Saltskola del 2

Publicerad: 2017-06-27 20.09 | Senast ändrad: 2017-06-27 20.09

Saltskola del 2

I den första artikeln framgick det att vanligt vägsalt (Natriumklorid) är det mest effektiva och miljövänliga alternativet av de tre vägsalterna som innehåller klorider. Finns det då några alternativ till vanligt vägsalt? Under flera decennier har man försökt att hitta en produkt som kan mäta sig med Natriumklorid som t.ex. glykol, metanol och urea men dessa visade sig vara giftiga eller på annat sätt farliga varför de inte används. Vidare har forskning gjorts på acetater och formiater vilka vi skall gå igenom i denna artikel.

Acetater kan vara Kaliumacetat (KAc), Natriumacetat (NaAc) samt Kalcium-Magnesium-Acetat (CMA). Av dessa tre så har CMA blivit rikligt utprovad under en längre tid, varför vi fokuserar mestadels på CMA. Acetater brukar benämnas salt av ättiksyra.

Formiater kan vara Natriumformiat (NaF) samt Kaliumformiat (KF). Den första säljs som vanligt vitt salt i relativt stora korn. Kaliumformiat säljs bara som vattenlösning, då den är mycket hygroskopisk och kan inte hanteras som ett vanligt torrt salt. Formiater brukar benämnas salt av myrsyra.

I texten används ordet ”salt” för alla acetater och formiater. För Natriumklorid (NaCl) används ”vägsalt”.


Effekt - temperatur

Det viktiga är att beskriva hur stor fryspunktnedsättning ett salt har i spannet noll till minus 10o C (se streckat område i fasdiagrammet). Vanligt vägsalt (NaCl) har störst förmåga att sänka fryspunkten. För alla andra salter går det åt mer salt för att sänka fryspunkten lika mycket, då de ligger till höger om NaCl-kurvan i fasdiagrammet. Både NaAc och NaF har t.o.m. högre eutektisk fryspunkt vilket gör dessa salter till ett klart sämre alternativ. Den eutektiska punkten är en teoretisk temperatur som inte beskriver saltets verkliga effektivitet, men den kan ge en antydan till att ett salt kan klara några grader mer eller mindre än ett annat salt.

Hur mycket mer salt går det åt? För att sänka fryspunkten 5 grader behöver man 8% NaCl i lösning, medans man behöver 15,5% CMA i lösning, dvs nästan dubbelt så mycket CMA. De teoretiska eutektiska fryspunkterna för CMA, KF och KAc visar att de kan smälta snö ner till minus 30 grader. Det krävs dock en koncentration på ca 35%, vilket gör dom mycket dyra.

 

Image and video hosting by TinyPic


Effekt - snabbhet

Många gånger får man kommentaren att vissa salter är bättre än andra. Ofta beror det på hur länge man står kvar för att se effekten på snön eller isen. Vissa salter behöver mycket längre tid på sig att verka och ibland passar dom inte alls bra som snösmältare, men kan mycket väl passa bra som ett medel som läggs ut innan det snöar för att förhindra halka och att isen ”fastnar” på underlaget.

Detta gäller för Acetater och Natriumformiat (NaF). I praktiska försök har det visat sig att dessa är mycket långsammare att smälta snö än vanligt vägsalt. Kaliumformiat (KF) finns bara i vattenlösning och fungerar därför direkt när det appliceras på vägbanan, men det gör alla salter som appliceras som saltlösning. Man kan därför inte ange en saltlösnings effektivitet i tid, utan får se på dess temperatur samt återfrysnings- och upptorkningsegenskaper. Saltlösningar fungerar inte på packad snö eller is, då dom inte kan tränga igenom en hård yta, dom bara smälter ytlagret. I dessa fall måste vanligt vägsalt användas.
 

Korrosivitet eller nedbrytning av material

Betong kan angripas på olika sätt, genom korrosion, skalning eller kemisk reaktion. Större betongkonstruktioner innehåller armeringsjärn, klorider korroderar järn och påverkar hållbarheten. Detta tar dock lång tid då kloriderna måsta få fritt fram genom betongen till armeringsjärnen för att börja korrodera. Skalning uppkommer när vatten eller saltlösning tar sig in i hålrummen i betongen och sedan fryser och töar om vartannat (s.k. freeze/thaw conditions). Om detta sker många gånger kommer betongytan att lossna. De flest betongkvaliteter konstrueras så att de har inneboende luftfickor för att undvika denna typ av skalning. Dålig betong har inte tillräckligt med luftfickor och därmed inget skydd mot skalning oavsett om det är rent vatten eller en saltlösning som orsakat skadan. En saltlösning kan ha större effekt på skalningen vid vissa koncentrationer, men mindre effekt än rent vatten vid andra koncentrationer. Det är snarare betongens kvalitet som skall ifrågasättas.

Vissa ämnen kan reagera kemiskt med betongens lim, s.k. pastan. Framförallt Magnesium men också Kalcium reagerar kemiskt med betongens pasta, vilket förstör betongens hållbarhet. Denna nedbrytning har alltså inte med rost och klorider att göra, det är en kemisk reaktion. Tester som gjorts med både Magnesiumklorid och CMA (Kalcium-Magnesium-Acetat) visar att ju mer Magnesium, desto större negativ påverkan på betong har den. Tyvärr finns det ingen standard som säger att en CMA produkt skall innehålla en viss del Magnesium och Kalcium, vilket gör att det finns många olika varianter på marknaden. Försök visar att det är viktigt att Ca/Mg-kvoten är ca 7/3 för att minimera skadorna.

Image and video hosting by TinyPic

Asfalt påverkas också av Acetater och Formiater. När man sprider dessa salter som har en hög densitet, sjunker dom ner i asfalten och reagerar med asfaltens bindemedel. Detta gör att salterna påverkar asfaltens hållbarhet. Problemet är att själva reaktionen sker vid högre sommartemperaturer. Om man kan ”tvätta” bort salterna på våren hade problemet varit mindre, men eftersom salterna runnit ner och reagerat med bindemedlet så kan man inte tvätta bort salterna. Acetaterna har visat sig vara klart aggressivare mot asfalt än vad formiaterna är.

Det finns fortfarande många obesvarade frågor vad gäller dessa salters påverkan på betong eller asfalt. Forskning pågår kontinuerligt att hitta asfalt eller betong med bättre egenskaper mot bl.a. dessa avisningskemikalier. Innan nya produkter tas i bruk bör man långtidstesta dom i olika miljöer, med olika bindemedel samt även olika aggregat (huvudbeståndsdelarna i betong och asfalt), då det visat sig att aggregaten är av stor betydelse i reaktionerna med salterna.
 

Miljöegenskaper

Den stora fördelen med Acetater och Formiater är att dom inte innehåller klorider. Just p.g.a. de positiva miljöegenskaperna så prövas t.ex. Kaliumformiat i vissa städer för att studera dess effekter. Formiat bryts ner till koldioxid och vatten, dvs dom är biologiskt nedbrytbara. Nedbrytningen av Kaliumformiat i jorden är dock avhängig tillgången på bl.a. näringsämnen, temperatur samt uppehållstiden i jorden. Man rekommenderar inte att använda Kaliumformiat på vägar med hög saltförbrukning eller till vägar där avrinningen går direkt till insjöar eller grundvatten. Acetater har visat sig vara giftigt för vissa vattenlevande organismer, vilket begränsar dess användning.
 

Praktisk hantering - Hygroskopisk

Alla salter som diskuteras i denna artikel är hygroskopiska, dvs dom drar till sig vatten. De skall hanteras förslutna i säckar. Då de är hygroskopiska så torkar dom inte upp på vägen, vilket vanligt vägsalt gör. Kaliumformiat (KF) är så hygroskopisk att den inte går att hanteras i säckar utan bara i saltlösning (200 liters fat eller 1000 liters IBC-containers). Användaren måste klara av att hantera denna produkt som lösning samt att Kaliumformiat är bara hänvisad till avisning av vägar i preventivt syfte innan packad snö eller is har bildats.
 

Kostnad

Alla salter är 10 till 20 gånger dyrare än vanligt vägsalt, se tabell 1. Det innebär att användningen begränsas till mindre ytor med speciella krav, som t.ex. parker med växtlighet man vill skydda.
 

Slutsats

CMA innehåller Magnesium och Kalcium. Dessa joner reagerar med pastan i betongen och förstör betongens hållbarhet. Vidare påverkar alla Acetater asfalt negativt. Tester har även visat att Acetater är giftiga för vissa vattenlevande organismer. Man har hoppats att Acetater skulle vara tillämpliga som miljövänliga vägsalter men utförliga tester visar att vi bör finna en annan lösning. Formiat är ett miljövänligare alternativ då det är en biologiskt nedbrytbar produkt. Natriumformiat (NaF) som kan hanteras på samma sätt som vanligt vägsalt har en mycket sämre effektivitet och måste användas i sådana stora mängder att det inte blir ekonomiskt försvarbart. Kaliumformiat visar dock på potential. Man vet idag inte exakt hur Formiaterna påverkar asfalt negativt, det krävs mer långtidsforskning inom detta område innan vi med säkerhet kan påvisa dess effekt. Vidare levereras den bara som flytande produkt och måste hanteras med speciell spridarutrustning. Effekten av en saltlösning är att den inte kan smälta packad snö/is, varför Kaliumformiat bara kan användas i preventivt syfte direkt på underlaget och dess höga kostnad begränsar den till mindre ytor.

Denna genomgång visar att i dagsläget finns det ingen effektiv eller billig ersättare till det vanliga vägsaltet. I en stor genomgång av Norska Statens Vegvesen, Vegdirektoratet (motsvarigheten till Trafikverket) kom de fram till följande slutsats i ett stort projekt som kallades Salt SMART. ”NaCl ansees som det beste alternativet ved vinterdrift. Dette fordi det har en god effekt, samtidig som miljøbelastningen ved riktig bruk ansees som lav.” Återigen handlar det om att vi måste jobba med metoder, övervakning och kunskap.

 

Image and video hosting by TinyPic

Tabell 1: Alternativa salter för vintervägar

 

 

Referenser:

Darwin, Browning, Gong, Hughes. 2008

Effects of Deicers on Concrete Deterioration.

ACI Materials Journal, Technical Paper, Title no. 105-M70.

 

Lee H., Cody R.D., Cody A.M., Spry P.G. 2000

Effects of Various Deicing Chemicals on Pavement Concrete Deterioration.

Mid-Continent Transportation Symposium 2000, pp. 151-155, Iowa State University, Institute for Transportation.

Record URL: http://www.ctre.iastate.edu/pubs/midcon/Lee.pdf

 

Shi et al. 2009. Deicer Impacts on Pavement Materials: Introduction and Recent Developments.

The Open Civil Engineering Journal, 2009, 3, 16-27.

 

Åge Sivertsen m. fl. Mars 2012. Sluttrapport for etatsprogrammet Salt SMART.

Vegdirektoratet, Trafikksikkerhet, miljø- og teknologiavdelingen, Vegteknologi

Fredrik Eide, Affärsområdeschef för Väg, Industri och Lantbruk, AB Hanson & Möhring

Denna artikel

Skriv ut artikeln

Fakta

Fredrik Eide jobbar som affärsområdeschef för divisionerna Väg, Industri och Lantbruk och har långvarig praktisk och teoretisk erfarenhet av både vinter- och sommarvägunderhåll.

Ab Hanson & Möhring är en av de ledande leverantörerna av produkter till vägunderhåll. Vi har handlat med salt sedan 1830 och har ett brett utbud på alla produkter till vägar. Inom varje enskilt användningsområde har vi specialistkompetens.

Har ni frågor eller vill ni ha hjälp med vilka produkter man kan använda, ring då till oss på 031-309 25 00.

Ab Hanson & Möhring planerar att byta namn till Salinity AB under 2017.

Senaste artiklar

10 oktober 2017

Driftledare i gata-/parkverksamhet och yttre fastighetsskötsel

Kurs för driftledare i gata/parkverksamhet och yttre fastighetsskötsel i Huddinge 22-23 november 2017.

Läs mer »

10 oktober 2017

Glivarp Gardens Jordskola - Vad är jord?

I några artiklar under hösten kommer Glivarp Garden att försöka åskådliggöra ett antal begrepp som vi alla i grönytebranschen kan ha nytta av.

Läs mer »

10 oktober 2017

Glivarp Gardens Jordskola Del två

Del 2 av Glivarps Gardens Jordskola!

Läs mer »

10 oktober 2017

Glivarp Gardens Jordskola Del 3

I denna artikel kommer vi att fortsätta på ämnet jord. I förra delen av jordskolan gick vi igenom några fysikaliska aspekter kring jordars poriositet, vattenhållande förmåga samt kring ett alltid aktuellt ämne nämligen markpackning. I denna del 3 kommer vi att fördjupa oss lite i det biologiska och kemiska kring våra jordar. 

 

Läs mer »

Bli prenumerant!

Registrera dig för vårt nyhetsbrev här!

Namn:
E-post:
Kategori:

Gilla oss på Facebook!

Gata och park

Fastighet

Kyrkogård

Entreprenad