1999 antogs ett nytt EG-direktiv om deponering av avfall, vilket innebär att de tekniska kraven på deponier skärps. Det medför att ett stort antal deponier i Sverige måste avslutas. Stora mängder täckmassor kommer att krävas för att sluttäcka alla dessa deponier. I det här examensarbetet undersöktes möjligheten att använda avloppsslam som tätskikt på deponier. Avloppsslam har låg genomsläpplighet vilket krävs av ett tätskiktsmaterial.

Huvudsyftet med detta examensarbete har varit att undersöka cementstabiliserad granulerad Flygaska och dess tekniska egenskaper för att kunna ge förslag till olika användningsområden. Examensarbetet har utförts genom litteraturstudier, laboratorieförsök och datasimuleringar. Dessa simuleringar gjordes främst av en vägkropps beteende där cementstabiliserad granulerad Flygaska ingick som ett byggnadsmaterial. Arbetet har avgränsats till att undersöka möjligheterna för användning i vägbyggnadssammanhang vilket innebär att de materialparametrar som undersökts har haft direkt koppling till detta användningsområde. Litteraturstudien utfördes genom att söka svensk och utländsk litteratur i ämnet via bibliotek och Internet.

Gruvindustrin och pappersmassabruken frambringar årligen stora mängder restprodukter (Wik et al. 2003). Dessa restprodukter har genom tiderna enbart deponerats vilket kan leda till ansenliga miljöproblem, stora mängder föroreningar samlas på liten yta och kan vid lakning förorena omgivande miljö. Deponering av anrikningssand från gruvindustrin sker idag på två sätt; jordtäckning eller vattentäckning, vilket både kan vara dyrt och svårt att utföra. Den vanligaste metoden är vattentäckning.

Betong är ett byggnadsmaterial som används i stor skala i byggbranschen. Över hela världen pågår kontinuerlig forskning för att förbättra betongens egenskaper för olika ändamål. De ingående delmaterialen i betongen har stor inverkan på hållfasthets- och värmeutveckling, vilka är mycket viktiga egenskaper för den härdande betongen. Examensarbetet har utförts genom litteraturstudier, laboratorieförsök, kursundervisning och datainsamling av genomförda mätningar. Utifrån erhållna mätresultat har utvärdering genomförts för beskrivning av hållfasthets- och värmeutveckling för totalt fem betongrecept, som tagits fram av Betongindustri AB i Stockholm.

Tillverkning av portlandklinker står för ungefär fem procent av världens totala koldioxidutsläpp. Det finns därför ett allmänt intresse att minska användandet av portlandklinker. Klinkern kan antingen ersättas av andra cementerande material, eller så kan nya cementsnåla recept utformas. I den här rapporten har två cement med inmald Flygaska respektive slagg från Cementa AB undersökts. För att undersöka klinkerersättnings-materialens potential har tester för tryckhållfasthet, uttorkningskrympning, bindetid, värmeutveckling och arbetbarhet utförts.

Vid avfallsförbränning utvinns energi men som biprodukt också den miljöfarliga Flygaskan. Problemen med Flygaskan har alltid varit många. Den har exporterats till Langøya i Norge för att hamna på underjordsdeponi vilket inte är ett hållbart alternativ då den beräknas vara uppfylld 2023-2025. Flertalet försök att genomgåtts för att hitta användningsområden men det vanligaste är att den deponeras. Flygaskan från avfallsförbränning innehåller höga halter av tungmetaller och salter och är miljöfarlig.Ett sätt att använda Flygaskan är genom utfyllning av hålrum såsom gruvor eller oljelagringsrum som ej används.

Sverige har en stor gruvindustri sett i Europeiska sammanhang vilket resulterar i stora mängder gruvavfall som ska omhändertas på ett miljömässigt och ekonomiskt hållbart sätt. Gruvavfall består av antingen gråberg, som är omineraliserat/oekonomiskt berg som måste brytas av praktiska skäl för att komma åt malmen, eller anrikningssand, som är en restprodukt från anrikningsprocessen. Den vanligaste malmen som bryts är metallsulfidmalm, av 13 aktiva metallgruvor i slutet av 2009 bröts det sulfidmalm i 11 gruvor. Sulfidmalmen har ofta metallhalter av några procent vilket resulterar i stora mängder anrikningssand. Anrikningssanden lagras i stora upplag på plats vid gruvan och när anrikningssanden utsätts för syre oxiderar sulfiderna i anrikningssanden.

In Sweden, there are limits to how much leachable substances waste must contain in order to be deposited as hazardous waste. Fly ash from waste incineration often end up over the limit, mainly due to the chloride content. Fly ash is therefore often deposited abroad. The purpose of this study was to investigate the possibility to handle fly ash locally. To clarify how the law is applied, environmental reports and permit documents from ten waste sites with permission to deposit fly ash were studied.

I Sverige ökar förbränningen av avfall som inte är ett helt definierbart bränsle. Detta är i mångt och mycket ekonomiskt och miljömässigt försvarbart genom den höga kvalitén på rökasreningen, som garanterar att en mycket liten del av föroreningar når atmosfären, utan dessa koncentreras i askorna. Avfallsaskor går till stor del till deponier och används där för sluttäckning eller för att deponeras, samt att en stor mängd Flygaska transporteras till Langöya. Inom en tioårsperiod kommer deponierna vara sluttäckta och Langöya uppfyllt, samtidigt som mängden avfallsaskor ökar, vilket innebär krav på nya lösningar. Orsaken till att framförallt Flygaskan klassas som farligt avfall är koncentrationen av tungmetaller och föroreningar som härrör från bränslet.

Betong är vårt vanligaste byggmaterial men cement står globalt sett för 5 % av CO2-emissionerna. Med detta som bakgrund så har CBI Betonginstitutet anordnat en tävling, där målet är att nå den högsta tryckhållfasthet i en resurssnål betong, med enbart 200 kg cement per m3. Syftet med denna rapport är att utvärdera tävlingen, vilket har utförts genom en omfattande litteraturstudie. En första analys av de olika betongrecepten medförde att olika grupperingar kunde urskiljas. Ur dessa fanns det tre stycken vars resultat var väldigt bra. ? Concrete Innovation Centre, som med ett lågt vct, stora mängder granulerad masugnsslagg (81 %) och lite silikastoft (5 %), uppnådde en tryckhållfasthet på 80 MPa vid 28 dygn och 95 MPa vid 56 dygn. ? CBI Stockholm, som genom användandet av ulltrafint filler och silikastoft (4,8 %), uppnådde en tryckhållfasthet på 84 MPa vid 28 dygn och 98 MPa vid 56 dygn. ? Thomas Concrete Group som genom att ersätta cementet med en medelmåttig mängd granulerad masugnsslagg (54 %), liten mängd Flygaska (9 %), kalkfiller och silikastoft (5 %), uppnådde en tryckhållfasthet på 94 MPa vid 28 dygn och 98 MPa vid 56 dygn. Det finns således tre recept som vidare studier kan vara rättfärdigade på, de tre ovan nämnda. Det bör tilläggas att en imponerande tryckhållfasthet på nästan 100 MPa, kan uppnås i en betong med enbart 200 kg cement per m3. .

Naturvårdsverket har uppskattat att vi i dagens samhälle årligen produceras cirka 450 kilo hushållsavfall per person i Sverige. Det uppkomna avfallet har genom åren omväxlande betraktats som en resurs respektive ett miljöproblem. En rad olika styrmedel i form av lagar och skatt har införts för att reglera avfallshanteringen enligt avfallshierarkin. I dagsläget går den största andelen hushållsavfall till förbränning med energiutvinning. Ett av bolagen som har valt att använda sig av avfallsförbränning vid energiproduktion är E.ON Värme Sverige, Region Norrköping. Bolaget uppskattar att det årligen produceras cirka 17.000 ton Flygaska samt 8.000 ton bottenaska ifrån bolagets avfallspanna, P14. Till produktionsanläggningarna tillhör även nio uttjänta bergrum som har nyttjats vid lagring av petroleumprodukter i form av tjockolja, EO4-EO5. För att trygga framtida askhantering samt återställa de uttjänta oljelagringsbergrummen ansöker bolaget om tillstånd att utfylla sex av bergrummen med främst Flygaska ifrån avfallsförbränningen.

Sulfidjord består av finkornig jord, dvs. lera och silt och innehåller höga halter av järnmonosulfid (FeS) samt varierande halter av organiskt material. I Sverige förekommer den i ett brett stråk längs Norrlandskusten från Gävle i söder till Haparanda i norr. Då sulfidjord kommer i kontakt med syre, oxideras sulfiderna till sulfat och försurande vätejoner och metaller frigörs till omgivande miljö och ger upphov till destruktiva effekter. Urlakning av dessa ämnen kan orsaka skador hos växter och djur och medföra hälsoproblem hos människor. Vid byggande på och i sulfidjord vill man helst inte, av miljö- och kostnadsskäl, gräva bort sulfidjorden utan istället nyttja den som undergrund.

Detta examensarbete ingår som den första, och utgör den laborativa delen av ett forskningsprojekt där stabilisering av sulfidjord undersöks. Syftet med arbetet var att undersöka vilken eller vilka bindemedelskombinationer respektive inblandningsmängder som är lämpligast för stabilisering av sulfidhaltiga jordar. Målet med studien är att genom laboratorieförsök finna ett eller flera bindemedel som ger en tillfredsställande stabiliseringseffekt. Resultat från tidigare utförda stabiliseringsprojekt i sulfidjord har sammanställts och utvärderats och legat till grund för den laboratoriestudie som genomförts. Laboratoriestudien omfattar en inblandningsserie där jord från fyra djup från samma provlokal använts.

Sveriges hamnområden har under en längre tid tagit emot föroreningar från exempelvis sjöfart, luft och vattendrag. Dessa föroreningar ansamlas i bottensedimenten. Då sjöfartens kontinuerliga behov av att muddra infartslederna inte beräknas minska kan man räkna med att stora volymer sediment frambringas de närmaste åren. Dessa sediment kräver ett hållbart omhändertagande. I Gävle hamn planeras muddring av inloppskanalen vilket innebär 4 000 000m3 sediment.

Idag är intresset för högpresterande betong (HPB) växande runt om världen då fördelarna är många, eftersom slankare, tätare, starkare och lättare konstruktioner kan tillverkas. Detta examensarbete handlar om materialförsök och modellering för en typ av HPB som ska användas i husbyggnation. Arbetet inleddes med materialförsök i färskt tillstånd, där god gjutbarhet och konsistens eftersträvades. Utgångspunkten var från ett grundrecept med två olika ballastsorter (slaggballast med Flygaska och krossballast från asfaltindustrin med silikastoft), vilka namngavs till pilotförsök 1 och pilotförsök 2. Vidare valdes pilotförsök 1 att provas i hårdnat tillstånd då det visades att det var mer ekonomiskt lönsam eftersom ballasten inte behövde siktas, lägre vct tillhandhölls och att Flygaskan som användes i pilotförsök 1 är billigare än silikastoft som användes i pilotförsök 2. Resultaten efter 28 dygn för de materialförsök som utfördes i hårdnat tillstånd var:Tryckhållfasthet; 141,9 MPaDraghållfasthet; 7,0 MPaBöjdraghållfasthet; 10,0 MPaElasticitetsmodul; 46,4 GPaKrympning efter 56 dygn; 0,5 ?Samtliga försök utfördes enligt svenska standarder (SS). Dessutom vidareutvecklas och förbättrades ett redan arkitektoniskt gestaltat Attefallshus ur ett konstruktions- och hållbarhets perspektiv, där fokus låg på transport- och produktionsförutsättningar.