Tübingen, Universiẗat, Diss., 2004.

Tübingen, Universiẗat, Diss., 2000.

Zugl.: Freiburg (Breisgau), Univ., Diss., 2009

Tack vare att konstgräsplaner kan användas dygnets alla timmar och årets alla dagar och därmed är väldigt yteffektiva, blir de alltmer vanliga. Men frågor har lyfts om miljöaspekter kopplade till dem. Det har tidigare varit känt att konstgräsplaner är en källa till oönskade kemikalier och nyligen har de pekats ut som Sveriges näst största källa till läckage av mikroplastpartiklar. Sådana partiklar skulle kunna påverka biota negativt om de kommer ut i naturen. Då kunskapsläget var ovisst vad gällde migration av mikroplastpartiklar från konstgräsplaner via deras dränering gjordes därför våren 2016 provtagningar i dränerande brunnar vid ett antal utvalda konstgräsplaner i Södertälje kommun. För att kunna ge svar på om konstgräsplaner kan anses ha en miljöskadande påverkan, gjordes även en genomgång av krav och lagstiftning kopplat till dem. Beräknade mängder granulat som hittades vid provtagningar visade på små mängder och slutsatser dras därför att det måste vara annan migration än den via dränering som bidrar till konstgräsplaners stora läckage av mikroplastpartiklar. Dock visar studien att granulatet kan migrera via dräneringssystemet och därmed ta sig vidare till vattenmiljöer. Genomgång av krav och lagar visade att miljöaspekter kopplade till konstgräsplaner flera gånger är odefinierade och otydliga och ibland saknas helt. Frågor lyfts om konstgräsplaner borde ses som en sådan verksamhet där anmälan, tillstånd och tillsyn också utgår ifrån miljöperspektiv, samt vilka parter som har ansvar i frågan. Med ytterligare information om att en del av det fyllnadsmaterial som produceras i Sverige och därmed läggs ut på konstgräsplaner runt om i landet är klassat som avfall, väcks ytterligarefrågor om vem som bär ansvaret samt hur myndigheter tar ställning i frågan. Avslutningsvis ges åtgärdsförslag som skulle kunna hjälpa till i kommuners arbete för att minimera risker förmigration av gummigranulat vidare till naturen. / Pitches with artificial turf can be used at all hours and all year. They are therefore very space efficient and become increasingly common. But questions have been raised about the environmental issues that may arise from them. It has previously been known that artificial turf is a source of unwanted chemicals and recently they have been identified as the second biggest source of leakage of micro-plastic particles in Sweden. Such particles could affect biota negatively if they are released into nature. Since the state of knowledge was uncertain about migration of micro-plastic particles from artificial turf via their drainage, tests were made in draining wells at a selected number of artificial turf fields in municipality of Södertälje. To be able to answer if artificial turf is considered to have an environmentally damaging effect, a review of requirements and laws related to them were also made. Estimated quantities of granulate found during tests showed small amounts and conclusions were made that there must be another migration than through the drainage that contributes to the large leakage of micro particles of plastic from artificial turf. However, the study shows that the granulate can migrate through the drainage system and thus make it through to aquatic environments. Review of requirements and laws showed that environmental aspects linked to artificial turf several times are undefined and unclear and sometimes completely missing. Questions are raised if artificial turf should be seen as an activity where notification, authorization and supervision based on the environmental perspective are used, and which parties who have the responsibility in the matter. With additional information about that part of the filling material produced in Sweden and thus posted on artificial turf fields around the country are classified as waste, again raises questions about responsibility but also about governing agencies and their position on the subject. Concluding proposals are given for measures that could help to municipalities' efforts to minimize the risk of migration of rubber granules to nature.

In der vorliegenden Arbeit wurden unterschiedliche zementbasierte Knochenersatzmaterialien hinsichtlich ihres Potentials zur Behandlung knöcherner Defekte in vivo untersucht. Zwei verschiedene Calcium-dotierten Magnesiumphosphat Zementformulierungen (CMPC) wurden mit einem Referenzmaterial aus Calciumphosphat Zement (CPC) verglichen. Dazu wurden auf Basis von CMPC präfabrizierte, injizierbare Pasten bzw. sphärische Granulate hergestellt und anhand von orthotopen, potenziell kraftbelasteten Defekten in Kaninchenfemora getestet. Zentrales Ziel hierbei war es, herauszufinden, wie sich die Materialien in Defektsituationen mit Hartgewebekontakt biologisch verhalten und degradieren bzw. in Knochen umbauen. Nach einer Liegedauer von 6 bzw. 12 Wochen wurden die Knochenneubildung und die Degradation der Materialien mittels Histomorphometrie analysiert. Alle Materialien waren biokompatibel und führten zur Bildung von neuem Knochen. Der CMPC-Zement zeigte im Vergleich zu CPC einen beschleunigten Abbau, während sich am Referenzmaterial mehr mineralisierter Knochen bildete. Die untersuchten Calcium-dotierten Struvit-bildenden Magnesiumphosphatzemente erwiesen sich als biokompatibel, gut resorbierbar und stellen mit ihrer Fähigkeit zur Knochenbildung ein vielversprechendes Knochenersatzmaterial dar. / Two different bone replacement materials where tested for their in vivo bone regeneration capacity. Two different calcium-magnesia-phosphate cement (CMPC) formulations in form of premixed, injectable oil-based cement paste and granulates and a reference calcium-phosphate cement (CPC) cement were implanted into semi-load bearing femoral drill hole in rabbits. After 6 or 12 weeks the implants were retrieved, and cement degradation and new bone formation was analyzed by histomorphometry. The result showed that all cements where biocompatible, triggered the formation of and were surrounded by new bone. The CMPC cement showed an accelerated degradation compared to CPC, while more new bone was built on the CPC materials. The calcium-doped magnesium phosphate cement materials exhibited regeneration of the host bone and demonstrated enhanced degradability in vivo, which makes them a promising bone replacement material.

La réutilisation et la valorisation de débris de démolition sont un enjeu très important pour l’industrie de la construction, particulièrement au Canada où un grand nombre d’infrastructures arrivent à la fin de leur cycle de vie. Bien que les débris de démolition soient déjà utilisés dans la construction de sous fondations de routes, ceux-ci sont très peu utilisés dans la confection de nouveaux bétons. Ce projet de recherche vise à évaluer le potentiel d’utilisation d’un matériau recyclé à base de débris de démolition dans la confection de nouveaux bétons de résistance moyenne destinés à la construction résidentielle. Le matériau recyclé utilisé dans le cadre de cette étude est un matériau de classe MR-2, composé en majorité de résidus de béton concassé. Cette étude consiste en l’analyse des propriétés des granulats de béton recyclés ainsi que leur impact sur les propriétés des bétons dans lesquels ils sont utilisés en remplacement des granulats naturels. En plus des essais classiques tels que l’analyse granulométrique, la mesure de la masse volumique, de l’absorption et l’essai Los Angeles, la caractérisation des granulats recyclés à permis de mesurer la teneur en mortier résiduel ainsi que la vitesse d’absorption. Les résultats de cette phase ont permis d’adapter la méthode de préparation des bétons confectionnés lors de l’étude paramétrique sur béton. En effet, lors de la confection des bétons, une période de pré-saturation des granulats a été ajoutée au protocole de malaxage afin de minimiser l’impact de la grande porosité des granulats recyclés sur les propriétés à l’état frais du béton. Dans le cadre de l’étude paramétrique, des formulations de béton ayant des rapports eau/liant (E/L) de 0,55 et 0,65 ont été préparées à des taux de remplacement des granulats naturel par des granulats recyclés variables. La résistance à la compression, la résistance à la traction, la résistance à la flexion et le module d’élasticité ainsi que les propriétés de durabilité, notamment, la perméabilité aux ions chlores, le retrait de séchage, la résistance au gel-dégel et la perméabilité à l’eau ont été évaluées pour les mélanges de bétons confectionnés. Les travaux de cette phase ont permis de quantifier l’impact des différents taux de remplacement sur les propriétés des bétons. Bien que le remplacement du granulat naturel par un granulat recyclé ait généralement un impact négatif sur certaines propriétés du béton, il est possible de minimiser ou même d’éliminer celui-ci en optimisant le taux de remplacement. En effet, cette étude a démontré qu’un taux de remplacement de 20% ou même de 35% dans certains cas ne cause pas ou très peu d’impacts négatifs sur les propriétés du béton.

L’industrie du béton est un acteur important jouant un rôle dans la politique environnementale. Le béton, matériau le plus utilisé dans le monde après l’eau, gagnerait aujourd’hui à réduire son empreinte carbone. Le monde de la recherche, associé à l’industrie développe dès maintenant des bétons plus écologiques et plus durables. Une des solutions qui a fait ses preuves est l’utilisation de sous-produits industriels. Cependant, la disponibilité de ces matériaux n’étant pas assurée dans le monde entier, la mise en place d’une politique de développement durable passe avant tout par l’utilisation de matières locales. Dans ce contexte et dans des zones du monde isolées où l’acheminement de pierres est coûteux et polluant, il parait vraisemblable de remplacer une partie des granulats naturels par des scories artificielles issues du traitement thermique par plasma de résidus non-organiques. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’influence des propriétés physico-chimiques des scories cristallines sur les performances aux états frais et durci des bétons. La mise en place d’un plan d’expériences faisant varier le rapport eau/ciment (E/C) et le taux de scories a permis d’élaborer des modèles statistiques concernant les propriétés mécaniques des bétons. Ces modèles indiquent que l’incorporation des scories sous forme de granulats grossiers confère généralement au béton de bonnes propriétés mécaniques et de durabilité. Les résultats montrent que les scories, caractérisées par une densité, angularité, porosité et rugosité plus élevées, affectent négativement la demande en superplastifiant mais confèrent de meilleures propriétés mécaniques à jeune âge et une résistance à l’abrasion supérieure. Cette étude a finalement réussi à illustrer le potentiel d’utilisation de granulats non conventionnels dans une optique de développement durable dans une gamme élargie de bétons de ciment.

Even though the practical experience of using coarse unbound granular materials is extensive, detailed knowledge on the mechanical and hydraulic behavior is to a large extent lacking. Regarding influence of water on mechanical properties, this is even more pronounced. The main objective of this work was to investigate the influence of water on behavior and properties of coarse granular materials. The study comprises measurements of resilient properties, soil-water characteristic curve and influence of water content on dielectric properties measured by the use of time domain reflectometry (TDR). The work described herein comprised two test series in terms of materials: firstly, a series where the grading was changed and secondly, a series where the influence of increased contents of free mica was studied. To measure resilient response, triaxial testing, using sample size of 500 mm diameter and 1000 mm height, was performed mainly using constant confining pressures. Tests were performed at incrementally varying water contents up to almost full saturation. Dielectric response and matric suction of compacted specimens were measured in a steel box at varying water content. Results from the first series indicated that the influence of water content on resilient properties depends on the material grading. The coarsest grading, containing least fines, experienced only a small reduction when brought close to saturation. Specimens with an increased amount of fines and more even distribution responded with a substantial loss of resilient modulus upon increased water content. It also appeared as water content increased, the specimens became more dilative. From the second series, generally, resilient modulus decreased with increased mica content and furthermore, elevated water contents caused reduction in stiffness. However, in relative terms, the reduction in resilient modulus caused by water decreased with increased mica content. The soil-water characteristic curves are influenced by grading coefficient and mica content; retentive capacity increases with decreased grading coefficient and increases with increased amount of mica. Volumetric water content as a function of apparent relative permittivity was fitted using a third-degree polynomial. Although, determined relationships deviated from Topp's (1980) relationship. Detailed information on the work is given in five enclosed papers. / QC 20100705

Zugl.: Erlangen, Univ., Diss.

Konstanz, Univ., Diplomarbeit, 2006.