. Dette medfører mer svevestøv og redusert dekkelevetid. Piggdekkandel er derfor også viktig å ta hensyn til ved bruk av denne typen dekker. For eksempel vil tynndekker og Ska/Ab- dekker med liten maksimal steinstørrelse være mindre godt egnet på veger med høy piggdekkandel.

Gjennomgang av undersøkelser som har sett på trafikksikkerhetsvirkningen av porøse vegdekker (Elvik m. fl. 2005) konkluderer med at det ikke er funnet klare ulykkesreduserende virkninger.

8. Kostnader for tiltaket

For dekketypene: tett dekke, porøst dekke, og tynndekke, vil kostnad pr. lagt m2 trolig ikke være dramatisk forskjellig. Eksempelvis kan kostnaden for en tett 8 mm asfaltmasse pr. tonn ligge ca 8% høyere enn for en 11 mm masse. Materialprisen pr. lagt m2 kan likevel bli sammenlignbar pga. tynnere lag for 8 mm massen.

Men i det totale kostnadsregnskapet kan forskjeller oppstå på grunn av faktorer som dekkets levetid, bruk av spesielt utstyr, tilpasset vedlikehold, spesielt tykt slitelag (f.eks. 2-lags porøst dekke), osv.

For asfaltdekker med gummitilsetning antas at kostnadsøkningen per m2 er i størrelsesorden 20 – 50%, kanskje større ved begrenset volum. For poroelastiske dekker er det vanskelig å ha noen pålitelig oversikt over fremtidige kostnader.

9. Formelt ansvar

Det formelle gjennomføringsansvar for tiltaket påligger vegholder. Normalt vil tiltaket gjennomføres under de løpende, ordinære dekkeprogrammer.

10. Utfordringer og muligheter

Etatsprosjektet ”Miljøvennlige vegdekker” (VD 2009) har dratt konklusjoner som også berører støyforhold og alternative vegdekker. Det er registrert at initialreduksjonen av støy på aktuelle vegdekker kan være forholdsvis stor, men at støyreduksjonen avtar raskt over tid. Endringen for porøse vegdekker er knyttet til piggdekkbruk og igjentetting av porene i vegdekkets overflate. Anbefalingene bygger på vegdekkenes egenskaper mht. støy (og støv), friksjonsegenskaper og på kost/nyttevurderinger.

Anbefalingene her går i korte trekk ut på å satse på tynndekker og tette dekker (Ab og Ska) med liten steinstørrelse, som miljøvennlige vegdekker. Når det gjelder porøse dekker anbefales det å være tilbakeholden i bruk, og at denne dekketypen foreløpig bare brukes i spesielle situasjoner.  

Utfordringene fremover vil være å konsolidere og videreutvikle grunnlaget for de anbefalte løsningene, spesielt med hensyn til virkningen av vinterforhold. Det blir viktig å følge internasjonal utvikling tett, men utforme egne løsninger på dette området. Utfordringene er særlig knyttet til utvikling, utprøving og systematisk evaluering av nye materialer for å få bedre kunnskap om virkning på støy (og trafikksikkerhet) under norske forhold. På et internasjonalt seminar om vegdekkestøy (Berge 2011) kom det fram at problemer med vegdekker og vinterforhold i en del europeiske land ikke var helt uvanlig. Så her har man kanskje noen felles utgangspunkter.

11. Referanser

Bar, P. og Delanne, Y. 1993
Réduire le bruit pneumatique-chaussées. Les couches de roulement a faible emission sonore. Paris, Presses de l’école nationale des Ponts et chaussées.

Berge, T. 2010
CPX-målinger på forsøksdekker 2010.
SINTEF Notat 2010-11-24.

Berge, T. 2011
Summary of expert seminar on low-noise pavements in a Nordic climate – Oslo 30-31201. SINTEF/Samf. Dept. SINTEF Project Memo 2011-05-12.

DVS-DRI, 2009
Super Quiet Traffic.
International search for pavement providing 10 dB noise reduction. Danish Road Institute Report 178 – 2009.

Elvik, R. and Greibe. P. 2005
Road safety effects of porous asphalt: a systematic review of evaluation studies. Accident Analysis and Prevention 37 (2005) 515-522.

IPG Research, 2008
Report: Innovative mitigation measures for road traffic noise. DVS-2008-18, Rijkswaterstaat.

Nilsson, R. 2011
Experiences with low-noise pavements in Sweden.

Statens vegvesen, Vegdirektoratet (VD).

  • 1994a: Støysvake vegdekker. Akustiske forhold. Grunnlag, metoder og resultater. Oslo, Vegdirektoratet, Driftsavdelingen. Rapport 94-337, oktober 1994 (Forfatter: S Å Storeheier, SINTEF DELAB).
  • 1994b: Støysvake vegdekker. Prosjektrapport. Oslo, Vegdirektoratet, Driftsavdelingen. Rapport 94-329, juni 1994: (Forfattere: A Arnevik, Via Nova AS, og S Å Storeheier, SINTEF DELAB)
  • 2009: Miljøvennlige vegdekker. Sluttrapport. Statens vegvesen, Teknologiavdelingen. Nr 2562.

Thodesen, C. 2011
The Effects of Crumb Rubber Particles on Asphalt Pavement Traffic Noise Absorption.
Presentasjon på SINTEF ekspert seminar: Low Noise Pavements in a Nordic Climate, Oslo 30-31 mars 2011.

Via Nova. 1998
Potensiale for bruk av støysvake vegdekker. Rapport utarbeidet på oppdrag av Statens forurensningstilsyn