1 |
Stenmjölets inverkan i en kall asfaltsmassa hos bearbetbarheten, brytningsprocessen och täckningsgraden / Rock Flours Impact in a Cold Asphalt Mixture of Workability, the Breaking Process and CoverageTeikari, Michael January 2017 (has links)
I kallasfalt med hårt basbitumen bryter vattnet ut ur bitumenet och bindemedlet i massan stelnar olika snabbt beroende på vilket stenmaterial asfaltsmassan består av. Om brytningen sker innan utläggning blir massan obearbetbar, målet är att brytningsprocessen ska kunna styras genom att massans brytningsprocess skall vidta när energi tillförs i massan via en vibratorsvält som packar massan. Från tidigare tester är hypotesen att det är stenmjölet som styr brytningsprocessen och bearbetbarheten. Idag är problemet att massan bryter för snabbt och den blir svårbearbetad vid läggning och resultatet blir dåligt. I arbetet undersöks också täckningsgrad och styvhetsmodulen. Arbetet är utfört på NCC:s väglaboratorium i Umeå 4/4 - 15/4 2016. Sex stycken stenmaterial från olika bergtäkter med olika egenskaper testas. Bergtäkterna är belägna från Närke upptill Västerbotten vid namn Dylta, Råsta, Sälgsjön, Stöningsberget, Ljusberget och Supartallen. Fraktion 0-16 mm från en och varje bergtäkt handblandas, två asfaltsprover tillverkas enligt två olika mix- och bedömningsmetoder. Täckningsgrad, bearbetningsegenskaperna och brytningprocessen bedöms och antecknas i en matris. I nästa steg ersätts ordinarie stenmjöl (0-2 mm) med stenmjöl från en bergtäkt med ett tidigare känt bra stenmaterial. Med resterande makadam (2-16 mm) görs samma process om på nytt och resultatet analyseras och jämförs. En asfaltsmassa med stenmjöl från bergtäkten Supartallen och makadam från bergtäkten Stöningsberget visar förbättrade resultat i jämförelse med fraktion 0-16 mm från bergtäkten Stöningsberget och vidare laborationstester görs på denna blandning av stenmaterial. Dessa bergtäkter ligger geografiskt nära varandra, drygt 25 mil, vilket också motiverar till att välja dessa stenmaterial som i framtiden kanske kommer användas fullskaligt. Från dessa blandningar tillverkas asfaltskroppar genom packning med gyratorisk packare och styvhetmodulen testas. I ekonomisk och miljömässig vinning görs ett försök med en restprodukt från stålindustrin. Ett försök utförs med skänkslagg (0-2 mm). Slaggen blandas med stenmaterial från bergtäkten Supartallen där bearbetningen, brytprocessen och täckningsgraden undersöks. Detta är ett inledande försök för att få en fingervisning hur asfaltsmassan beter sig blandat med skänkslagg. Utvärdering av resultaten gjordes med hjälp av en matriser där varje asfaltsblandning ingår. Asfaltsblandningen betygsätts enligt bearbetbarhet, täckningsgrad och brytningskontroll. Skålen analyserades och slutsatser om brytningen kunde dras. Genom sönderdelning av massan kunde observationer göras om hur brytningen av massan har kommit, även täckningsgraden analyseras. Resultaten pekar på att stenmjölet har en betydande roll i täckningsgrad, brytning vid blandning och brytningsprocessen, dock ingen skillnad på styvhetsmodulen. Att enbart stenmjölet ska vara problemet är inte hela sanningen men har som sagt en betydande roll. Just att stenmaterial från Supartallen är så pass bra för beaktas och använda sig av stenmaterial med liknande egenskaper och inte använda stenmaterial med för höga halter SiO2 då det ger dålig täckningsgrad. Att massan bryter för snabbt kan bero på halten bindemedel, vidare laborationer bör göras med halten bindemedel i fokus. / In cold asphalt with hard base-bitumen the water breaks out from the bitumen and the binder in the mass solidifies at different rates depending on the containing stone material in the asphalt. If the break occurs before laying the mass becomes unworkable. The intention by this examination is control this process by the mass extraction process should take place when energy is supplied into the mass through a vibrator famine. From previous tests the hypothesis is that the rock flour controls the breaking-process and the workability. Today, the problem is that the mass curing process starts too early and it becomes difficult to manage and work with and the results of the paving are bad. The thesis project also examines coverage and stiffness module, it’s performed on the NCC's road laboratory in Umeå 4/4 - 15/4 in 2016. Six stone materials from different quarries with different properties are tested. Fraction 0-16 mm from each rock quarry are handmixed, two asphalt samples produced by two different mixing- and assessment-methods. Coverage, workability and the breaking-process are assessed and recorded in a matrix. Next, replaced ordinary rock flour (0-2 mm) with rock flour from a quarry of a previously known good stone material. With the remaining makadam (2-16 mm) the process are made all over again and the results are analyzed and compared. An asphalt with rock flour from quarry Supartallen and the remaining makadam from quarry Stöningsberget shows improved results compared with fraction 0-16 mm from quarry Stöningsberget and further tests in laboratory are made with this mixture. These quarries are geographically fairly close to each other, 250 km (about 150 miles), which motivates to choose these quarries for a full scale-test in the future. From these mixtures asphalt-bodies are manufactured by gasket with gyratory compactor and stiffness module is examined. In the economic and environmental profit attempts are made with a residue from the steel industry. An attempt carried out with the slag from ladles (0-2 mm). The slag is mixed with stone material from quarry Supartallen where workability, breaking process and coverage is investigated. This is an initial attempt to introduce how the asphalt mixture behaves mixed with the slag. An evaluation was made with matrix where each asphalt mixture included. The asphalt mixture is graded according to machinability, coverage and breaking control. The bowl was analyzed and conclusions about the break could be drawn. Analyzes of the curing process and coverage was made by dismemberment of the mass. The results indicate that the rock flour has a significant role in coverage, extraction at mixing and mining process, however, the stiffness module has the same results in all mixtures. The mere stone flour shouldn’t be the problem but still has a significant role. At the aggregate of Supartallen is so good for the consideration and use of stone materials with similar properties and not rock material with a high amount of SiO2 as it provides poor coverage. The mass harden too quickly may depend on the content of binder, further laboratory work should be done with the binder content in focus.
|
2 |
Fosforavskiljning och hydraulisk konduktivitet i markbaserade reningssystem – Kornstorleksfördelningens betydelse / Phosphorus removal and hydraulic conductivity in WSAS - Influence of grain size distributionElmefors, Elin January 2011 (has links)
Fosforutsläpp kan leda till övergödning i vattenrecipienten om kritiska nivåer överskrids. De enskilda avloppen står idag för en relativt stor andel av Sveriges fosforutsläpp jämfört med de kommunala avloppen. Detta kan sättas i bakgrund av att staten, alltsedan 1970-talet, har lagt ner stora resurser på att reducera utsläppen hos kommunala avlopp, medan en motsvarande satsning på de enskilda avloppen uteblivit. Merparten av dagens enskilda avlopp utgörs av markbaserade reningssystem, det vill säga avloppslösningar där avloppsvattnet får passera genom markmaterial för att renas. Fosforreningen i markbaserade reningssystem har forskningshistoriskt sett inte varit en prioriterad fråga, vilket har lett till kunskapsbrist inom området. Naturvårdsverket har i och med miljöbalkens införande skärpt sina krav på fosforreningen hos enskilda avlopp. Trots att Naturvårdsverket nu har satt upp exakta kravgränser på fosforutsläpp, exempelvis att en normal skyddsnivå motsvarar en rening på 70 %, saknas dock råd för hur gemene man, inför byggandet av ett markbaserat reningssystem, ska kunna uppskatta fosforreningsförmågan i markmaterialet. Emellertid rekommenderar Naturvårdsverket att man inför byggandet ska uppskatta markmaterialets hydrauliska konduktivitet, en uppskattning som ofta utförs genom att mäta markmaterialets kornstorleksfördelning. Det finns även forskning som tyder på att kornstorleksfördelningen skulle kunna ha samband med fosforreningen. Syftet med detta examensarbete var framförallt att utvärdera om kornstorleks- fördelningen kan användas som ett mått på fosforreningen. Som ett sidospår till detta utvärderades även om den hydrauliska konduktiviteten kan bestämmas ur kornstorleks- fördelningen. Empiriska formler har vid tidigare studier etablerats för detta, men frågan är om dylika empiriska formler gäller för de undersökta markbaserade reningssystemen. Undersökningens resultat tydde på ett samband mellan kornstorlek och hydraulisk konduktivitet medan det inte kunde påvisas något samband mellan kornstorleks- fördelning och fosforrening. Det är därmed önskvärt att finna ett annat mått på fosforreningen i markbaserade reningssystem. Kan vi inte uppskatta hur mycket de markbaserade reningssystemen bidrar till övergödningen kan vi inte heller väga denna negativa miljöpåverkan mot de markbaserade systemens fördelar, såsom relativt låg energiförbrukning och relativt små utsläpp av växthusgaser. / Release of phosphorus is one of the contributing factors of eutrophication in aquatic recipients. In Sweden, on-site wastewater treatment represents large emissions of phosphorous per person in comparison to municipal wastewater treatment. This can be put in the context of the Government’s large investments for reducing phosphorus in municipal wastewater treatment plants, while no corresponding investment has yet been made in the field of on-site wastewater treatment. In Sweden, the on-site wastewater treatment systems of today mainly consist of WSAS (Wastewater soil absorption systems), i.e. systems where wastewater is cleaned by passing though soil material. During the history of research about WSAS issues of phosphorous removal have not been first priority, which has led to a considerable lack of knowledge regarding these issues. Since 1999, when the Swedish regulations of environmental law were established, the SEPA (Swedish Environmental Protection Agency) has tightened up their demands of phosphorus removal in on-site wastewater treatment systems, for instance by stating that a phosphorous removal of 70% shall be reached to accomplish a “normal level of protection”. Despite this fact, there are no recommendations of how to estimate phosphorus removal in the soil material. However, the SEPA recommends estimation of hydraulic conductivity before building WSAS. This estimation is usually made by measuring grain size distribution in the soil material. One interesting fact is that there, according to some scientists, might be a connection between grain size distribution and phosphorus removal. The aim of this thesis was mainly to investigate if measure of grain size distribution can be used in order to estimate phosphorus removal. The aim was also to evaluate if grain size distribution is a good indicator of hydraulic conductivity in the investigated WSAS. It was concluded that grain size distribution is a suitable indicator of hydraulic conductivity, but not a suitable indicator of phosphorus removal. Thus, we still need to find an easy way to estimate the phosphorus removal in WSAS. If we do not know the extent of impact on eutrophication by WSAS, we cannot weigh this negative impact against the positive aspects of relatively low energy usage and low release of green house gases compared to other on-site wastewater treatment systems.
|
Page generated in 0.0588 seconds