Cement manufacture accounts for 3-5 percent of total global carbon emissions. There is a growing interest in reducing the environmental impact and conserve limited natural resources. In cement production, clinker productions consume 87.5 percent of the total energy consumed in the cement manufacture.Cementa has since many years, focused on reducing the environmental impact of cement production. The work has involved the entire production process from selection of alternative fuels to the development of cement with less clinker content. During 2013/2014, two new types of cement (Bascement and CEM II / B) will be introduced to the Swedish market. Cementa is also working to reduce cement use in concrete and this thesis is a part in this work. By developing better concrete proportioning tool based on a better understanding of the influence of the concrete constituents on the fresh concrete properties, cement consumption is reduced. The following report deals with new types of cement with less clinker content, where the clinker partially is replaced by fly ash, slag and limestone. As a reference, the study takes today's construction cement from Slite and Skövde. The study aims to find out how today´s construction cement and the new cement types differ in their rheological properties. Experiments have been conducted on mortar and concrete with different plasticizers and air-entraining agents. The study also addresses air-entrainment demand and open time of fresh concrete with new cement types. The results show that the new cement types, Bascement and CEM II/B, have better rheological properties than their references Slite and Skövde cement. Regarding the demand for air-entraining agent’s, Bascement show significantly greater demand than Slite cement, while the difference in air-entraining demand between Slite cement, Skövde cement and CEM II / B is very small.Furthermore, the results show that concrete with Bascement constitutes larger 28-day strength than the concrete with Slite cement, while the concrete strength with CEM II/B is similar to its reference cement Skövde. Since the strength development properties are dealt with in previous studies, these test series are limited to 28-days strength testing only.

Concrete is one of the world’s most common construction materials and is composed of 70-80 % stone material. Today crushed stone is used as aggregate in concrete in order to replace natural aggregates due to strong environmental reasons. Stone crushing yields flaky material and in this thesis studies are made on the flaky particle shape and how it influence properties of concrete such as workability, rheology and strength. The concrete recipes used in this thesis have fixed values, the only variable is the flakiness of the crushed stone. Flakiness is varied between 0 %, 17 %, 50 %, and 100 % in turn for the individual size fractions 2-8 mm, 8-10 mm, 10–12.5 mm, and 12.5–16 mm. By using Swedish and European standards one determines flakiness index, packing factor, slump test, Thaulow tester, compression strength and flexural strength. The Bingham model is applied with the use of a viscometer to determine the concretes rheological properties such as plastic viscosity and yield stress. For the individual size fraction 12.5-16 mm a flow analysis is performed in an L-box to study how the particles are orientated with the flow direction, and how this influences the strength and crack length. Results show that the loose packing factor decreases with increased flakiness for all individual size fractions. Fractions 2-8 mm and 8-10 mm need a small increase in super plasticizer with increased flakiness to achieve 200 mm slump. The larger individual size fractions do not show any increase in super plasticizer regarding this matter. The Thaulow tester indicates constant values with increased flakiness for all individual size fractions except 2-8 mm were a weak increase is observed. Values of the plastic viscosity are indicated unchanged as the flakiness index is increased for all individual size fractions except 2-8 mm that slightly increase for 100 % flakiness. The yield stress behaves unchanged with increased flakiness for all individual size fractions except 12.5-16 mm which significantly decrease for 100 % flakiness. When the concrete flows in the L-box an image analysis concludes that the larger amounts of flaky particles are orientated with the flow direction. The crack length increases with higher flakiness for fraction 12.5-16 mm but this does not lead to an increase in strength. Flexural strength increase with higher flakiness, this is clearly observed for the two largest individual size fractions. Compressive strength is indicated to be independent of flakiness and is approximately constant for all individual size fractions except individual size fraction 12.5-16 mm that indicates an increase. High flakiness on cone crushed granite rock in size fraction 8-16 mm from the bedrock in Enhörna is not regarded as disadvantageous for concrete manufacturing, as it shows good values in workability, rheology and strength. / Betong är ett av världens vanligaste byggmaterial och består av ungefär 70-80 % stenmaterial. Idag används krossten som ballast i betong för att ersätta naturgrus av starka miljöskäl. Stenkrossning ger upphov till flisigt material och i detta arbete studeras den flisiga kornformen och hur den påverkar betongens egenskaper inom arbetbarhet, reologi och hållfasthet. Blandningsreceptet har fixerade värden och den enda variabeln som varierar i arbetet är flisigheten på krosstenen. Flisigheten varieras mellan 0 %, 17 %, 50 % och 100 % i tur och ordning för delfraktionerna 2-8 mm, 8-10 mm, 10–12.5 mm, och 12.5–16 mm. Genom att använda svenska och europeiska standarder bestäms flisighetsindex, packningsindex, sättmått, omformningstal, tryckhållfasthet och böjdraghållfasthet. Bingham modellen tillämpas för att med hjälp av en viskometer bestämma betongens reologiska egenskaper som plastisk viskositet och flytgränsspänning. För delfraktionen 12.5-16 mm utförs även flödesanalys med hjälp av en L-låda för att studera hur partiklar orienterar sig med flödesriktningen, och hur detta påverkar hållfastheten och spricklängden. Resultat visar att den lösa packningsgraden sjunker med ökad flisighet för samtliga delfraktioner. Fraktionerna 2-8 mm och 8-10 mm kräver en liten ökning av plasticerarmängden med ökad flisighet för att uppnå sättmått 200 mm. De större delfraktionerna visar dock ingen ökning av plasticerarmängd i detta avseende. Omformningstalet är i princip konstant med ökad flisighet för samtliga fraktioner förutom för 2-8 mm fraktionen där en svag ökning kan dokumenteras. Den plastiska viskositeten indikeras oförändrad då flisighetsindex ökar för samtliga delfraktioner förutom 8-10 mm fraktionen som ökar en aning vid 100 % flisighet. Flytgränsspänningen beter sig konstant med ökad flisighet för samtliga delfraktioner förutom 12.5-16 mm som signifikant sjunker för 100 % flisighet. När betongen flyter i L-lådan dras slutsatsen från bildanalys att den största delen flisiga partiklar orienterar sig med flödesriktningen. Spricklängden ökar med större flisighet för fraktionen 12.5-16 mm men detta visar ingen ökning i hållfastheten. Böjdraghållfastheten blir högre med ökad flisighet, denna trend visas tydligast av de två största delfraktionerna Tryckhållfastheten kan indikeras vara oberoende av flisighet och är ungefär konstant för samtliga delfraktioner förutom delfraktion 12.5-16 mm som indikerar en ökning. Hög flisighet på konkrossad granitsten fraktion 8-16 mm från bergtäkten i Enhörna anses inte vara ogynnsam för betongtillverkningen, då den ger goda värden på arbetbarhet, reologi och hållfasthet.

Detta examensarbete är baserad på experimentella studier. Det handlar om framställning och utvärdering av Självkompakterande Betong (SKB) med hjälp av återvunnen krossbetongballast (eng. Recycled Concrete Aggregate, RCA). I studien ersätts naturballasten i ett betongrecept mot 100 % återvunnen krossbetongballast. Projektet är en del av ett forskningsprogram som heter RE:Concrete och fokuserar på betongens arbetbarhet och tryckhållfasthet. Arbetet genomfördes i samarbete mellan Högskolan i Borås och RISE CBI Betonginstitutet. Syftet med examensarbetet var att framställa en SKB med 100 % RCA. Vidare skulle gjutna kuber ge en tryckhållfasthet som motsvarar 40 MPa efter 7 dygn och 60 MPa efter 28 dygn. Återvinning av byggnadsmaterial är ett hett ämne i dagens samhälle och intresset för det ökar ständigt. Detta arbete handlar om sluten återvinning i den meningen att det har erhållits återvunnen krossbetongballast från bärande element för att tillverka självkompakterande betong för bärande element. Idag finns det en standard i Sverige som reglerar användning av återvunna byggnadsmaterial i betongtillverkningen. Standarden behandlar enbart ersättning av grovballast i begränsade proportioner. Resultaten som har erhållits i arbetet visar att det är möjligt att tillverka en betong för bärande konstruktioner. Det högsta tryckhållfasthetsvärde som har erhållits vid denna studie är 56,1 MPa efter 7 dygn med utbredningsmått som uppfyller kraven för självkompakterande betong, dock hade inte den färska betongen en godtagbar arbetbarhet till följd av hög dos av superplasticerare. I det sista försöket har det uppnåtts ett utbredningsmått på 750 mm med god arbetbarhet och en tryckhållfasthet efter 7 dygn på 26,1 MPa. Det sistnämnda ger en självkompakterande betong med en hållfasthetsklass C20/25. / This project is based on experimental studies. It is about the preparation and evaluation of self-compacting concrete (SCC) using Recycled Concrete Aggregate (RCA), replacing all natural aggregate fractions with 100% RCA. This degree project is part of RE:Concrete and focuses on concrete workability and compressive strength. The work was carried out in collaboration between the University of Borås and RISE CBI Concrete Institute. The purpose of the thesis was to produce a SCC with 100% RCA. Furthermore, cast cubes would give a compressive strength equivalent to 40 MPa after 7 days and 60 MPa after 28 days. Recycling of building materials is a hot topic in today's society, and interest in it is constantly increasing. This work is about closed loop recycling in the sense that RCA has been obtained from supporting elements to make SCC for supporting elements. As of today, there is a standard in Sweden regulating the use of recycled building materials in concrete production. The standard only deals with replacement of coarse aggregates in limited proportions. The results obtained in this work show that it is fully possible to manufacture a concrete for supporting structures. The highest compressive strength value obtained in this study is 56.1 MPa after 7 days with a slump flow meeting SCC requirements, however, this concrete had poor workability due to high dose of superplasticizer. In the last experimental casting, a slump flow of 750 mm has been achieved with good workability and a compressive strength after 7 days at 26.1 MPa. The latter provides a SCC with a strength class C20 / 25.

Betong är idag och har länge varit det allra vanligaste byggnadsmaterial i Sverige. Det är ett robust och mångsidigt byggnadsmaterial med flera fördelar. Detta arbete är en experimentell studie av betongavfall från Hedareds sand & betong för betongprogrammet RE: Concrete och Högskolan i Borås. Betongavfallet krossas till ny ballast och därefter siktas och gjuts till ny betong enligt olika betongrecept. Försöken sker i betonglabbet i Högskolan i Borås för att krossa och tillverka betong. Grundreceptet har tillhandhållits av Hedareds sand & betong. Syftet med arbetet har varit att undersöka möjligheterna för att kunna använda återvunnen betong i nya bärande konstruktioner. Målet var att bevisa att det var tekniskt möjligt att åstadkomma en 100 % ersättning av ballast med återvunnen betong och få fram ny betong som passar den bärande stommen i en byggnad. Olika egenskaper undersöktes så som tryckhållfasthet för den nya betongen och partikelfördelning samt vattenabsorption för ballasten med målet att uppnå likvärdigt resultat som för referensbetongen. Resultatet visar att det är möjligt att kunna återvinna betong till 100 %. Arbetbarheten är bra i flertal försök men bör förbättras för att uppnå likvärdig arbetbarhet som referensbetongens. Referensbetongens tryckhållfasthet är 59 MPa och bästa tryckhållfasthet som erhållits för återvunnen betong är 57,2 MPa. Detta tyder på ett positivt resultat och den återvunna betongen i denna studie kan ersätta naturgrusballast i en bärande konstruktion till 100 %. / Concrete is and has been for a long time the most common building material in Sweden. It is a robust and multipurpose building material with several advantages. This report is about an experimental study of concrete waste from Hedareds sand & betong. The concrete waste is crushed to a new aggregate and then sifted and casted into new concrete. The study was conducted in the Concrete Laboratory at University of Borås for crushing and casting of concrete. Recipes are supplied by Hedareds sand & betong as a starting point, which is later modified gradually to achieve better results. The purpose of this study is to investigate the possibilities for using recycled concrete in new constructions. It is also examined if the recycled concrete is technically sustainable and if the workability is good enough for using in load bearing structures. Different properties are studied such as compressive strength, particle distribution, water absorption and workability to achieve equivalent results as the reference concrete. The result obtained in this study shows that it is possible to recycle concrete by replacing aggregates to 100 % in new concrete. Workability is good in several tests, but it should be improved to achieve the same workability as the reference concrete. The reference concrete's compressive strength is 59 MPa and the best compressive strength obtained for recycled concrete is 57.2 MPa. This indicates positive results and the recycled concrete in this study can replace ordinary concrete in a load bearing construction.

In the construction industry of today, many projects are getting bigger, higher and more complicated than ever before. The most important material in these projects is concrete and the process of casting has developed a lot during the last century. One specific casting procedure, the slipforming technique, is a well established method throughout the world and it is profitable when there are high demands on the aesthetics, the given time period is short, the structures are high and big or when a large number of standardized structures are to be cast. Slipforming is performed around the clock and due to the generally high work phase of today, slipforming is suitable because it can keep a steady phase without stopping. The material concrete is a subject that is constantly evolving and often new prescriptions, grades and types appear on the market. Experiments about for example alternative binders and different recipes have resulted in concrete being more flexible now than ever before. In general, one cannot find much information about how the concrete mix specifically should be when slipforming. Therefore, there is a need for investigating this further. This master thesis examines important properties and features that a concrete mix should possess to be suitable for slipforming. The choice of material composition and other affecting parameters are put forward to get a clear picture of how to accomplish an eminent slipform process. The study includes thorough investigations regarding both concrete and slipforms which formed an adequate foundation for the further research. Also, an examination on literature of how the two components work together, i.e. how the concrete behaves in a slipform, was carried out to the greatest possible extent. As expected, there was not much information written down about this subject which supported the alleged gap in the current literature. Subsequently, to obtain a deeper understanding of the matter, fifteen interviews were performed. The interviews formed a qualitative research process and the interviewees were consultants specialized in slipforming, project contractors and employees at concrete manufacturers. From the results, it can be concluded that there is no specific concrete mix advocated for slipforming. Important parameters such as stickiness, workability and hardening procedure are key aspects that need to be considered to create an adequate concrete mix. The basic things to keep in mind are that the amount of fine material should be small to avoid a sticky concrete, if crushed gravel is used it should be washed, the alternative binder should be adapted to the CEM I and the recommended alternative binders are PFA and GGBS. Further, the concrete mix is dependent on various other parameters that can be difficult to predict, such as weather and temperature at site, transport distance to site from the concrete factory and how well the site can keep a constant workflow around the clock. Accordingly, there is no standard recipe that is guaranteed to work in every project, but the most appropriate method is to perform tests on the possible mixes to be able to foresee how they will behave in the slipform. / Idag är byggprojekten större, högre och mer komplicerade än någonsin tidigare. Det viktigaste materialet i dessa projekt är betong och själva gjutningsprocessen har utvecklats väldigt mycket under det senaste århundradet. Glidformsgjutning är en väletablerad metod över hela världen och den är lönsam att använda när det ställs höga krav på estetiken, den angivna tidsperioden är kort, konstruktionerna är höga och stora eller när ett stort antal standardiserade konstruktioner ska gjutas. Glidformsgjutning utförs dygnet runt och på grund av den idag generellt höga arbetstakten är glidformsgjutning lämplig eftersom den kan hålla ett stadigt tempo utan att arbetet behöver stanna upp. Betong är ett material som ständigt utvecklas och det är inte sällan som det dyker upp nya recept, kvaliteter och typer på marknaden. Experiment med exempelvis alternativa bindemedel och olika recept har resulterat i att betongen nu är mer flexibel än någonsin tidigare. Generellt finns inte mycket nedskriven information om hur en betongblandning som specifikt lämpar sig för glidformsgjutning ska vara, därför finns det ett behov av att undersöka och sammanställa detta. Detta examensarbete utreder viktiga variabler, egenskaper och funktioner som en betongblandning bör ha för att lämpa sig för glidformsgjutning. Materialkomposition och andra parametrar som påverkar tas fram för att få en tydlig bild av hur man bäst åstadkommer en lyckad glidformsprocess. Studien omfattar en grundlig undersökning av både betong och glidformar som senare kom att verka som en grund för den vidare utredningen. Därtill genomfördes en litteraturstudie om hur de två komponenterna fungerar tillsammans, dvs. hur betongen beter sig i en glidform. Som förväntat fanns det inte mycket information om detta ämne vilket styrker det påstådda glappet i litteraturen. Därefter genomfördes 15 intervjuer med sakkunniga personer i branschen för att få en djupare förståelse av ämnet. Dessa intervjuer la grunden till den kvalitativa forskningsprocess som genomförts och de intervjuvade personerna var konsulter specialiserade på glidformsgjutning, projektentrepenörer och anställda hos betongtillverkare. Av resultatet att döma kan en slutsats dras om att det inte finns en enda, specifik betongblandning som lämpar sig för glidformsgjutning. Viktiga parametrar som klibbighet, arbetbarhet och härdningstid är nyckelaspekter som sätter grunden för att en lämplig betongmix kan tas fram. De grundläggande delarna att ha med sig är att mängden finmaterial ska vara liten för att undvika en klibbig betong, om krossgrus används ska det tvättas, det alternativa bindemedlet ska anpassas till cementet och de rekommenderade alternativa bindemedlen är masugnsslagg och flygaska. Vidare beror betongmixen också av ytterligare parametrar som kan vara svåra att förutse, som exempelvis väder och temperatur, transportsträcka till arbetsplatsen från betongfabriken samt huruvida arbetsplatsen kan hålla öppet dygnet runt eller inte. Således finns inget standardrecept som garanterat fungerar till samtliga projekt, utan det är lämpligast att göra tester för att kunna förutse hur betongmixen kommer att agera i glidformen och på så sätt prova sig fram.