This report is a thesis for college engineering program in structural engineering at Uppsala University and was commissioned by the Swedish contractor Svevia. The study aims to provide an overview of the most beneficial bridge material from both environmental and economic point of view. The life-cycle analysis covers only carbon dioxide emissions, since it is the most spoken of in today’s climate agenda. Furthermore, this study aims to highlight which parts, of the system boundary, that contributes to greater carbon emissions for the wood- and the concrete bridge. The life-cycle cost analysis was calculated with a lifespan of 40 years and covers the basic cost of investment, operating and maintenance, and decommissioning costs. The analyzed constructions in this study are existing projects that are almost completed. Both bridges were designed to handle loads up to 60 tons. The wooden bridge is a precast cross tense flat bridge while the concrete bridge is an in situ frame bridge. Since the analyzed constructions in this study differ from each other, the results are presented both as individual bridges and as a comparison study between wood and concrete material in which the functional unit is set to kgCO2 and kgCO2/unit area. To give the reader a clearer picture of the differences in carbon dioxide emissions an additional calculation was done, with an adopted traffic area of 144m2 for both the wooden bridge and the concrete bridge. For the life cycle cost estimation, the bridges’ individual results and a comparative analysis were done. For the comparative analysis between the wooden and the concrete bridge a common traffic area of 144 m2 was adopted.

Skador till följd av armeringskorrosion kostar årligen samhället stora belopp i renoverings och underhållskostnader. Idag används nästan uteslutande okulära inspektioner vid besiktning av armerade betongkonstruktioner. För att kunna göra en bättre bedömning av skador till följd av armeringskorrosion har det elektrokemiska mätinstrumentet RapiCor utvecklats. I detta examensarbete har lämpligheten och användarvänligheten av den nya tekniken med RapiCor utvärderats. Detta har gjorts genom praktisk fältmätning. Fältmätningen innefattade 35 olika konstruktionsdelar fördelat på 13 betongbroar, vilket gav en god insikt i hur RapiCor bör användas. Arbetet har lett fram till förslag på hur instrumentet kan vidareutvecklas. Dessutom har en enklare användarmanual tagits fram där alla steg i mätprocessen finns med. I manualen tas även de vanligaste felkällorna och fallgroparna med samt förslag på hur dessa kan undvikas.   Rapporten behandlar grundläggande korrosionsteori för den oinvigde, hur broinspektioner utförs idag samt hur instrumentet fungerar vid mätning av armeringskorrosion genom de tre parametrarna korrosionshastighet, halvcellpotential samt resistivitet. Dessa tre vägs sedan ihop till ett korrosionsindex. Genom viss tolkning av ovanstående värden går det att bedöma vilken risk för korrosion som föreligger, hur allvarlig den är samt se korrosionens utbredning.   Vidare visas med fyra exempel på olika konstruktionsdelar möjligheterna med RapiCor samt tidsstudier över hur lång tid de olika momenten i en mätning kan ta. Genom en jämförelsestudie mellan broar utsatta för tösalter och med broar där tösalter förekommer i en liten utsträckning står det klart att saltet har en stor inverkan på konstruktioner ur beständighetssynpunkt.   Genom arbetet har det konstaterats att RapiCor är ett användarvänligt instrument men tar för lång tid att använda vid ordinära huvudinspektioner som de ser ut idag. Det finns däremot en stor potential för instrumentet vid särskilda inspektioner och kompletterande tillståndsbedömningar såsom skadeutredningar, uppföljning av skyddsåtgärder m.m. Det är dock inte uteslutet att det i framtiden kan göras utrymme för instrumentmätningar då det utan tvekan tillför en extra kvalitet i tillståndsbedömningen av armerade betongkonstruktioner något som kan ge broförvaltare en fördel i deras planerings och underhållsarbete.

Utsläpp av växthusgaser bidrar till global uppvärmning som är ett hot mot vårt klimat. Sveriges långsiktiga klimatmål är att inte ha några nettoutsläpp senast år 2045. Infrastrukturen står för en betydande del av klimatpåverkande utsläpp. Utsläppen från väg- och järnvägsbygge kommer mestadels från tillverkning av betong och stål som används för byggnation av broar samt andra byggnadsverk. Tillverkningen av cement, som är en viktig beståndsdel i betong, genererar koldioxidutsläpp som står för cirka 3–4 % av världens totala utsläpp. Syftet med studien är att undersöka klimatpåverkan från betongbroar och identifiera de poster som bidrar till störst klimatavtryck under produkt- och byggproduktionsskedet. Alternativa optimerade lösningar undersöks, vars tyngdpunkt läggs på att främja ett hållbart byggande av betongbroar. För att nå målet med studien har en fallstudie utförts på en plattrambro av betong över gång-och cykelväg. Fallstudien innehåller mestadels en livscykelanalys, som baserats på dokumentanalys, för att kunna identifiera var i produkt-och produktionsskedet de största klimatavtrycken sker. Utöver livscykelanalys utfördes intervjuer för att föreslå mer hållbara alternativ för en minskad klimatpåverkan. Livscykelanalys (LCA) innebär undersökning av en produkts eller tjänsts resurs- och miljökonsekvenser från vaggan till graven och baseras på SS-EN ISO 14000-serien. En byggnadsverks livscykel är indelad huvudsakligen i tre skeden: byggskede, användningsskede och slutskede. Byggskedet delas in i två underkategorier, produkt- och produktionsskedet. Resultatet från studien visade en total klimatpåverkan på 82 711 kg CO2e för produkt-och produktionsskedet, varav de största bidragande faktorerna var betongen och armeringen. Efter åtgärder, som innefattar byte av armeringstyp samt återanvänd fyllnadsmaterial, sänktes den totala klimatpåverkan med 8 244 kg CO2e. Alternativa lösningar som har föreslagits är stålfiberarmerad betong i kantbalkar, höghållfasthetsstål i broräcken, HVO som drivmedel samt framställning av biokol. Betongen ansågs vara lämplig utifrån ett hållbarhetsperspektiv då dess bidragande till koldioxidutsläpp var lägre i jämförelse med andra betongtyper på marknaden, vare sig klimatoptimerade eller konventionella. Armeringen byttes ut till en grönare och närproducerad armeringstyp för att främja miljövänligare materialval samt för att minska på klimatavtryck från transport. Vidare har det konstaterats att förnybara drivmedel är betydande för att reducera klimatpåverkan. För att reducera klimatavtrycket ytterligare kan höghållfasthetsstål i broräcke användas istället för galvaniserat stål. För att främja ett hållbart byggande bör det tas hänsyn till resursanvändning samt återanvändning. Innan återvinning, ska återanvändning ske i första hand i mån av skick och möjlighet för att minska på resursanvändningen. / The infrastructure accounts for a significant part of climate-affecting emissions. Emissions from road and railway construction come mostly from the production of concrete and steel used for the construction of bridges and other construction works. The purpose of the study is to investigate the climate impact from concrete bridges and identify the resources that contribute to the largest climate footprint during the material production and construction phase. Alternative optimized solutions are being investigated, whose emphasis is on promoting sustainable construction of concrete bridges. To achieve the goal of the study, a case study was conducted on an integral bridge of concrete. The case study mostly included a life cycle assessment, based on document analysis, in order to be able to identify where in the material production and construction phase the largest climate footprints occur. In addition to life cycle assessment, interviews were conducted to suggest more sustainable alternatives for a reduced climate impact. The results from the study showed a total climate impact of 82,711 kg CO2e from the product and production phase, of which the largest contributing factors were the concrete and the reinforcement. Improved solutions have been proposed in order to reduce the climate impact. The concrete that is used for the bridge was considered suitable from a sustainability perspective because its contribution to carbon dioxide emissions was lower compared to other types of concrete on the market. The reinforcement will be replaced with a greener and locally produced type of reinforcement to promote more environmentally friendly material choices and to reduce the climate footprint from transport. Furthermore, it has been established that renewable fuels are significant in reducing climate impact. To further reduce the climate footprint, high-strength steel in bridge railings can be used instead of galvanized steel. In order to promote sustainable construction, the use of resources should be taken into account.

Plattrambron är Sveriges vanligaste typ av bro och utgör nästan hälften av Sveriges brobestånd. I den här studien har det utförts en jämförelse mellan två produktionssätt för plattrambroar utifrån ett livscykelperspektiv. Studien bygger på att jämföra olika produktionsmetoder utifrån kostnad- och miljösynpunkt där förslag till förbättringar redogörs för att förenkla valet av produktionsmetod. Fokus mot hållbar infrastruktur ökar och att ur ett livscykelperspektiv jämföra olika produktionssätt kan leda till minskad miljöpåverkan och vinster ur ett kostnadsperspektiv. Denna fallstudie visar att prefabricerat produktionssätt kan ge stora besparingar med hänsyn till klimat och ekonomi. Fallstudien omfattas av kvalitativa interjuver med aktörer i branschen och beräkningar har utförts enligt livscykelkostnad- och livscykelanalysers normer. Möjlighet till ytterligare materialbesparingar finns för båda produktionssätten om ändring av kraven för brobyggande sker, då krav på utformning hämmar möjligheten till nya och bättre lösningar. Studiens resultat visar att det genom rätt val av produktionsmetod är möjligt att sänka emission av koldioxid, minska energiåtgång och sänka kostnader för infrastrukturen. Ytterligare vinster kan erhållas om ändringar av kraven utförs. / Flat frame bridges are the most common type of bridge in Sweden and constitutes almost half of all bridges in Sweden. In this study, a comparison between two production methods of flat frame bridges from a lifecycle perspective has been conducted. The study is built on comparing production methods from cost and environmental viewpoints where suggestions for improvements are presented to facilitate the choice of production method. Focus on environmentally sustainable constructions is increasing and by comparing different production methods from a lifecycle perspective it is possible to decrease environmental impact and increase cost-efficiency. The results of this case-study show that prefabricated production method offers greater savings regarding environment as well as economy. The possibility of further material savings exists for both production methods, prefabricated and site-cast, if changes of the regulations regarding bridge construction are made, as current regulations on design inhibits possibilities of new and better solutions. The result of the study shows that by choosing the right production method it is possible to decrease emissions of carbon dioxide, reduce energy consumption and costs for the infrastructure. Further gains can be made if regulations are changed.