Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Syftet med detta arbete är att göra en litteraturstudie och sammanställa fakta om hur vägsalt (NaCl, natriumklorid) påverkar vår stadsmiljö samt att få en överblick hur vegetation, slitlager och markytor i närheten av saltbehandlade vägar påverkas av den höga saltningsintensiteten. I arbetet ingår också en kartläggning av vilka andra alternativ och metoder till salt som provats för att eventuellt kunna vara likvärdiga eller bättre i sin funktion och inte vara lika skadliga som salt är för miljön.

Årligen så används det enorma mängder av vägsalt som halkbekämpande medel längs vägarna runtom i Sverige. Salt (NaCl, natriumklorid) som används på våra vägar vid halkbekämpning är en blandning mellan tre komponenter, salt som vanligt bordssalt, gips och klumpförebyggande medel, detta är då det vi använder som vägsalt. Det finns ett mätsystem som Trafikverket använder som samarbetar med väderprognoser för att kunna salta vid den optimala tiden så saltningseffekten blir så långvarig som möjligt. Spridningsmetoden som används idag är en roterande skiva som slungar ut salt (NaCl) på vägarna. Detta är en mycket effektiv metod och saltet kommer ut över hela körfältet, dock orsakar denna metod att det bildas ansamlingar av salt (NaCl) vid en stoppsignal då saltbilen inte stänger av saltspridningsskivan. Dessa ansamlingar av salt (NaCl) slungas upp på trottoarer och närliggande vegetation från förbipasserande fordon.

Saltpåverkan på lignoser är mycket negativ då det kan leda till osmotisk stress på deras rötter som i sin tur påverka växtens tillväxt på både grenar och blad. Salt (NaCl) påverkar träd på olika sätt beroende på hur länge den varit utsatt för salt (NaCl) och koncentrationen av saltet. Salt (NaCl) löses upp i markvätskan till Na+ och Cl- och de olika jonerna påverkar trädet separat oberoende av varandra. Natriumjoner som finns i överskott gör att markens aggregatstabilitet minskar genom att lerpartiklar dispergerar. Detta leder till andra problem som minskad porvolym, vattengenomsläpplighet samt infiltration. Dessutom sker detta överskott på natriumjoner på bekostnad av andra katjoner i marken. Vägsalt kan även påverka pH-nivån i jorden. I näringsfattiga sandiga jordar så sjunker det och i vissa näringsrika lerjordar så höjs pH. Alla effekter på jord som nämnts ovan är inte ett lika stort problem i sandiga jordar.

Beroende på vad det är för slitlager på marken påverkas det olika, vad det är för material, längden av utsatthet och koncentrationen av salt (NaCl). Betongplattor kan få frostavflagningar från saltskador och detta kan även leda till en ökad risk för armeringskorrosion. Asfalt får inga direkta skador från salt (NaCl), det är smältvattnet från vägen som tar sig ner i porerna i asfalten och sedan expanderar vid återkommande minusgrader. Marktegel är även ett slitlager som inte får några direkta skador från salt (NaCl) såsom asfalt. Salt (NaCl) kan lägga sig på ytan och bilda vita fläckar, saltet kommer antingen i partikelform eller upplöst i markvätskan som finns under teglet. Saltet (NaCl) kan sedan trycks upp genom teglet med hjälp av kapillärkraften till ytan och bildar vita fläckar.

Andra lösningar kan vara upp till 20 ggr dyrare att använda jämfört med salt (NaCl), ett alternativ som har undersökts är kalciummagnesiumacetat, även betecknat CMA, som har mycket liten påverkan på vegetationen längs vägar och på korrosion. Saltlösning är mer effektivt och stannar kvar bättre på vägen än torrsalt, ökad användning av saltlösning skulle minska användningen av salt (NaCl). Salt och socker: Socker har ingen smältningseffekt på is och snö så som salt (NaCl) har, jämfört med en saltlösning blir det ingen skillnad av effekten på friktionen om man skulle byta ut halkbekämpningsmedlet till en sockersaltlösning istället. Sockersaltlösning har visats vara mer lockande för vilt och kan leda till fler olyckor på våra vägar. En annan metod som undersökts är speciella plogblad som med ett högt tryck gör det enklare att få bort snö och eventuell slask innan man lägger ut salt på vägarna.

The purpose of this essay was to do a literature study and compile facts about how road salt (NaCl, sodium chloride) affects our urban environment and to get an overview of how the vegetation, wearing surfaces and soils adjacent to roads that utilize road salt is affected by it. This work also includes a mapping of what other alternatives and methods that has been tested to find a substitute that is equally or better in its function and not as harmful as salt is to the environment. Every year, huge amounts of road salt is used as de-icing and anti-slip agent along the roads around Sweden. Salt (NaCl, sodiumchloride) that is used on our roads as a de-icing agent is a mix of three components, salt as in regular table salt, plaster and an anti-clumping agent. This is what is used as road salt. There is a system used by the Swedish Transport Administration that collaborates with weather forecasts to be able to use salt at the optimum time and that the effect of the salting will be as long-lasting as possible. The method used today for spreading the salt (NaCl) is a rotating disk that throws it out onto the road. This is a very effective method and the salt (NaCl) comes out all over the road, however, this method causes an accumulation of salt (NaCl) at a stop signal when the salt truck does not shut off the salt spreading disc. These accumulations of salt (NaCl) are thrown onto the sidewalks and nearby vegetation from passing vehicles.

The effect of salt (NaCl) on lignoses is very negative, it can lead to osmotic stress on their roots which in turn affect the growth of the plant on both branches and leaves. Salt (NaCl) affects trees in different ways depending on how long it has been exposed to salt (NaCl) and the concentration of the salt. Salt (NaCl) can be dissolved in the soil liquid to Na+ and Cl- and the different ions affect the tree independently of each other. Sodium ions, which are then in excess, reduce the aggregate stability of the soil by dispersing clay particles. This leads to other problems such as reduced pore space, water permeability and infiltration. In addition, this excess of sodium ions occur at the expense of other cations in the soil. Roadsalt may even affect the soils pH. In nutrient-poor, sandy soils the pH decreased and in some clay soils rich with nutrients the pH increased. All the effects on soils mentioned above are not as big of a problem in sandy soils.

Depending on the wearing surface it is affected differently, what kind of material it´s of, the length of exposure and the concentration of salt (NaCl). Concrete slabs can get frostflaking from saltdamages and this can lead to an increased risk for corrosion of the reinforcing bar. Asphalt does not sustain direct damages from the salt (NaCl), it does however sustain damage when the roads meltwater descends into the pores and recurrently expands when the temperature drops below the freezing point. Ground tile is another wearing surface that does not get any direct damage, similarly to the asphalt.

Salt can settle on the surface and form white spots, the salt comes in either particleform or dissolved in the soilliquid that is below the bricks. The salt (NaCl) can then be pushed up through the bricks to the surface using the capillary force and thereafter forming the white spots.

Other alternative solutions can be up to 20 times more expensive than using salt. An alternative that has been studied is calcium-magnesium-acetate, CMA for short, which has very little impact on vegetation along roads and on corrosion. A salt solution is more effective and stays on the road better than dry salt, an increased use of saltsolution would reduce the use of salt. Salt and sugar: Sugar has no melting effect on ice and snow such as a salt. There is no difference regarding friction with the use of a sugar-saltsolution compared to a saltsolution. Sugar-saltsolution has been shown to be more attractive to wildlife and can lead to more accidents on our roads. Another method that has been investigated is special plow blades that with a high pressure makes it easier to remove snow and any slush before putting salt on the roads.