Examensarbete

Sveriges hamnområden har under en längre tid tagit emot föroreningar från exempelvis sjöfart, luft och vattendrag. Dessa föroreningar ansamlas i bottensedimenten. Då sjöfartens kontinuerliga behov av att muddra infartslederna inte beräknas minska kan man räkna med att stora volymer sediment frambringas de närmaste åren. Dessa sediment kräver ett hållbart omhändertagande. I Gävle hamn planeras muddring av inloppskanalen vilket innebär 4 000 000 m3 sediment. Av dessa kommer minst 1 000 000m3 vara av förorenad natur. Stabilisering/solidifiering, även kallad STSO, är ett sätt att ta hand om de förorenade muddermassorna. Metoden går ut på att muddermassorna stabiliseras med en bindemedelsmix. Bindemedlen tillsammans med de förorenade muddermassorna bildar en stabilare massa vars permeabilitet är betydligt lägre än vad den var innan STSO. Föroreningarnas mobilitet reduceras vilket medför mindre påverkan av närliggande miljö. Förutom de miljömässiga aspekterna uppstår även fysikaliska reaktioner. Dessa reaktioner innebär att de geotekniska egenskaperna i muddermassan förändras till det bättre då bland annat brotthållfastheten ökar. STSO är dessutom en ekonomiskt fördelaktig metod att tillämpa då fraktkostnader, deponiavgifter och inköp av utskiftningsmaterial ofta kan uteslutas helt eller tills stor del. I detta examensarbete har flygaska från tre värmekraftverk använts i bindemedelsmixen. Alla verk ägs av Vattenfall AB. Två av askorna är stenkolsaskor och den tredje är en bioflygaska från torv- och flisförbränning. Förutom flygaska innehåller bindemedelsmixen byggcement. Andelen cement i bindemedelsmixen varierar från 50 vikt-% till 80 vikt-%. Resterande % innehåller kombinationer av stenkolsflygaska/bioflygaska i viktförhållandet 100-0 till 0-100. Muddermassan blandades med bindemedlen och formades till cylindriska provkroppar. Provkropparna härdade i kylrum i 7, 28 och 56 dygn. När provkropparna härdat placerades de i en enaxiell tryckmaskin där de pressades ihop tills de gick till brott.

The harbours of Sweden are receiving contaminants from seafaring, air and water. These contaminants accumulate in the bottom sediments. The shipping industries requires continuous dredging and thus a large amount of contaminated sediments will be generated in the coming years. These sediments require a sustainable management. In the port of Gävle, a dredging of the inlet channel is being planned. This will generate 4 000 000 m3 of sediment. Of these, at least 1 000 000 m3 is known to be contaminated. Stabilization/solidification, also known as STSO, is one way to deal with the contaminated dredge material. The method is to stabilize the dredge material with a binder mix, creating a more stable mass with the dredge material whose permeability is significantly lower than before. Mobility of the contamination is reduced which results in less impact to the surrounding environment. In addition to the environmental aspects physical reactions occur in the stabilized dredge material as well. These reactions cause the geotechnical properties to improve due to an increase in compressive strength. Stabilization and solidification is also an economical advantageous method as freight charge, landfill cost and the cost for excavation material often can be partially ruled out or even completely. The aim of this thesis is to stabilize dredge material with a binder mix of fly ash and cement. The fly ash comes from three thermal power plants owned by Vattenfall AB. Two of the ash samples come from coal ash combustion and one is a bio ash from peat and wood combustion. The proportion of cement to fly ash in the binder mix varies from 50 weigh-% to 80 weigh-%. The remaining percentage includes combinations of coal ash/bio ash in the ratio 100-0 to 0-100. The dredge material is blended with the binder mix and formed into cylindrical specimens. The specimens are allowed to harden for 7, 28 and 56 days. When hardened, the specimens are placed in an unconfined compression machine where they are pressed until they break.