National Transport Library Research Database

Ett biobaserat kompositmaterial för förbättrad hållbarhet av väginfrastrukturer (A bio-based composite material for enhancing the sustainability in road infrastructures)

Sponsors, duration, budget: Formas ; 2022-01-01 -- 2025-12-31 ; 4 000 000 kronorRegistration number:
  • Formas 2021-00527
Subject(s): Abstract: I detta projekt kommer en ny typ av asfalt med ett biobaserat material att undersökas med ett multiskale-tillvägagångssätt. Specifikt kommer lignin att adderas och dess förmåga att förbättra dräneringen kommer utvärderas. Porös asfalt (PA) är ett av alternativen till att skapa vägar där hålrummet står för ca 20% av den totala volymen. Dess höga porositet gör PA passande för fuktskadestudier. Vidare är polymermodifikation praxis för denna typ av asfalt. Med grund i detta har PA valts som referens för denna forskning. Det första huvudmålet är att, på porskalan, systematiskt studera vattenkapillärabsorptionen, den tyngdkraftsdrivna dräneringen, och torkningen på grund av vattenavdunstning, tillsammans med matrisens mikrostrukturs- och kemiska ändringar, både i frånvaro och närvaro av lignin. Det andra huvudmålet är att bidra till att skapa en vetenskaplig bas för en botten-upp design av nya porös asfaltsvägar som fortfarande är högpresterande beträffande dränering. För att nå dessa mål är det förutsett att en kombination av tomografiska bildtekniker, kemo-mekanisk testning, och beräkningsmodellering kommer appliceras på ligninmodifierade porösa asfaltsprover. Betydelsen av miljöskydd har otvivelaktigt blivit föremål för allvarlig och ihållande oro samt att anta en mycket bredare omfattning. Med detta projekt förutses att den nya kunskapen som fås mot en mer miljövänlig väg kommer bidra till att göra ett av världens mest använda byggnadsmaterial mer hållbart.Abstract: A high amount of greenhouse gases (GHG) associated with roads is related to the upstream emissions embodied in the materials used. Each ton of produced asphalt requires 300 kg emission of GHG. In Sweden, yearly road maintenance causes 50 tons of GHG accounting for 10% of the total GHG emitted by the country. Our project is exploring the possibility of replacing some of the traditionally used road materials with novel bio-based materials that can enhance sustainability and reduce the long-term dependency on fossil-based materials. The project’s focus will be on the applicability of lignin, the rigid, waterproof ´cement´ that helps give plants their structural strength, and a (rest) product from the wood (paper) industry. The successful replacement of parts of the bitumen and polymer modification by a lignin-based product will result in enhancing sustainability, both through a reduction of GHG as well as increased moisture damage resistance, one of the major road problems. The team´s target is to study lignin-modified asphalt mixtures through a synergetic combination of 3D imaging techniques, based upon X-ray and neutron radiation sources, multi-scale chemo-mechanical testing, and computational modeling. The project aims to design a new bio-based asphalt material that 1) is more sustainable and eco-friendly while 2) being still highly performant.
Item type: