I denna studie har en geoteknisk undersökning utförts för att utvärdera lättfyllnadsmaterialen skumglas, cellplast och lättklinker utifrån dimensioneringskrav som lättfyllnadsmaterial i en vägbank. Målet är att analysera dessa material och komma fram till vilket material som är mest optimal med avseende på volym, kostnader och miljöpåverkan i ett platsspecifikt område i Sverige. De områden som har undersökts är Nättraby, Norrköping och Luleå. En fallstudie har genomförts där ett verkligt projekt i Nättraby var utgångspunkt för dimensionering av vägbanken. Följande frågeställningar har behandlats: Hur stor volym av lättfyllnadsmaterialen krävs för att uppfylla dimensioneringskraven beroende på jordprofil? Hur stor blir den platsspecifika materialkostnaden för lättfyllnadsmaterialen? Hur stor blir den platsspecifika miljöpåverkan mätt i koldioxidekvivalenter för vartdera material? Studien började med en litteraturstudie där Malmö Universitets sökmotor Libsearch, databaserna DiVA och Sundahus användes vid litteratursökningen. Dimensionering av vägbanken har sedan utförts med sättningoch stabilitetsberäkningar. Vid dimensionering av sättningar genomfördes handberäkningar. Programvaran SLOPE/W användes vid stabilitetsanalyser och vid framtagning av lättfyllnadsmaterialens volym. Lättfyllnadsmaterialens miljöpåverkan har mätts i koldioxidekvivalenter och har erhållits från EPD:er. Kostnaderna för lättfyllnadsmaterialen är standardiserade priser och är givna av extern handledare Mamdouh Mohamad. Teorin som grundar beräkningsmetodiken är etablerade standarder. Dimensioneringskraven utgår från Trafikverkets tekniska krav för geokonstruktioner. För att uppnå dimensioneringskraven med en minimal marginal tillämpades optimeringsåtgärder där underbyggnadens höjd sänktes eller/och en nedgrävning i jordprofilen tillämpades med ett intervall på 0,25 m. Resultaten visar att skumglas har en volym mellan 90,653 – 95,340 m3, cellplast mellan 80,903– 85,840 m3 och lättklinker mellan 108,540 – 121,240 m3 för samtliga fall. För de tre områdena har skumglas en kostnad mellan 90 653 – 95 340 kr, cellplast mellan 52 586,95 – 55 796 kr och slutligen lättklinker mellan 75 978 – 84 868 kr. Koldioxidekvivalenter som skumglas bidrar till ligger mellan 704,74 - 741,17 CO2e, lättklinker mellan 6 537,91 - 7 302,89 CO2e och cellplast mellan 5 257,08 - 5 577,88 CO2e för alla fall. I fall 1 (Nättraby) visar lättklinker och skumglas bäst resultat med avseende på dimensionering. Lättklinker är optimalast i fall 2 (Norrköping) och i fall 3 (Luleå) visar det sig att lättklinker och cellplast är mest gynnsammast utifrån dimensioneringsaspekten. Spänningstillskotten och jordens hållfasthetsparametrar påverkar jordprofilernas sättningskänslighet. De odränerade och dränerade skjuvhållfasthetsegenskaperna i jordarna påverkar de odränerade och dränerade säkerhetsfaktorerna. Lättfyllnadsmaterialens volym bestäms baserat på den höjd som krävs för att uppfylla dimensioneringskraven. På så sätt varierar kostnader och koldioxidekvivalenter för lättfyllnadsmaterialen beroende på volym. Ur en dimensionerande synvinkel har lättfyllnadsmaterialen varierande resultat beroende på jordprofil och optimeringsåtgärd. Cellplast är det mest optimala materialet beträffande volym och kostnad i samtliga fall. Skumglas är det mest gynnsamma materialet utifrån miljöpåverkan i allmänhet. I denna studie är cellplast eller skumglas det mest optimala lättfyllnadsmaterialetmed avseende på volym, kostnad och miljöpåverkan. / In this study, a geotechnical investigation has been carried out to evaluate lightweight filling materials such as foam glass, cellular plastic, and expanded clay aggregate based on dimensioning requirements as lightweight filling material in an embankment. The goal is to analyze these materials and to conclude which material is most optimal regarding volume, costs, and environmental impact in a specific region in Sweden. The regions that have been investigated are Nattraby, Norrkoping, and Lulea. A case study has been carried out were a real project in Nattraby was the starting point for dimensioning the embankment. The following issues have been addressed: How large a volume of lightweight filling materials is required to meet the dimensioning requirements depending on the soil profile? How much will the sitespecific lightweight filling materials cost? How large is the site-specific environmental impact measured in carbon dioxide equivalents for each lightweight filling material? The study has been carried out through a literature study. When dimensioning settlements, manual calculations were performed. The SLOPE/W software was used in stability analyzes and in the production of the volume of lightweight filling materials. The environmental impact of lightweight filling materials has been measured in carbon dioxide equivalents and has been obtained from EPDs. The results show that foam glass has a volume between 90,653 - 95,340 m3, cellular plastic between 80,903 - 85,840 m3, and lightweight clay aggregate between 108,540 - 121,240 m3 for all cases. For the three areas, foam glass has a cost between SEK 90,653 - 95,340, cellular plastic between SEK 52,586.95 - 55,796, and lastly lightweight clay aggregate between SEK 75,978 - 84,868. Carbon dioxide equivalents that foam glass contributes to are between 704.74 - 741.17 CO2e, lightweight clay aggregate between 6 537.91 - 7 302.89 CO2e, and cellular plastic between 5 257.08 - 5 577.88 CO2e for all cases. In case 1 (Nattraby), lightweight clay aggregate and foam glass show the best results regarding dimensioning. Lightweight clay aggregate is most optimal in case 2 (Norrkoping) and in case 3 (Lulea) it turns out that lightweight clay aggregate and cellular plastic are most favorable from the dimensioning aspect. From a dimensioning point of view, the lightweight filling materials have varying results depending on the soil profile and optimization measure. Cellular plastic is the most optimal material in terms of volume and costs in all cases. Foam glass is the most favorable material based on environmental impact in general. In this study, cellular plastic or foam glass is the most optimal lightweight filling material in terms of volume, cost and environmental impact.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:mau-44193 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Muradi, Las, Edje, Jacob |
| Publisher | Malmö universitet, Institutionen för materialvetenskap och tillämpad matematik (MTM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0028 seconds