Genanvendt beton i armerede betonkonstruktioner – test og modellering af mekaniske egenskaber
Ph.d.-projektet undersøger de mekaniske egenskaber af beton, hvor dele af sand- og stentilslag erstattes med nedknust beton fra gamle bygninger. Projektet har til formål at udvide beregningsgrundlaget for design og analyse af bærende konstruktioner med genanvendt beton.
Projekt start: September 2023
Projekt færddiggøres: September 2026
BU/afdeling: Byggeri
Samarbejdspartnere: DTU Construct, Spæncom A/S
Det stigende fokus på bæredygtighed i byggebranchen kræver forskning i alternativer til traditionel beton. Omkring 1 million tons byggeaffald registreres på årlig basis i Danmark, og op mod 90% af dette knuses og anvendes som vejfyld, hvorved det nedgraderes i genanvendelsescyklussen. Potentialet i at anvende nedknust beton fra produktionsoverskud eller udtjente bygninger som erstatning af sand og grus i ny beton har været velkendt i mange år, men har først vundet incitament i takt med den øgede opmærksomhed på ressourceknaphed og den grønne omstilling af byggebranchen.
Tilslag (dvs., sand, grus og sten) udgør en væsentlig del af betons samlede volumen. En erstatning af disse naturlige råmaterialer med genanvendt beton vil derfor på sigt resultere i et mere cirkulært forbrug af materialer og dermed øge ressourceeffektiviteten i byggebranchen.
Projektets overordnede formål er i den forbindelse at studere de mekaniske egenskaber af beton støbt med tilslag af nedknust beton. Der formuleres en eksperimentelt verificeret model til eftervisning af bærende betonkonstruktioner støbt med genanvendt tilslag af beton.
Hidtil har projektet overvejende fokuseret på basale mekaniske egenskaber, herunder trykstyrke, trækstyrke og elasticitetsmodul af beton støbt med varierende erstatningsgrader af henholdsvis fint og groft tilslag. Tilsvarende egenskaber er undersøgt ved varierende styrker for erstatning af hele den grove tilslagsfraktion og 50 % af den fine fraktion. De indledende resultater indikerer, at genanvendt nedknust beton har stort potentiale som erstatning af naturlige tilslag i ny beton selv ved store erstatningsgrader af både fine og grove fraktioner.
Ph.d.-studerende og civilingeniør Cecilie Kristensen udvikler projektets teoretiske grundlag i samarbejde med hovedvejleder Linh Cao Hoang, der er professor i betonkonstruktioner på DTU. Hans forskning er en del af grundlaget for den kommende norm for betonkonstruktioner, Eurocode 2. Vejlederteamet består herudover af Lars Zenke Hansen, som er hovedvejleder ved NIRAS. Projektets sammenhæng mellem teori og praksis sikres ved et samarbejde med elementproducenten Spæncom A/S, hvor teknisk chef Finn Passov er medvejleder, ligesom han sidder med i normudvalget for sikkerhed og laster.
Spæncom A/S leverer materialer til forsøg, og projektet er herudover støttet af NIRAS/Alectia fonden og Innovationsfonden.
Mere om projektet
Projekt status: Igangværende
Nøgleord om projektet: Mekaniske egenskaber, ressourceknaphed, bæredygtige konstruktioner, cirkularitet af nedrivningsaffald, grøn omstilling af byggebranchen, materialeinnovation
Uddannelsesmæssig baggrund: Civilingeniør i bygningsdesign fra DTU
Håb for fremtidigt arbejde i projektet: Håbet er, at projektet kan bidrage til at facilitere en betydelig forøgelse af genanvendelse af nedrivningsaffald som erstatning af naturlige råmaterialer i produktion af ny beton.
Vigtigheden i at samarbejde med NIRAS: Idet projektet søger at fremme grundlaget for større erstatning af naturligt tilslag med nedknust tilslag fra nedrevne betonkonstruktioner, er det af væsentlig betydning for projektets succes, at projekterende rådgivere såvel som betonproducenter kan arbejde med projektets output i praksis.
Vil du vide mere?
