Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
Publications (6 of 6) Show all publications
Helsing, E., Brander, L., Döse, M., Gabrielsson, I. & Lindström, C. (2023). BESTÅR – Beständig betong med återvunnen ballast.
Open this publication in new window or tab >>BESTÅR – Beständig betong med återvunnen ballast
Show others...
2023 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

BESTÅR – Durable concrete with recycled aggregate In this project the properties of different types of recycled aggregate were investigated: recycled excavated masses, recycled construction and demolition waste (CDW), and reclaimed crushed concrete from concrete production. The content of different minerals, rocks, manmade materials, and chemical substances has been analysed, as well as the freeze-thaw resistance and alkali-silica reactivity. In addition to the testing of aggregate properties, concrete with recycled CDW was tested with respect to compressive strength, freeze-thaw resistance, carbonation resistance, and the risk for deleterious alkali silica reactions. The high water absorption of recycled CDW and reclaimed crushed concrete means that these materials can not be regarded as freeze-thaw resistant. As expected, the freeze-thaw resistance testing in salt water resulted in about five times as extensive scaling for concrete where 30% of the coarse aggregate fraction consisted of recycled CDW, as anticipated with concrete with only natural aggregates of typical igneous and metamorphic rocks. The content of potentially alkali-silica reactive particles was low in all batches (<8 %) and all batches were classified as innocuous aggregate when tested with RILEM AAR-2 and NT Build 295. When concrete with 30 % of the coarse aggregate consisting of recycled CDW and with two different binder compositions was tested, neither exceeded the maximum accepted expansion value. However, the results indicated that when the effective alkali content of the concrete is calculated, the alkali content of aggregate of recycled CDW or crushed reclaimed concrete must be included. The replacement of up to 30 % of the coarse aggregate by recycled CDW did not affect the concrete strength development, and the carbonation resistance even increased. Due to the higher water absorption of recycled CDW, it should be ascertained that all accessible pores in the aggregate are filled with water during mixing of the concrete, to avoid negative effects on the water-to-cement ratio and misleading measured air content.

Publisher
p. 83
Series
RISE Rapport ; 2023:121
Keywords
Recycled aggregate, recycled excavated masses, recycled construction and demolition waste, CDW, reclaimed crushed concrete, alkali-silica reactivity, freeze-thaw resistance, carbonation resistance, compressive strength, microscopic analysis.
National Category
Materials Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-72333 (URN)978-91-89896-08-6 (ISBN)
Available from: 2024-03-15 Created: 2024-03-15 Last updated: 2024-05-22Bibliographically approved
Helsing, E., Malaga, K., Suchorzewski, J. & Gabrielsson, I. (2023). Kortversion av SVU-rapport 2022:5 ”Klimatförbättrad betong för dricksvattenanläggningar”.
Open this publication in new window or tab >>Kortversion av SVU-rapport 2022:5 ”Klimatförbättrad betong för dricksvattenanläggningar”
2023 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

This RISE report is a short version of SVU report 2022:5 “Klimatförbättrad betong för dricksvattenanläggningar” (Low carbon concrete for drinking water infrastructure). The purpose of the project was to clarify if the carbon footprint of concrete for drinking water infrastructure can be lowered by replacing Portland cement with supplementary cementitious materials (SCM) accepted for use in concrete without influencing the quality of the drinking water negatively with regard to trace substances and PAH. In addition to reviewing the literature, leaching tests and LCA analyses were conducted on thirteen concretes mixes with varying binder compositions. The results show that it is possible to replace up to 50 % of the cement with the SCMs, ground granulated blast furnace slag (GGBS), silica fume and fly ash. All this may be GGBS and up to 35 % fly ash may be used. This is valid under condition that a drinking water facility which in its entirety is new drinking goes through a tuning period of some days up to a week during which the water quality is monitored before water is delivered to clients. Leaching of some substances is somewhat increased and others are decreased by the replacement of the cement, however the changes are so small that the content in the drinking water in a real facility is only marginally influenced. Which type of binder to use should be decided based on other these materials influence on other concrete properties, for instance on the strength development. The decrease of the carbon footprint is roughly proportional to the cement replacement ratio.

Publisher
p. 19
Series
RISE Rapport ; 2023:40
Keywords
Low carbon concrete, drinking water, leaching, LCA, dangerous substances, PAH, slag, fly ash
National Category
Infrastructure Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-66070 (URN)
Note

SVU-projektet har delfinansierats av Sydvatten, Stockholm Vatten och Avfall, Kretslopp och vatten Göteborg, Vatten- och avfallskompetens i Norr AB, Kommunalförbundet Norrvatten samt 4S. Därtill inkluderas i SVU-rapporten resultat från utlakningsprovningar på betong med flygaska finansierade av Heidelberg Materials (dåvarande Cementa AB) och RISE. 

Available from: 2023-08-22 Created: 2023-08-22 Last updated: 2023-08-22Bibliographically approved
Prieto Rábade, M., Gabrielsson, I. & Santandrea, F. (2023). Tillstånd- och konsekvensbaserad livslängdsbedömning av betongkonstruktioner för dricksvatten.
Open this publication in new window or tab >>Tillstånd- och konsekvensbaserad livslängdsbedömning av betongkonstruktioner för dricksvatten
2023 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]

In Sweden, there are many assets for drinking water such as water towers, water treatment plants and pipes. Many of these structures are made of reinforced concrete and were built between 1950 – 1970. The normal design life of these structures is 50 years meaning that they are reaching their intended design lifespan. In addition, these structures face harsh environments that can lead to degradation. All these leads to the need of repair and renovation of these specifics assets. For that purpose, methodologies and tools for performing inspections, assessing the condition and the time to intervention are needed. Nowadays, in general the procedures for condition assessment are based on the judgement and expertise of engineers performing the inspection. In this project a compilation of best practices for performing the condition assessment for drinking water structures has been performed. This assessment should include an ocular inspection of the object, documentation, tests to ensure certain parameters and an overall analysis of the assessment of the object and finally provide a proposal for measures. The measures must be designed so that both the method and the time aspect are specified. In addition, in this project a methodology and a simplified tool has been developed to accommodate the condition assessment of reinforced concrete drinking water infrastructures and the time to intervention after the assessment. The tool also includes the uncertainty analysis of the condition assessment performed.

Publisher
p. 81
Series
RISE Rapport ; 2023:92
Keywords
Reinforced Concrete, drinking water, condition assessments, Service life, concrete damage, intervention, uncertainties.
National Category
Civil Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-67402 (URN)978-91-89821-65-1 (ISBN)
Available from: 2023-09-26 Created: 2023-09-26 Last updated: 2023-09-26Bibliographically approved
Gabrielsson, I. & Brander, L. (2021). Rivningsobjekt – från kostnad till resurs: Omvärldsanalys.
Open this publication in new window or tab >>Rivningsobjekt – från kostnad till resurs: Omvärldsanalys
2021 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Just nu är vi inne på en resa mot ett resurseffektivare samhälle, som bygger på cirkulär ekonomi. I en sådan ekonomi stannar de råvaror och tillgångar vi tar ut från naturen (tex sten och kalksten till ballast och cement, och malm till stål) i samhällets materialkretslopp och slösas inte bort genom att tex läggas på deponi. I en cirkulär ekonomi undviker vi så långt som möjligt att avfall uppstår, men när något faktiskt måste kasseras så ska det återvinnas och ännu hellre återanvändas. Mål om ökad återvinning och återanvändning finns på såväl EU-nivå som nationell nivå inom de flesta sektorer och i och med EU:s Nya Gröna Giv, så har dessa strävande fått ökad tyngd. Samtidigt måste vi minska utsläppen av gaser som spär på växthuseffekten och den globala uppvärmningen, något som också i regel gynnas av ett mer resurseffektivt samhälle. Inom byggnadssektorn uppstår stora mängder avfall varje år när byggnader och konstruktioner rivs (i Sverige minst 10 miljoner ton mineraliskt rivningsavfall varje år), men fortfarande är såväl återvinnings- som återanvändningsgraden av dessa mycket låg. Sällan beror detta på att inte tekniken finns eller att det vi vill återvinna eller återanvända inte klarar de tekniska krav som finns för möjliga användningar, utan snarare på andra faktorer, som otydligheter regelverk och riktlinjer kring hur och när alternativa material får och kan användas och att offentliga beställare inte känner till vad som är möjligt att kräva (se RE:Source-rapport Ökad resurseffektiv användning av sekundära råmaterial i konstruktioner; van Praagh, Brander och Olsson, 2020). I EU-projektet RE4 samverkade forskningsutförare, arkitekter och teknikkonsultbolag med företag inom återvinning, Prefabbetong och robotteknik, kring återvinning av rivningsavfall som ballast i olika typer av betong (www.re4.eu). Olika betongrecept togs fram där upp till 90% av ballasten i betongen ersattes med återvunnet rivningsavfall och där betongen förstås bibehöll den tekniska prestanda som Prefabföretaget behövde. Finalen i RE4 var byggandet av två demohus, ett utanför Belfast och ett i Madrid, med Prefabelement tillverkade med rivningsavfall. LCA som utfördes visade på besparingar i det totala resursutnyttjandet, men däremot påverkar återvinningen av rivningsavfall som ballast i ny betong i regel inte utsläpp av växthusgaser, eftersom det fortfarande krävs cement för att tillverka ny betong. Däremot kan såväl användande av nya naturresurser som klimatutsläpp minska genom återanvändning av hela betongdelar.

Publisher
p. 43
Series
RISE Rapport ; 2021:57
National Category
Environmental Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-53486 (URN)978-91-89385-46-7 (ISBN)
Note

Det som presenteras i denna rapport utgör en del av arbete och resultat från innovationsprojektet Rivningsobjekt – från kostnad till resurs, med stöd från det Strategiska Innovationsprogrammet (SIP) RE:Source. Samverkande partner i projektet har varit Codesign, NCC, Fabege och RISE.

Available from: 2021-06-07 Created: 2021-06-07 Last updated: 2023-12-27Bibliographically approved
Brander, L., Boubitsas, D. & Gabrielsson, I. (2021). Rivningsobjekt – från kostnad till resurs: Pilotstudie återbrukspotential för tunga stomdelar i två rivningsobjekt.
Open this publication in new window or tab >>Rivningsobjekt – från kostnad till resurs: Pilotstudie återbrukspotential för tunga stomdelar i två rivningsobjekt
2021 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

I projektet ”Rivningsobjekt – från kostnad till resurs” undersöks återbrukspotentialen i rivningsobjekt. Målet är att skapa förutsättningar för återbruk (återanvändning) av befintliga funktionella byggnadsdelar och material, som idag förstörs under rivningen. I projektets arbetspaket 6 har två pilotobjekt studerats utifrån olika aspekter som är av intresse vid ett potentiellt återbruk, tex teknisk kvalitet, demonterbarhet, hanterbarhet, materialtyper och arkitektoniskt värde. Utgångspunkten för att skapa en process som hanterar och värderar dessa aspekter är en kombination av två olika tjänster som redan idag tillhandahålls av olika aktörer: tillståndsbedömning och materialinventering i samband med rivning. Den tänkta processen är avsedd att ge indata till en urvalsmatris med olika kriterier som är viktiga för värderingen av hur man går vidare (ekonomiskt värde, värde minskade utsläpp av klimatpåverkande gaser, osv). För att testa och revidera den initiala processen för kvalitetsbedömning valdes två olika byggnader ut som pilotobjekt: Kv. Herrnhutaren i Göteborg (NCC) och Kv. Yrket i Solna (Fabege). De två rivningsobjekten kompletterar varandra med avseende på ålder, typologi, användning, byggnadsteknik och materialval. Kv. Herrnhutaren 2 är från 1800-talet och är platsbyggd, med stålstomme och bärande tegelväggar, men med väldigt lite betong. Byggnaden är ombyggd och tillbygg i flera omgångar. Användningen har varit främst affärs- och restauranglokaler, samt kontor och vindslager. Som kontrast är Kv. Yrket från 1980, till största delen byggd med Prefabelement i betong och har använts till kontor och lagerlokal.

Publisher
p. 58
Series
RISE Rapport ; 2021:58
National Category
Environmental Sciences
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-53487 (URN)978-91-89385-47-4 (ISBN)
Note

Det som presenteras i denna rapport utgör en del av arbete och resultat från innovationsprojektet Rivningsobjekt – från kostnad till resurs, med stöd från det Strategiska Innovationsprogrammet (SIP) RE:Source. Samverkande partner i projektet har varit Codesign, NCC, Fabege och RISE.

Available from: 2021-06-07 Created: 2021-06-07 Last updated: 2023-12-27Bibliographically approved
Brander, L., Helsing, E. & Gabrielsson, I. (2020). Constructivate arbetspaket 3: Återvinning av rivningsavfall som ballast i betong.
Open this publication in new window or tab >>Constructivate arbetspaket 3: Återvinning av rivningsavfall som ballast i betong
2020 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Bygg- och rivningsavfall utgör en av de största avfallsströmmarna i Sverige, samtidigt som den återvinning som sker sträcker sig till tillämpningar med relativt låga kvalitetskrav (downcycling). Sannolikt finns potential till att återanvända rivningsavfall i tillämpningar av högre status, till exempel i ny betong eller i delar av vägkropp där kvalitetskraven är högre.

Syftet med denna rapport är att undersöka vilka regler och kvalitetskrav som finns för återvinning av den mineraliska materialfraktionen i rivningsavfall. Fokus har varit på hur denna fraktion måste vara beskaffad för att klara kvalitetskrav som ballast till vägbyggnad och ny betong.

För vägbyggnad finns ett klassificeringssystem i den europeiska standarden SS-EN 13242 (Ballast för obundna och hydrauliskt bundna material för användning i anläggningsarbeten och vägbyggen) och i Trafikverkets kravdokument TDOK 2013:0532 (Alternativa material för vägkonstruktioner). Kvalitetsklassningen sker på basis av fraktionens sammansättning med avseende på ingående materialslag, där Klass 1 (högsta klassen) i princip bara innehåller krossad betong, murverk och obunden sten, medan det i lägre klasser (i ordningen 2, 3 och 4) accepteras stigande inslag av kvalitetssänkande material (tex metaller, plast, trä, lättviktsbetong). För viss klass måste dessutom tekniska krav uppfyllas, uttryckta i termer av motstånd mot nötning eller tryckhållfasthet. TDOK 2013:0532 anger vidare vilken kvalitetsklass som krävs för olika delar av vägkropp: Klass 1 eller 2 för Förstärkningslager till belagda vägar och Bärlager till belagda vägar, minst Klass 3 för Skyddslager till belagda vägar, samt minst Klass 4 för Underbyggnad och övriga fyllningar.

För användning som betongballast krävs enligt SS 137003, vilket är den svenska tillämpningen till den europeiska betongstandarden SS-EN 206, att den återvunna ballasten karaktäriseras och klassificeras. Klassificeringen sker helt enligt standarden för betongballast (SS-EN 12620) och bygger likt systemet för användning som vägballast på innehåll och halter av ren betong och andra materialslag i den återvunna ballasten. Här är klasserna i nuläget endast två: Typ A och Typ B, där den förra är den högre (och renare) klassen. Eftersom SS-EN 12620 är harmoniserad ska återvunnen ballast till och med CE-märkas. CE-märkningen sker på samma sätt och med samma system som för primär/jungfrulig ballast, med några skillnader så som att analys av sammansättning med avseende på materialslag måste göras, samt att dokumentation och spårbarhet till rivningsprojekt måste finnas i kvalitetssystemet.

Det står helt klart att hur användbar den mineraliska fraktionen från bygg- och rivningsavfall är beror på dess renhet, dvs. hur väl man lyckats hålla isär olika avfallsfraktioner. Generellt innehåller inte den krossade betongen i sig ämnen som kan vara skadliga för människa eller miljö; dessa finns snarare i andra materialslag som kan finnas ihop med betong i rivningsavfall. Under vissa perioder har man vid byggande av hus använt material som senare visat sig orsaka hälsoproblem och förbjudits. Exempel på sådana är ”blåbetong” (lättbetong baserad på uranrik alunskiffer) och byggprodukter med asbestcement och PCB-haltiga massor. Förekomst av dessa material i en byggnad som ska rivas måste inventeras och saneras och/eller hanteras på ett säkert sätt. Gynnsamt är förstås om man redan i rivningsskedet har kunnat separera de olika komponenterna, men även ett relativt blandat avfall kan separeras och sorteras mer eller mindre effektivt i efterhand. Moderna återvinningsanläggningar använder olika tekniker för att få ut rena(re) materialfraktioner från blandat avfall. Ofta involverar dessa tekniker flera steg av krossning, torr- och våtsållning, siktning, tvättning med högtrycksvatten och pressning av slam till kaka, i vilken oftast eventuella lakbara ämnen ansamlas.

Tekniskt och miljömässigt är det fullt möjligt att återvinna rivningsavfall som ballast i ny betong och vägbyggnad, men idag sker detta alltså i mycket liten eller tom obefintlig utsträckning. Ett antal åtgärder med potential påverka i riktning att sådan återvinning ökar är:

• Ta fram nationella End-of-Waste-kriterier för rivningsavfall, till exempel enligt brittisk modell. Ökar tydlighet för alla aktörer och minskar osäkerhet i tillståndsprövningen.

• Gör livscykelperspektivet till ett starkt kriterium i offentlig upphandling, det vill säga att man får bonuspoäng utifrån detta samtidigt som det naturligtvis inte styr helt. Dessutom måste en LCA-bedömning ta hänsyn inte bara till CO2-ekvivalenter utan också andra miljöparametrar.

• Sprid och förankra bäst praxis till kommunerna/beställarna, till exempel kring vilka sekundära material som enligt forskning och beprövad erfarenhet kan användas på vilket sätt och hur, så att krav kan ställas i upphandlingar.

• Sprid kunskap och sök påverka Naturvårdsverket vad gäller riktlinjerna (och handboken) som stöd till kommuner och andra tillsynsmyndigheter, att krav bör ställas på lakbarhet och biotillgänglighet vad gäller olika ämnen, snarare än totalhalter (som kan vara hårt bundna och därmed inerta).

• Sortering för högre teknisk funktion. Om avfallsfraktionerna hålls isär och så rena som möjligt, så ökar möjlighet för återvinning avsevärt (dvs. recycling, inte downcycling), vad gäller såväl teknisk prestanda som minskad risk för miljö och människa.

Publisher
p. 42
Series
RISE Rapport ; 2020:25
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
urn:nbn:se:ri:diva-45113 (URN)978-91-89167-06-3 (ISBN)
Available from: 2020-06-17 Created: 2020-06-17 Last updated: 2023-12-27
Organisations
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0003-4409-5788

Search in DiVA

Show all publications