Infrastructural projects may sometimes require excavation of soils and the groundwater table to be lowered, temporarily or permanently. As there are risks in connection to groundwater lowering, the extent of the affected area is of interest. The distance from the source of the drawdown to the point of unaffected groundwater table is known as the influence radius, and can be analytically estimated by a number of formulas, using input based on aquifer properties. Using data from two infrastructural projects in Sweden, the formulas could be evaluated in respect to groundwater level measurements and actual influence radius. The aim of this study was to compare different the results of the formulas to observed drawdown, as well as to evaluate the sensitivity of the formulas, i.e. how changes in input yielded changes in influence radius. Data from the two projects were used as input to the formulas, where the output could be compared to time series of groundwater table measurements in order to evaluate the accuracy of each specific formulas in each case. The sensitivity analysis was carried out by changing the values of the input data, one parameter at a time within a range of typical values, and evaluating the change that occurred. The evaluation was made by comparisons between the original calculation of influence radius and the new set of influence radii, calculated by changes in input parameters. A large change in the value of influence radius indicate a high sensitivity and vice versa. The calculated influence radii varied largely between the two cases, and no clear result as to the accuracy of the formulas could be seen. What this implies is that the choice of formula when estimating influence radius matters greatly, and that a few different formulas should be used if the input data is available. For greater knowledge of the suitability of the formulas, a greater number of case should be investigated, but overall the theoretically derived formulas, with a greater number of input parameters, seem to be more reliable. The sensitivity analysis showed that a certain formula could have different sensitivities, depending on the magnitude of the input – a small change on the low part of the input range could have a greater change on the influence radius than a large change at the high part of the influence range. When making estimations, it’s thus a good practice to use a range of input values, i.e. minimum and maximum values, for a better estimation of influence radius. Hydraulic conductivity is a particularly important parameter when calculating the influence radius, and is oftentimes hard to determine exactly. Using a safety margin for the input when using the formulas is a good method for a better understanding of the extent of the influence radius. While hard to determine a single parameter associated with a high uncertainty, the empirical formulas did exhibit a larger sensitivity than the theoretical, further promoting the use of theoretical formulas in general when possible, and Theims (confined) well equation in particular, regardless of the aquifer type. / Många byggnadsprojekt kan kräva att marken grävs upp, där exempelvis ledningar, grundläggning för byggnader eller vägar ska anläggas. Det finns risk för att en sådan anläggning går ned under grundvattenytan, eller att arbetsförhållandena kräver att grundvattenytan sänks, tillfälligt eller permanent. En sänkt grundvattenyta kan riskera sprida sig till omgivande mark, beroende på markens egenskaper. Exempel på skador som kan uppstå från en sänkt grundvattenyta är sämre funktion eller kapacitet i brunnar samt sättningar i byggnader som är grundlagda på sättningskänslig mark. Det är således av stort intresse att känna till hur stort område som kan påverkas av sänkt grundvattenyta omkring den sänkning som anläggningen kräver. Det område som påverkas av sänkta grundvattennivåer kallas för influensområde, och det avstånd från anläggningen till opåverkade nivåer kallas följaktligen influensradie. Detta eftersom avståndet som influeras av grundvattensänkningen ofta antas ske jämnt i alla riktningar från en punkt. Influensradien kan uppskattas med hjälp av ett stort antal matematiska formler som använder sig av grundvattenmagasinets och områdets egenskaper (parametrar). Formlerna är i många fall lika, men kan ge väldigt olika resultat. I dagsläget saknas konsensus om vilken eller vilka metoder som är bäst lämpade för att bestämma influensområdet, eller hur de skiljer sig åt i samma sammanhang. Med hjälp av data från två infrastrukturprojekt i Sverige utvärderades formlernas lämplighet och användbarhet till att uppskatta en viss influensradie. Formlernas beräknade värde på influensradie jämfördes med mätningar av grundvattennivåer och kunde på så sätt utvärderas i relation till en faktisk influensradie. Syftet med detta arbete var dels att jämföra utfallen av formlerna mot den faktiska influensradien, samt att undersöka formlernas känslighet, d.v.s. hur ändringar i indata gav förändringar i utfallet. Känslighetsanalysen genomfördes genom att ändra värden på indata, en parameter i taget inom ett spann av typiska värden för grundvattenmagasinet, och utvärdera förändringen som uppstod. Utvärderingen gjordes genom jämförelse mellan den ursprungliga influensradien och de nya influensradier som uppstod med förändrad indata. En stor förändring i influensradie indikerar stor känslighet och vice versa. Resultaten från utvärderingen av formlerna skilde sig åt mellan de två fallen, och något entydigt resultat om bäst lämpade formler gick inte att se utifrån den tillgängliga datan. Däremot gav olika formler både under- och överskattningar för samma uppsättning indata, vilket visar på att valet av formel vid uppskattning spelar stor roll, och att det är säkrast att göra uppskattningen för ett par olika formler om indata är tillgänglig. För större kännedom kring formlernas lämplighet kan fler fall utvärderas, men det tycks finnas en viss fördel för de formler som är teoretiskt härledda och tar hänsyn till fler egenskaper av grundvattenmagasinet. Känslighetsanalysen visade att en parameter kan ha olika stor påverkan på känsligheten beroende på inom vilket spann rimliga värden på parametern finns. Att göra beräkningar med ett max- och min-värde är således en bra metod för att få reda på ungefär vilken influensradie som kan väntas utifrån beräkningar. Hydraulisk konduktivitet (genomsläpplighet) är en i synnerhet viktig parameter vid beräkning av influensradie som dessutom är svår att bestämma med stor säkerhet. Med hjälp av en viss säkerhetsmarginal kan influensområdet bättre förstås. Även om det är svårt att urskilja någon enskild parameter som i synnerhet känslig verkar det som att de empiriska formlerna är mer känsliga än de teoretiska. Detta styrker ytterligare ett användande av teoretiska formler generellt, och i synnerhet Theims brunnsekvation (för slutna akviferer), oavsett vilken typ av akvifer som beräkningen utförs för.

This master thesis investigates the possibility of using a concrete recipe with only 70 % cement clinker for a building project named Gretas Glänta, regarding the demands of cracking for a suspended slab. The requirement to fulfill was a maximum crack width of 0.2 mm due to drying shrinkage and long- term loading. The purpose of using a lower amount of cement clinker in the concrete mix is to reduce the climate impact from the concrete. The thesis considers material testing and modelling of different concrete recipes with variation of the amount of cement clinker. Fly ash was used as the alternative binder. A total of five concrete mixes was tested. One mix with 100% cement clinker was through laboratory testing compared to mixes with 85 % and 70 % cement clinker content. A concrete mix with only 50 % cement clinker was also tested, but this mix is today not allowed according to the concrete standards, but was included in the study to test different material properties of the fresh and hardened concrete. All concrete mixes were tested with the effectivity factor 1, except for the recipe with 70 % cement clinker, which was tested for effectivity factors of 1 and 0.4. The performed study showed that the concrete mix 4 with 70 % cement clinker and with the effectivity factor 0.4 reached the strength class C35/45 after 28 days and also fulfilled the specified requirement of a maximum crack width of 0.2 mm due to drying shrinkage and long-term loading. Water permeability test showed that the concrete mix with 70 % cement clinker and an effectivity factor of 0.4 was waterproof. The concrete mix 3 with 70 % cement clinker and the effectivity factor 1 reached a strength class C30/37. The concrete mix 1 with 100 % cement clinker obtained the highest strength class C50/60 and the mix 2 with 85 % cement clinker reached strength class C45/55. The concrete mix 5 with 50 % cement clinker reached the strength class C20/25 which is the lowest strength class among the tested recipes. All the concrete recipes seemed to be waterproof according to the water permeability test. A background description of carbon dioxide emission from concrete and cement production is presented in the report. Research about ongoing methods to minimize the emission from concrete and cement industry is also summarized. FE-modelling with the software FEM-design and analytical calculations were performed to investigate the crack width due to drying shrinkage and long-term loading for the slab, for concrete mix 2 with 85 % cement clinker with effectivity factor 1 and mixes 3 and 4 with 70 % cement clinker and effectivity factors of 1 and 0.4. The properties obtained from the laboratory tests were used in the modelling and analytical calculations. Results from FEM-design and analytical calculations showed that concrete mixes 3 and 4 with 70 % cement clinker and effectivity factors of 1 and 0.4, and the concrete mix 2 with 85 % cement clinker with effectivity factor 1, fulfilled the demand on crack width. The calculation was not performed for concrete mixes 1 and 5 with 100 % and 50 % cement clinker, respectively, because they were not to be used in the building project. The results from the performed study showed that concrete mix 4 with 70 % cement clinker and an effectivity factor of 0.4 can be used in the building project Gretas Glänta in order to lower the climate impact from the concrete. / Examensarbetet undersöker möjligheten att använda ett betongrecept med endast 70 % cementklinker för ett husbyggnadsprojekt kallat Gretas Glänta med hänsyn till krav på sprickbildning i en fribärande platta. Kravet som ska uppfyllas är en sprickvidd på max 0.2 mm med hänsyn till krympning och långtidsbelastning. Syftet med att använda en lägre andel cementklinker i betongblandningen är att minska klimatpåverkan från betongen. Examensarbetet består av materialförsök och konstruktionsteknisk modellering för olika betongrecept, där andelen cementklinker varieras. Flygaska användes som alternativt bindemedel. Totalt undersöktes fem betongmixer. En mix med 100 % cementklinker jämfördes genom laboratorietestning med motsvarigheter med 85 % och 70 % cementklinkerinnehåll. Ett betongrecept med 50 % cementklinker undersöktes också i detta examensarbete, trots att detta idag inte tillåts enligt betongstandarderna, men inkluderades i studien för att testa olika materialegenskaper i färskt och hårdnat tillstånd. Alla betongmixerna testades med effektivitetsfaktorn 1 förutom receptet med 70 % cementklinkerandel som testades för både 1 och 0.4 i effektivitetsfaktor. Den genomförda studien visade att betongmix 4 med 70 % cementklinker och med effektiviseringsfaktor 0.4 uppnådde hållfasthetsklass C35/45 efter 28 dagar och uppfyllde också angivet krav på maximal sprickbredd 0,2 mm med hänsyn till krympning och långtidslast. Vattenpermeabilitetstest visade att betongmixen med 70 % cementklinker och effektiviseringsfaktor 0.4 var vattentätt. Betongmix 3 med 70 % cementklinker och effektivitetsfaktor 1 uppnådde hållfasthetsklass C30/37. Betongmix 1 med 100 % cementklinker erhöll den högsta hållfasthetsklassen C50/60 och betongmix 2 med 85 % cementklinker gav hållfasthetsklass C45/55. Betongmix 5 med 50 % cementklinker uppnådde hållfasthetsklass C20/25 vilket var den lägsta av de testade betongrecepten. Alla betongrecepten verkade ge vattentät betong enligt vattenpermeabilitetstest. En bakgrundsbeskrivning av koldioxidutsläpp från betong- och cementproduktion genomförs i rapporten. Forskning om pågående metoder för att minimera utsläppen från betong- och cementindustrin sammanfattas också. FE-modellering med programmet FEM-design och analytiska beräkningar utfördes för att undersöka sprickbredden med hänsyn till krympning och långtidslast för betongplattan för betongmix 2 med 85 % cementklinker och effektiviseringsfaktor 1 och betongmixerna 3 och 4 med 70 % cementklinker och effektiviseringsfaktorerna 1 och 0.4. Egenskaperna som erhölls i laboratorietesterna användes i modellerings och de analytiska beräkningarna. Resultat från FEM-design och analytiska beräkningarna visade att betongmixerna 3 och 4 med 70 % cementklinker med effektiviseringsfaktorerna 1 och 0.4 och betongmix 2 med 85 % cementklinker och effektiviseringsfaktor 1 uppfyllde kravet på sprickbredd. Beräkningen utfördes inte för betongmixerna 1 och 5 med 100 % cementklinker och 50 % cementklinker då de inte var aktuella för att användas i bostadsprojektet. Resultaten från den genomförda studien visade att betongmix 4 med 70% cementklinker och med en effektivitetsfaktor 0.4 kan användas i husbyggnadsprojektet Gretas Glänta för att sänka klimatpåverkan från betongen.