Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös rakennustekniikasta, DI Juha Forsman
Vähähiilisempää syvästabilointia leikkauslujuuden määrityksen ja mitoituksen kehityksellä sekä sideainereseptin CO2-päästöjen optimoinnilla. Väitös Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulusta, rakennustekniikan laitokselta.
Milloin
–
Ѿä
Otakaari 3, Espoo, sali F239a
Tapahtuman kieli
Englanti
Väitöskirjan nimi: ”Reducing carbon emissions of deep mixing through various design, laboratory and field measures”
äٳٱä: Juha Forsman
ղٲäٳää: Prof. Tim Länsivaara, Tampereen yliopisto
Kustos: Senior Advisor Leena Korkiala-Tanttu, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu
Syvästabilointi on laajasti maailmalla käytetty pohjanvahvistusmenetelmä, joka perustuu stabiloidun maan jäykkyyteen, vaikka suurin osa mitoituksessa käytetyistä syvästabiloinnin suunnitteluparametreista perustuu stabiloidun maan leikkauslujuuteen. Leikkauslujuuden luotettava määritys vaikuttaa pohjanvahvistus- tai pohjarakennusmenetelmän valintaan, tarvittavaan stabiloinnin laajuuteen ja sideainereseptiin (laatu ja kg/m3-maa). Syvästabiloinnin hiilidioksidipäästö on suuri, mutta stabiloinnin laajuuden ja sideainereseptin optimoinnilla voidaan merkittävästi vähentää päästöjä.
Leikkauslujuutta on tutkittu mm. stabiloidun maan pitkäaikaiskestävyyden, liikennekuormituksen jakautumisen, stabiloitavuuskokeiden toistettavuuden, valvontakairausten ja kenttä- / laboratoriolujuuskertoimen kannalta. Laboratorio-, kairaus- ja painumamittaustulosten perusteella syvästabiloitu savi ja turve ovat pitkäaikaiskestäviä. Eurokoodin käyttöönoton myötä liikennekuormituksen intensiteetti jopa nelinkertaistui aiemmasta. Hyödyntämällä 3D FEM-mallinnusta ja leikkauslujuudesta johdettujen parametrien kehitystä, uuden liikennekuorman todettiin johtavan samaan pilarimäärään kuin aikaisempi ”staattinen” liikennekuorma.
Rinnakkaisia stabiloitavuuskoesarjoja on analysoitu yksittäisen sarjan laboratorion si-säisenä (COVin) ja laboratorioiden välisenä ulkoisena variaationa (COVex). Tulokset osoittavat, että COVin≤10% on saavutettavissa. Vähähiilisillä kipsiä, kuonaa tai lentotuh-kaa sisältävillä sideaineilla stabiloitujen pilarien tulosten perusteella kaikilla sideaine-tyypeillä on saavutettu käyttökelpoisia leikkauslujuuksia. Eri tekijöillä kuten lujittumis-aika, vesipitoisuus ja leikkauslujuus, ei havaittu olevan vaikutusta lujuuden vaihteluun (COV). Yleisesti stabiloidun maan lujuuden vaihtelun havaittiin olevan välillä COV=0,2-0,4. Lisäksi väitöskirjassa tutkittiin vähäpäästöisten sideaineiden kenttä- / laborato-riolujuuskertoimia. Kahdella tilastollisella lähestymistavalla määritettiin τlab - kL/F-kuvaajat, jotka ottavat huomioon kertoimeen vaikuttavat epävarmuudet: muun-nosepävarmuuteen perustuvat varovaista keskiarvoa kuvaavat trendikäyrät sekä validi-ointisimulaatioon perustuvat kuvaajat. Väitöskirjan tuloksia tullaan hyödyntämään Liikenneviraston suunnitteluohjeen tulevassa päivityksessä.
Avainsanat: deep mixing, deep stabilization, low carbon binder, coefficient of variation, dry method, stabilization test, test column, QC sounding
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): .
Yhteystiedot: juha.forsman@ramboll.fi
Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas