En ny testmetode kan gi lavere forbruk av bindemiddel ved stabilisering av ulike grunnforhold, som kvikkleire.

Slik vil CO2-uslippene kunne reduseres betraktelig.

Innovasjonspartnerskapet KlimaGrunn, med Statens vegvesen, Statsbygg og Bane NOR, skal utvikle ny teknologi for å redusere CO2-utslipp i forbindelse med grunnstabilisering i bygg- og anleggsbransjen. I dag gjennomføres grunnstabilisering blant annet ved å blande inn mange tonn bindemiddel for å gjøre grunnen stabil. Prosessen bedrer grunnforholdene og øker sikkerheten, men fører samtidig til store klimagassutslipp. Målet er å bruke mindre bindemiddel og dermed redusere CO2-utslippene ved grunnstabilisering.

Finne riktig mengde bindemiddel

Sentralt i KlimaGrunn-prosjektet står derfor utviklingen av en ny metodikk for laboratorietestingen av leirprøver med ulike typer og mengder bindemiddel. Geoteknikere fra Statens vegvesen og samarbeidspartner Multiconsult har siden februar arbeidet med den nye testmetoden.

Erfaring viser nemlig at laboratoriepreparerte prøver oppnår lavere styrke og stivhet enn det som oppnås i felt med samme mengde bindemiddeltype og -mengde. En av hovedårsakene er at herdeforholdene er annerledes på lab enn i felt. Det fører til at det i dag ofte brukes langt mer bindemiddel i felt enn det som er nødvendig for å oppnå stabiliteten man ønsker.

Nå er metodikken for testing av effekten av bindemiddel på leire videreutviklet, og det forventes at metoden skal føre til mye bedre samsvar mellom testresultatene fra laboratorier og resultatene som oppnås ute i felt. Slik blir det mulig å finne riktig mengde bindemiddel som brukes i stabiliseringen før man begynner stabiliseringsarbeidene på anleggsplassen.

– I realiteten kan det bety en betraktelig lavere forbruk av bindemiddel og dermed også reduksjon i CO2-utslipp, forklarer Tonje Eide Helle i Multiconsult. Hun er prosjektleder for konsortiet på leverandørsiden, som består av Multiconsult, Cautus Geo, Norcem og underleverandør Argeo.

Utvikler felles metodikk

Det har til nå vært en utfordring at det ikke har vært én felles metodikk med tilhørende prosedyre som alle aktører har benyttet for å dokumentere laboratorietester av bindemiddelstabiliserte løsmasser, som leire og silt. Det har gjort det vanskelig å sammenlikne resultater mellom ulike laboratorier.

– Målet er at vi nå skal få en metodikk som alle benytter, slik at vi sikrer at resultatene blir sammenlignbare og etterprøvbare, både mellom lab og felt og ikke minst mellom ulike aktører som utfører geotekniske undersøkelser i forbindelse med grunnstabilisering, sier Tonje Eide Helle.

Tilpassing av eksisterende lab-utstyr

I tillegg til endringer i metodikken er også utstyret som er benyttet i testingen videreutviklet og spesialtilpasset.

– Vi benytter allerede eksisterende utstyr, som er tilgjengelig i de aller fleste laboratorier hos geotekniske virksomheter. Det nye er at vi har justert på noen av elementene og utviklet noen nye komponenter, som innstampingsutstyret som prøvene også oppbevares i under hele herdeperioden. Investeringskostnaden for å gå til anskaffelse av dette utstyret er lav, og dermed vil det være enklere for alle å ta i bruk den nye metodikken, avslutter Helle.

Kort om ny testmetode og nytt utstyr

  • Utstyret består av en forbedret form for innstamping av prøven. Den nye prosedyren for innstamping sikrer at de preparerte prøvene blir homogene, som vil si at massen blir jevnt fordelt over hele sylinderens høyde.
  • Prøvene herdes i formene for å hindre volumendring under herding.
  • Ifølge tidligere prosedyrer ble prøvene herdet på kjølerom (5-8 grader Celsius) for å etterligne temperaturen i grunnen. Temperaturmålinger i bindemiddelstabiliserte peler i felt har imidlertid vist langt høyere temperaturer (15-20 grader Celsius) over flere måneder. Hastigheten på styrkeutviklingen påvirkes av temperaturen. Ved å herde de laboratoriepreparerte prøvene ved samme temperatur som i felt, vil man få bedre samsvar mellom resultater i laboratoriet og felt. Ihht. ny prosedyre skal prøvene herde ved romtemperatur (20 grader Celsius) og 100% luftfuktighet.

Resultatene fra de innstampede prøvene i henhold til den nye prosedyren har så langt vist svært god repeterbarhet.

En ny testmetode kan gi lavere forbruk av bindemiddel ved stabilisering av ulike grunnforhold, som kvikkleire. Slik vil CO2-uslippene reduseres betraktelig. Video: KlimaGrunn/Statens vegvesen.

Fakta om KlimaGrunn

KlimaGrunn er et innovasjonspartnerskap mellom Statens vegvesen, Bane NOR og Statsbygg. Sammen skal de videreutvikle teknologi og metoder for måling av styrke i grunnstabilisering i bygge- og anleggsbransjen. Hensikten er å redusere CO2-utslipp ved å unngå overforbruk av grunnstabiliserende materiale, som kalk og sement, i forbindelse med utbyggingsprosjekter.

Innovasjonspartnerskapet finansieres av Innovasjon Norge, og utføres i samarbeid med firmaene Multiconsult, Cautus Geo og Norcem, med Argeo som underkonsulent.

Kontaktperson for mer informasjon:

Eivind Schnell Juvik, prosjektleder for KlimaGrunn, Statens vegvesen