Hålrumsvariationer vid asfalttillverkning : En fallstudie vid Skanska enligt DMAIC avseende förbättringsmöjligheter vid kalltillsatt asfaltåtervinning

Sammanfattning: Att optimera hålrumshalten i färdig beläggning är essentiellt bland annat för att en vägkonstruktion inte ska få sprickor, spårbildning eller andra deformationer vid temperaturväxlingar  (Monismith, 1992). Eftersom både återvunnen och jungfrulig asfaltmassa består av stenmaterial, bitumen och tillsatsmedel är återvunnen asfalt värd den jungfruliga massans vikt ton för ton vid utbyte i ett arbetsrecept (Brock & Richmonds, 2007). I takt med att asfaltåtervinning blivit vanligare ökar dock komplexiteten, då återvunnet material är betydligt svårare än jungfruligt att karaktärisera (Karlsson & Isacsson, 2006). Eftersom användningen av återvunnet material förväntas öka samtidigt som lite forskning gjorts i ämnet är det därför av vikt att undersöka hålrumshalter vid kalltillsatt asfaltåtervinning. För studien undersöktes asfaltmassan ABT11 160/220 vid kalltillsättning av upp till 25 % asfaltåtervinning. Sex Sigmas problemlösningsmetodik DMAIC, vilket står för ett projektbaserat förhållningssätt i de fem faserna define, measure, analyze, improve och control, användes för att få en djupgående förståelse för hålrumsproblematiken. I metodiken användes i sin tur statistisk processtyrning och försöksplanering för att svara på studiens syfte, vilket var att granska och utvärdera orsakerna till varför hålrumshalter under asfalttillverkning varierar vid tillsättning av kallt asfaltgranulat samt ge rekommendationer för en förbättrad produktion med avseende på hålrumshalt. Efter granskning av historiska data, beräkningar, intervjuer och observationer ansågs de viktigaste orsakerna till hålrumsvariationer uppkomma från de fem källorna datahantering, kommunikation, resurshantering, materialkunskap och organisationskultur, där de två sistnämnda ansågs vara rotorsaker. På grund av examensarbetets avgränsning granskades endast materialkunskapen mer djupgående. För att fördjupa materialkunskapen valdes faktorerna asfaltåtervinning, jungfruligt bitumen, jungfruligt filler samt tillverknings- och instampningstemperatur ut för fortsatta studier genom två experiment. I det första experimentet granskades hur hålrumshalten påverkades av olika instampningstemperaturer genom en OFAT-studie och i det andra experimentet ansattes ett 24-1 faktorförsök enligt Splitplot där hålrummet mättes vid vanlig instampningstemperatur (135 ˚C) samt genom en vägsimulering. Resultatet från det första experimentet uppvisade ett förhållande enligt ett tredjegradspolynom mellan hålrum och instampningstemperatur med stora hålrumsförändringar under 125 ˚C och över 145 ˚C. Detta medför att det är av än större vikt att kontrollera temperaturen för lågtempererad massa och massa med mycket återvinning för att uppnå godkända hålrum vid utläggning. Det andra experimentet visade att även bitumen och återvinning är signifikanta effekter för hålrummet, där minskade bitumenhalter och ökade återvinningshalter medför högre hålrumshalter samt att återvinningshalter över 15 % medför oönskad ökning av hålrumshalter vid utläggning på väg. För att avhjälpa orsakerna till hålrumsvariationerna rekommenderas att data samlas, utvärderas, kommuniceras och följs upp i större utsträckning genom användning av statistisk processtyrning, värdeflödesanalyser och fortsatta materialstudier. Organisationskulturen bör förändras för att skapa en förståelse för vikten av rekommenderade metoder. Kan rekommendationerna följas innebär det en uppskattad ekonomisk besparing på 11 520 000kr/år, samtidigt som det skulle innebära miljömässiga fördelar i form av bland annat ett minskat uttag av ändliga resurser och minskade CO2-utsläpp.