Sveriges skogsindustri och kommunala reningsverk producerar i dagsläget cirka 600 000 ton torrsubstrat slam och hur det hanteras inom de olika branscherna är olika. Det här examensarbetet kartlägger hur slamsituationen ser ut inom dessa branscher med avseende på slamhantering. Problem- och målformulering för arbetet är att med en driftfallstudie undersöka hur skjuvspänningen (τ) och viskositeten (υ) ändras och hur det påverkar det totala effektbehovet för en slampump. En livslängdsanalys för tre olika slampumpar har även gjorts för att få en uppfattning om vilka faktorer som är de stora utgiftsposterna under en hel livstid för en slampump där åtta olika driftfall studeras för varje slampump.   Sveriges skogsindustri och VA-bransch producerar stora mängder slam och hanteras olika på grund av infrastruktur, geografiskt läge och certifikat, till exempel REVAQ. Inom skogsindustrin är det vanligast att förbränna det slam som produceras för kvittblivning och VA-branschen återför bildat slam till jordbruket för att ta tillvara på växtnäringen i slam. Slam inom VA-branschen behandlas i rötkammare för utvinning av biogas, stabilisera och få ett mer homogent slam och för att reducera slamvolymen.   Slam är generellt en icke-newtonsk fluid med skjuvförtunnande egenskaper som vid högre skjuvningshastigheter minskar sin viskositet. Slam kan även vara newtonsk vid låga koncentrationer. En minskad viskositet innebär ett lägre tryckfall i rörledningar och teoretiskt sett kan effektbehovet för pumpenheten minskas.   Driftfallstudien genomfördes med vatten som referens och stärkelse som testfluid som är en icke-newtonsk fluid. Driftfallstudien gjordes på Innventias egen flödeslinga som bestod utav en centrifugalpump med patenterad N-teknik från Xylem. Kalibrering av samtliga tryckgivare gjordes innan testerna och insamling av data gjordes med LabView. Kompletterande UVP-mätningar (Ultrasonic Velocity Profiler) togs för att ta fram hastighetsprofiler med stärkelse för att bekräfta inom vilket område för skjuvningshastigheten flödet går från laminärt till turbulent flöde.   Resultat från driftfallstudien visar att det inte finns några indikationer på ändring av effektbehov för pumpenhet vid höga skjuvningshastigheter. UVP-mätningar tillsammans med framtagen flytkurva visar att det går från laminärt till turbulent flöde vid ungefär 100-300 [s-1]. Störst vinst av minskad viskositet är vid skjuvningshastigheten 200 [s-1], för högre skjuvningshastighet är viskositeten konstant. Kostnadsanalysen visar att under en livstid för en slampump blir energikostnaderna mycket påtagliga. Ett exempel för slampump N3301 visar att 90 % av den totala livslängdskostnaden är energikostnader, maximal effekt för slampump N3301 är 70 kW. / Sweden's forestry industry and municipal wastewater treatment plants produces in the current situation around 600 000 ton of total solids and how it is handled in various sectors are different. This thesis surveys how sludge situation is for these industries with focus on sludge management. Problem and goal setting for the thesis is that with a case study examine how shear stress (τ) and the viscosity (υ) change and how this affecting the total energy demands for sludge pump unit. A lifetime analysis for three sludge pumps have also been made to obtain a perception of what factors are the major items of high costs in a lifecycle for a sludge pump, where eight different operating modes are studied for each sludge pump.   Sweden's forest industry and water and wastewater industry produces large amounts of sludge and treated differently because of infrastructure, geographic location and certificates, for example REVAQ. The forest industry is it most common to incinerate the sludge for disposal and for wastewater industry returns sludge for agriculture to take advantage of plant nutrients. Sludge in municipal wastewater treatment plants digesting sludge for production of biogas, stabilize and obtain a more homogeneous sludge and to reduce the sludge volume.   Sludge is generally a non-Newtonian fluid with shear-thinning properties that for higher shear rates decrease its viscosity. Sludge can also be Newtonian at low concentrations. A reduced viscosity means a lower pressure drop in pipes and theoretically the energy demand for a sludge pump can be reduced.   A Case study was conducted with water as a reference and starch for test fluid, which is a non-Newtonian fluid. The case study was done at Innventia´s flow loop consisted of a centrifugal pump with patented N-technology from Xylem. Calibration of all pressure sensors was made before the tests and data collection was done with LabView. Additional UVP (Ultrasonic Velocity Profiler) measurements were made to generate velocity profiles of starch to confirm the field in which the shear flow goes from laminar to turbulent flow.   Results from operations case study show that there are no indications of change in energy demand for the pump unit at high shear rates. UVP measurements together with flow curve shows that it goes from laminar to turbulent flow at 100-300 [s-1]. Biggest change of reduced viscosity is for shear rate up to 200 [s-1], for higher shear rates the viscosity is constant. Cost analysis shows that over a lifetime for sludge pump is energy cost intensive. An example for sludge pump N3301 shows that 90 % of total lifetime costs is for energy only, maximum effect for sludge pump N3301 is 70 kW.

This degree project was performed at Sherwin-Williams in Märsta, Sweden over a period of ten weeks. The purpose of the work was to optimize the manufacturing process of heavy fillers due to a problem with achieving consistent quality. An optimization of the process would lead to a larger produced volume and thus increased sales. This would also help provide a better insight in all the parts of the manufacturing process. The company uses an index called OTMIS that describes how many of the products that are approved in the quality control directly after being manufactured. A higher OTMIS-index would result in a lowered total process time as it would lead to fewer time-consuming adjustments of non-approved filler batches. The work is based on a literature study and lectures in filler production to gain a basic understanding of how the production works. Daily observations of the manufacturing process led to the design of experiments being made for own laboratory tests. The purpose of these tests was to identify the parameters that had the greatest impact on the properties of the filler and how these should be controlled. Using the MODDE software, the key variables and their impact on the filler’s final quality and utility could be found and optimized. The time between the completion of the manufacturing process and the quality control, and how much variation there was in the amount of filling material used to give the filler the correct rheology proved to have the greatest impact on the results. After developing an analysis of possible sources of errors and how much they affected the result, a plan of solutions was submitted for continued improvement work. The proposals in this plan focus on lowering the average process time by introducing new routines for control, changing the manufacturing process as per the filling material’s effect, improved documentation of the manufacturing process and striving for a longer term planning process prior to manufacturing.

<p>This exam report has been developed in association with Strangbetong AB, Sweden.</p><p>The natural gravel that is being used as fine aggregate for concrete production today is an ending natural recourse and the Swedish government has decided to strongly reduce the extraction from the year of 2020. The only reasonable replacement is aggregates from crushed rocks but this material has other properties than natural aggregates. The concrete manufacturers now have to learn how to use these new fine aggregates in a cost effective way in order to ensure the quality of their concrete production.</p><p>In this project, crushed aggregates and combination of crushed and natural aggregates have been tested with existing formulas for fresh concrete. The two parameters yield stress and plastic viscosity have been measured which gives a good description of the workability of the fresh concrete. Different methods to make measurements on the dry fine aggregates, has also been tested, to find out if there is any correlations between these parameters and the parameters from the measurement on the fresh concrete.</p>

This exam report has been developed in association with Strangbetong AB, Sweden. The natural gravel that is being used as fine aggregate for concrete production today is an ending natural recourse and the Swedish government has decided to strongly reduce the extraction from the year of 2020. The only reasonable replacement is aggregates from crushed rocks but this material has other properties than natural aggregates. The concrete manufacturers now have to learn how to use these new fine aggregates in a cost effective way in order to ensure the quality of their concrete production. In this project, crushed aggregates and combination of crushed and natural aggregates have been tested with existing formulas for fresh concrete. The two parameters yield stress and plastic viscosity have been measured which gives a good description of the workability of the fresh concrete. Different methods to make measurements on the dry fine aggregates, has also been tested, to find out if there is any correlations between these parameters and the parameters from the measurement on the fresh concrete.

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.

Institutet för jordbruks- och miljöteknik, JTI, har fått i uppdrag av Hushållningssällskapet att se över omrörarprestandan på ca 30 gårdsbiogasanläggningar runt om i Sverige. Detta examensarbete är till för att vara ett stöd i detta arbete och utgöra en teoretisk bakgrund inom omrörning och reologi för JTI. Arbetet ämnar också till att hitta samband mellan olika driftsparametrar som kan ge en biogasanläggning på planeringsstadiet bättre förutsättningar till en energieffektiv design av omrörningssystemet. Metoderna i detta arbete har varit en del laborationsarbete utifrån framtagen information från den teoretiska fördjupningen inom områden så som reologi, viskositet, energiförbrukning och omrörningssystem. Mycket av laboratorieresultaten har varit givna från JTI och deras arbete sedan tidigare men en del har gjorts specifikt för att kunna genomföra beräkningar som varit av intresse för denna rapport. / The Swedish Institute of Agricultural and Environmental Engineering, JTI, has been given the mission from the Swedish Rural Economy and Agricultural Societies to look in to agitator system and performance at 30 different farm scale biogas plants. This work aims to be a theoretical support for JTI in their work. The work will also try to find a correlation between different operating parameters that can aid in the construction of new farm scale biogas plants regarding energy efficient agitation. The methods for this work have been some laboratory work but also a profound theoretical literature study within the fields of rheology, viscosity, energy consumption and agitation systems. Much of the laboratory work has been done already by JTI but some work has been done specifically for some of the calculations of interest for this report.

Tunneldrivning är tidskrävande med varierande komplexitet från projekt till projekt, där en betydande del av sprängcykeln innefattar att låta injektering härda. Detta är tid där tunneldrivandet står stilla. Ifall denna tid skulle kunna reduceras skulle entreprenörer kunna spara in resurser genom att kunna spränga tidigare. Huvudsyftet med det här examensarbetet är att bidra med förståelse för hur utomstående krafter påverkar injektering. Detta för att man på ett korrekt sätt ska kunna dimensionera och reducera injekteringens härdningstid vid en tunneldrivning. Innan examensarbetets start hade tre olika kravställningar för cementbaserad injektering tagits fram. En del av examensarbetet inkluderade att formulera injekteringsrecept uppfyllande dessa krav, genom att få ökad förståelse för cementbruks reologi.  Genomförandet av arbetet delades upp i tre studier, där cementbruks reologi studerades på olika sätt. Arbetet började med att se hur viskositet och flytgräns ändrades med vattencementtal (VCT) med hjälp av en rheometer (roterande tester). Dessa undersökningar utgjorde studie 1. De vattencementtal som testades var 0,6; 0,8; 1,0 och 1,2. Från denna studie blev värdena höga och ansågs orimliga. Då cement är ett av de reologiskt mest komplicerade materialen rör det sig över stora delar av det viskoelastiska spektret. Det kunde konstateras att vidare studier bör utföras för att öka förståelsen för dels rheometern som mätredskap, dels cementets reologi. I studie 2 mättes samma parametrar som i den första studien, samt inträngningsförmåga, separation och densitet. Dessa tester genomfördes med hjälp av redskapen PenetraCone, Mud Balance, Marshkon, fallkon, muggprover och Yield Stick i laboratoriemiljö. Testerna genomfördes med samma vattencementtal som tidigare, men med två olika sorters cement: Injektering-30 och UltraFine 20. Från dessa tester kunde det konstateras att två av tre krav inte gick att uppfylla med UltraFine 20. Injektering-30 uppfyllde två av kraven med ett vattencementtal på 0,8 och det tredje kravet med ett vattencementtal på 0,6. Dessa resultat försöktes sedan återupprepas i ett fälttest vid Haga station (Västlänken) med blandning i en injekteringsrigg. Två blandningar som skilde sig lite från varandra gjordes under fältstudien. Den ena blandningen gav liknande värden som laboratorietesterna med en något högre flytgräns. Den andra blandningen var något mer lågviskös. Skillnaden mellan dessa två resultat misstänktes bero på skillnaden i tid de fick vara i injekteringsriggen. Det var från början planerat att utföra en ytterligare fältstudie, där Injektering-30 skulle injekteras med vattencementtalet 0,8 i två bergsskärmar. En sprängning skulle därefter ske efter tre timmar, men på grund av förseningar i produktionen har denna fältstudie skjutits upp till våren 2022. Studie 3 bestod av ytterligare rheometer-undersökningar, där oscillerande tester utfördes under en längre tid. Dessa tester gjordes för att se hur cementbrukets viskösa och elastiska skjuvmodul ändrar sig över tid. Genom att göra muggprov parallellt gick det att observera att när cementbruket övergick från att vara dominerat visköst till att vara dominerande elastiskt så ändrades brottsmekanismen i bruket. Cementbruket gick från att flyta fritt till att det uppstod ett cirkulärt skjuvbrott (okulärt observerat). Med resultatet från de oscillerande testerna delades cementets härdningsprocess in i fyra olika steg. Det första steget är när cementpartiklarna flyter vid ett muggprov (egentyngden är större än materialets flytgräns). Det andra steget är när bruket övergår från dominerande visköst till dominerande elastiskt och brottet som nu uppstår är ett cirkulärt skjuvbrott. Det tredje steget är när cementet härdat tillräckligt så att cirkulära skjuvbrott inte uppstår i ett muggprov. I detta stadie går det att peta ett hål i cementet utan att det läker sig själv. Det fjärde och sista steget är när cementen härdat så pass mycket att materialet börjat bete sig mycket sprödare och är som starkast.  För att kunna sätta en preliminär plan för dimensionering av härdningstid på cementbruket, så beräknades kraften som cementbruket upplever som en funktion av töjningarna i berget vid detonation. Detta gjordes med hjälp av Hookes lag och de oscillerande testerna som utfördes under längre tid för att mäta skjuvmodulen. Med detta så togs följande preliminära plan fram, för beräkning av härdningstiden på cementbaserad injektering:  Mät maximala deformationen i berget Mät den komplexa skjuvmodulen på bruket över tid   Ta reda på förväntad maximal sprickvidd Beräkna skjuvtöjning   Beräkna last     Gör fallkontest för att ta reda på hållfastheten i bruket Jämför teoretisk last och hållfasthet för bruket och se när hållfastheten blir större än teoretisk last Spräng efter den beräknade tiden. Planen har inte testats i praktiken och vidare studier behöver utföras. Sammanfattningsvis lägger examensarbetet grunden för vidare studier inom detta ämne. Indikationer från arbetet visar att härdningstiden teoretiskt bör gå att förkorta. Det spekuleras ifall det skulle gå att förkorta härdningstiden ytterligare ifall något sorts mikrofibrer eller likande används som armering i cementen, för att motverka det cirkulära skjuvbrottet som verkar uppstå. Det är självklart av yttersta vikt att denna armering inte påverkar inträngningsförmågan i någon större utsträckning / Tunnel excavation is time demanding with varying complexity. A significant part of the tunnel excavation cycle consists of letting grout harden. This is time where the excavation basically is put on hold. If this part of the excavation cycle could be reduced, the contractor would be able to save resources by conducting blasting earlier. The main purpose with this master thesis is to contribute with knowledge regarding how external forces affects grout. This is of significance to be able to design and to reduce the grout’s hardening time correctly. Before this master’s thesis began three different requirements for cement grout had been developed. One part of this master’s thesis included formulating grout recipes to fulfill these requirements, by gaining further knowledge regarding cement grout rheology. The execution of this work was divided into three part-studies where cement rheology was studied in different ways. The work started by investigating the water cement ratios influence on cements viscosity and yield point by performing rotating tests with a rheometer. This investigation was a part of study 1. The water cement ratios which were studied was 0.6, 0.8, 1.0 and 1.2. It was concluded that the results were way to high and was deemed unreasonable. Cement is rheologically one of the most complex materials, because it spans over great parts of the viscoelastic spectrum. It was concluded that further studies should be performed to further understand both how the rheometer works and cements rheology.  In study 2, the same parameters were measured as in the previous study with the addition of penetrability, separation, and density. These tests were performed with PenetraCone, Mud Balance, Marsh funnel, fall cone, mug tests and Yield Stick tests in a laboratory environment. The tests were conducted with the same water cement ratios as in study 1, but with two different brands of cement: Injektering-30 and UltraFine 20. From these tests the conclusion was that it was not possibly to fulfill two out of the three requirements with UltraFine20 whereas Injektering could fulfill all three requirements. Two out of the three requirements were fulfilled with a water cement ratio of 0.8. These results were then further investigated in a field environment at station Haga in Gothenburg. Two batches were produced, where one of the batches became slightly less viscous than the other and the lab results. It is believed that this was because the less viscous batch spent a longer amount of time in the mixer.  From the start, another field study planned to be conducted where Injektering-30 would be used as grout with a water cement ratio of 0.8. A blast would then be detonated after three hours. Due to delays in the excavation of Haga Station this study was postponed to spring 2022. Study 3 consisted of further rheometer-investigations where oscillating tests were performed during a longer period of time, to see how the shear modulus changed over time. These tests measured the viscous and elastic shear modulus of the cement. By doing parallel mug tests it was observed that when the cement went from dominant viscous to dominant elastic the failure mechanism of the cement changed. The cement went from flowing freely to what looks like a circular shear failure (ocularly observed). With the results from the oscillating test, the cement’s hardening process was divided into four different stages. In the first stage, the particles flow freely (weight of particles are greater than the materials yield point). In the second stage the cement will be more elastic than viscous, and a circular shear failure occurs. In the third stage, the grout has hardened enough so a circular shear failure won’t occur in a mug test. It is now possible to point a hole in the cement without it flowing, and it will heal itself. In the fourth and final stage the cement has hardened enough that the cement has a high strength and behaves brittle.  To estimate a preliminary plan to design the hardening time on cement the forces on the grout has been calculated as a function of the deformations in the surrounding rock. This was done using Hookes law and the oscillating tests which was performed during a longer period of time to measure the shear modulus. With this logic the following plan was introduced, to design the grouts hardening time: Measure deformations in the rock Measure the complex shear modulus of the grout over time  Find the maximum joint width  Calculate shear strain Calculate load Do fall cone tests to determine the strength of the grout Compare theoretical load with strength of the grout and see when the strength becomes greater than the load  Perform blasting after calculated time.  This plan has not yet been tested and need further studies to determine its validity.  In conclusion this master’s thesis is the groundwork to further studies regarding this subject. Indications from this work shows that the hardening time could theoreticality be reduced. One could speculate if it would be possible to shorten the hardening time even further by introducing some kind of reinforcement to the grout, which would prevent the observed circular shear failure. It is obviously important that the reinforcement does not interfere with the penetrability of the grout.

<p>With the advent of Self-Compacting Concrete (SCC) that flows freely, under the soleinfluence of gravity, the wish for hassle-free and predictable castings even in complexcases, spurged the simulation of concrete flow as a means to model and predictconcrete workability. To achieve complete and reliable form filling with smoothsurfaces of the concrete, the reinforced formwork geometry must be compatible withthe rheology of the fresh SCC. Predicting flow behavior in the formwork and linkingthe required rheological parameters to flow tests performed on the site will ensurean optimization of the casting process.In this thesis, numerical simulation of concrete flow is investigated, using both discreteas well as continuous approaches.The discrete particle model here serves as a means to simulate details and phenomenaconcerning aggregates modeled as individual objects. The here presented cases aresimulated with spherical particles. However, it is possible to make use of nonsphericalparticles as well. Aggregate surface roughness, size and aspect ratio maybe modeles by particle friction, size and clumping several spheres into forming thedesired particle shape.The continuous approach has been used to simulate large volumes of concrete. Theconcrete is modeled as a homogeneous material, particular effects of aggregates,such as blocking or segregation are not accounted for. Good correspondence wasachieved with a Bingham material model used to simulate concrete laboratory tests(e.g. slump flow, L-box) and form filling. Flow of concrete in a particularly congestedsection of a double-tee slab as well as two lifts of a multi-layered full scale wall castingwere simulated sucessfully.A large scale quantitative analysis is performed rather smoothly with the continuousapproach. Smaller scale details and phenomena are better captured qualitativelywith the discrete particle approach. As computer speed and capacity constantlyevolves, simulation detail and sample volume will be allowed to increase.A future merging of the homogeneous fluid model with the particle approach to formparticles in the fluid will feature the flow of concrete as the physical suspension thatit represents. One single ellipsoidal particle falling in a Newtonian fluid was studiedas a first step.</p> / <p>Med uppkomsten av självkompakterande betong (SKB) och dess möjligheter att flyta ut under inverkan av endast gravitation uppstod ett behov av att kunna förutsäga och kontrollera även mer komplicerade gjutningar. Numerisk simulering av SKBs flöde kan kommma att utgöra ett kraftfullt verktyg för att optimera gjutprocessen, ge möjlighet att förutsäga nödbvändig arbetbarhet och säkerställa kompatibilitet mellan den armerade formen och betongens reologi. I föreliggande avhandling undersöks betongens flöde med både diskreta och kontinuumbaserade simuleringsmetoder. Den diskreta partikelmodellen används för att simulera detaljer och fenomen hos t.ex. ballast i betong. I de här presenterade simuleringarna används sfäriska partiklar, men det är även möjligt att skapa ballastkorn av olika form. Ballastens ytråhet och storlek kan modelleras med parametrar för friktion och storlek medan sammanfogning av ett flertal partiklar kan ge ekvivalent form. Den kontinuumbaserade ansatsen används för att simulera större flödesmängder. Betongen modelleras som ett homogent material, eventuella effekter av ballastens inverkan, till exempel blockering eller separation, ingår ej. God överensstämmelse har uppnåtts med Binghams materialmodell som applicerats på några av SKBs provningsmetoder (bl a flytsättmått och L-låda) liksom även för större gjutningar. Formfyllnad av en hårt armerad sektion av ett STT-element, liksom två pumpade betongleveranser till en hög vägg, har framgångsrikt simulerats. En kvantitativ övergripande analys av betongflödet i formen kan göras med den kontinuumbaserade ansatsen för att upptäcka zoner med eventuella svårigheter. En högupplöst detaljstudie kompletterar sedan analysen på valda delar av och kring dessa zoner för att fånga partikelfenomen kvalitativt med hjälv av den diskreta modellen. Då datorkapaciteten ökar kommer även större volymer med högre detaljrikedom att kunna simuleras. En framtida modell simulerar med stor sannolikhet partiklar i flöde, vilket till fullo kan fånga betongens egenskaper som suspension. Som ett första steg på vägen har en fallande ellipsoid i en newtonsk vätska simulerats.</p>

With the advent of Self-Compacting Concrete (SCC) that flows freely, under the soleinfluence of gravity, the wish for hassle-free and predictable castings even in complexcases, spurged the simulation of concrete flow as a means to model and predictconcrete workability. To achieve complete and reliable form filling with smoothsurfaces of the concrete, the reinforced formwork geometry must be compatible withthe rheology of the fresh SCC. Predicting flow behavior in the formwork and linkingthe required rheological parameters to flow tests performed on the site will ensurean optimization of the casting process.In this thesis, numerical simulation of concrete flow is investigated, using both discreteas well as continuous approaches.The discrete particle model here serves as a means to simulate details and phenomenaconcerning aggregates modeled as individual objects. The here presented cases aresimulated with spherical particles. However, it is possible to make use of nonsphericalparticles as well. Aggregate surface roughness, size and aspect ratio maybe modeles by particle friction, size and clumping several spheres into forming thedesired particle shape.The continuous approach has been used to simulate large volumes of concrete. Theconcrete is modeled as a homogeneous material, particular effects of aggregates,such as blocking or segregation are not accounted for. Good correspondence wasachieved with a Bingham material model used to simulate concrete laboratory tests(e.g. slump flow, L-box) and form filling. Flow of concrete in a particularly congestedsection of a double-tee slab as well as two lifts of a multi-layered full scale wall castingwere simulated sucessfully.A large scale quantitative analysis is performed rather smoothly with the continuousapproach. Smaller scale details and phenomena are better captured qualitativelywith the discrete particle approach. As computer speed and capacity constantlyevolves, simulation detail and sample volume will be allowed to increase.A future merging of the homogeneous fluid model with the particle approach to formparticles in the fluid will feature the flow of concrete as the physical suspension thatit represents. One single ellipsoidal particle falling in a Newtonian fluid was studiedas a first step. / Med uppkomsten av självkompakterande betong (SKB) och dess möjligheter att flyta ut under inverkan av endast gravitation uppstod ett behov av att kunna förutsäga och kontrollera även mer komplicerade gjutningar. Numerisk simulering av SKBs flöde kan kommma att utgöra ett kraftfullt verktyg för att optimera gjutprocessen, ge möjlighet att förutsäga nödbvändig arbetbarhet och säkerställa kompatibilitet mellan den armerade formen och betongens reologi. I föreliggande avhandling undersöks betongens flöde med både diskreta och kontinuumbaserade simuleringsmetoder. Den diskreta partikelmodellen används för att simulera detaljer och fenomen hos t.ex. ballast i betong. I de här presenterade simuleringarna används sfäriska partiklar, men det är även möjligt att skapa ballastkorn av olika form. Ballastens ytråhet och storlek kan modelleras med parametrar för friktion och storlek medan sammanfogning av ett flertal partiklar kan ge ekvivalent form. Den kontinuumbaserade ansatsen används för att simulera större flödesmängder. Betongen modelleras som ett homogent material, eventuella effekter av ballastens inverkan, till exempel blockering eller separation, ingår ej. God överensstämmelse har uppnåtts med Binghams materialmodell som applicerats på några av SKBs provningsmetoder (bl a flytsättmått och L-låda) liksom även för större gjutningar. Formfyllnad av en hårt armerad sektion av ett STT-element, liksom två pumpade betongleveranser till en hög vägg, har framgångsrikt simulerats. En kvantitativ övergripande analys av betongflödet i formen kan göras med den kontinuumbaserade ansatsen för att upptäcka zoner med eventuella svårigheter. En högupplöst detaljstudie kompletterar sedan analysen på valda delar av och kring dessa zoner för att fånga partikelfenomen kvalitativt med hjälv av den diskreta modellen. Då datorkapaciteten ökar kommer även större volymer med högre detaljrikedom att kunna simuleras. En framtida modell simulerar med stor sannolikhet partiklar i flöde, vilket till fullo kan fånga betongens egenskaper som suspension. Som ett första steg på vägen har en fallande ellipsoid i en newtonsk vätska simulerats.

När priset på naturtillgångar ökar samt att industrier måste ställa om till en mer hållbar verksamhet innebär detta även en omställning för asfaltsindustrin. Ett sätt för att använda mer återvunnet material i asfaltsindustri är att använda bindemedlet från gammal asfaltsmassa (eng.: reclaimed asphalt pavement, RAP). Detta kan dock inte göras utan komplikationer och därför måste bindemedlet föryngras innan för att kompensera för faktorer så som hög styvhet, låg krakning och trötthetsförmåga samt dålig anti-åldring förmåga hos RAPen. I det här projektet har två olika typer av föryngringsmedel använts; ett växtoljebaserat och ett petroleumbaserat mjukbitumen. Detta för att se om det var möjligt att använda förnybart och återvunnet material i bindemedlet men fortfarande uppnå samma prestanda som konventionellt bindemedel. Två blandningar gjordes hjälp av de två olika föryngringsmedlen och RAPen och analyserades parallellt med ett referensmaterial. Analyserna delades upp i två kategorier: reologi och kemi. Analyserna som föll under reologikategorin var mjukpunkt- och penetrationsanalyser, samt analyser med en dynamisk skjuvning reometer (eng.: dynamic shear rheometer, DSR) och en böjbalksreometer (eng.: bending beam rheometer, BBR). Under kemikategorin fanns analysmetoderna tunnskiktskromatografi med flamjoniseringsdetektor (TLC-FID) och Fourier transform infraröd spektroskopi (FTIR). Resultaten påvisar att åldring påverkas mycket av vilket föryngringsmedel som används, vilket blev tydligt när den reologiska förmågan testades. De kemiska analyserna gav stort sett liknade resultat oberoende av bindemedel. Blandningen som innehöll RAP och mjukbitumen visade sig vara mer mottagligt för åldring jämfört med den andra blandningen som innehöll växtolja, trots att den blandningen innehåller längre halt av RAPen. Vidare visar resultaten att blandningar kan prestera likt referensmaterialet när det kommer till reologi. Från den kemiska aspekten, uppvisar alla bindemedelsmaterial liknande egenskaper. Därför kan slutsatsen att RAPen var återvunnen med framgång när växtolja och mjukbitumen användes. / In recent years there has been a lot of focus on reduction of carbon footprint and sustainable development. For the asphalt industries, a way of doing this is to use reclaimed asphalt pavement (RAP) binders. This cannot be done without any complications and therefore, the RAP binder is normally rejuvenated to compensate for its high stiffness, and other poor properties like susceptibility to low temperature cracking and fatigue damage. In this project, two different ways of using RAP binder are investigated: one vegetable oil-based rejuvenator and one soft bitumen. Using the rejuvenator and soft bitumen together with a RAP binder, two different blends were made and compared to a reference bitumen which is commonly used in Sweden. The blends were made in such a way that the penetration values were close to the reference sample. Aging tests were performed by RTFOT and PAV. The testing of the non-aged and aged binder materials was divided into two sections: rheology and chemistry. The rheology testing included softening point, needle penetration, analysis with dynamic shear rheometer (DSR) and bending beam rheometer (BBR) whereas the chemistry testing included thin layer chromatography with flame ionization detector (TLC-FID) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results indicated that the ageing resistance of the binder materials is affected by the type of rejuvenator used which especially affects the rheological performance. The chemical performance was almost the same in each blend. The blend containing RAP binder and soft bitumen was more susceptible to ageing compared to the other blend containing oil-based rejuvenator even though the blend contained less of the RAP binder. The results also shows that the blends can perform equal to the reference sample for a rheological point of view. From a chemical point of view, the binders, including the reference, have the same properties. Therefore, the RAP binder was successfully recycled using both a bio-oil rejuvenator and soft bitumen.