Byggebransjen bruker mer bindemiddel enn nødvendig i byggeprosjekter. I dag skjer stabilisering av grunn blant annet ved å blande inn mange tonn bindemiddel som kalk og sement i grunnen.

Grunnen blir mer stabil og sikker å bygge på. Men arbeidet fører til store klimautslipp, selv om kalken og sementen kommer fra norske produsenter.

Byggebransjen mangler presise metoder for å måle styrken på grunnen som blir stabilisert. Nettopp derfor er det pøst på med mer bindemiddel enn nødvendig for å være sikker på at grunnen blir trygg å bygge på.

– Vi vet at mellom 30 og 40 prosent av klimautslipp i veiprosjekter kommer fra kalksementpeling. Reduksjon i bruk av bindemiddel har dermed et stort potensial for å redusere det totale klimautslippet. Hvis vi for eksempel kan redusere bruken av bindemiddel ned til 45 kilo per kubikkmeter kan vi potensielt halvere bruken, sier Eivind Schnell Juvik fra Statens vegvesen.

Juvik er prosjektleder for KlimaGrunn. I dette samarbeidprosjektet går Statens vegvesen, Bane NOR og Statsbygg vitenskapelig til verks for å redusere klimagassutslippene i utbyggingsprosjekter med 40 prosent innen 2030.

Grunnstabilisering er å gjøre grunnen stabil før bygging.

Mange steder i landet er det nødvendig med omfattende grunnforsterkning og sikringsarbeid for å hindre at skred utløses i utbyggingsprosjekter, spesielt i kvikkleireområder. Grunnsikring ved hjelp av peler av kalk og sement er en utbredt metode.

I KlimaGrunn skal denne metoden videreføres, men på en mer klimavennlig måte.

Overforbruk av bindemiddel

Forskere og entreprenører samarbeider for å utvikle en løsning for å måle styrken når massen herder i grunnen. Metoden skal dokumentere effekten av grunnforsterkningen med større presisjon.

Juvik forteller, som eksempel, at på veiprosjektet E6 Trondheim-Melhus ble det satt ned 47 000 enkeltpeler. Det tilsvarer 1 million lengdemeter med kalk- og sementpeler.

I dag brukes mellom 80 og 120 kilo bindemiddel per kubikkmeter leire. Det er altså snakk om enorme mengder.

– Løsningen skal redusere klimagassutslipp knyttet til grunnforsterkning. Teknologien vi utvikler skal i framtida benyttes for å kunne redusere bindemiddelmengden og dermed redusere klimagassutslippene, sier Juvik.

Som en del av prosjekt KlimaGrunn skal Statens vegvesens prosjekt E18 Vestkorridoren gjennomføre et feltforsøk over rundt tre måneder i samarbeid med entreprenøren Skanska. Selskaper som Multiconsult, Cautus Geo, Norcem og Argeo står for utviklingen av den nye løsningen.

Sensor og seismikk måler styrken i pelene

En kombinasjon av data fra to teknologier skal vise om måleresultatene av styrken og stivheten oppnådd i prøver på laboratoriet er likt som styrken oppnådd i felt.

• Sensorteknologi og seismikk overvåker herdeprosess og styrke i pelene i felt.
• Målinger av pelene i felt blir sammenlignet med bindemiddelstabilisert leire i laboratorier.

– Arbeidet i laboratoriet handler om å finne en bedre metode for å sikre samsvar mellom oppnådd styrke målt i laboratoriet og oppnådd styrke målt i felt. Det som er spennende er at vi nå tar i bruk sensorteknologi og seismikk for å måle og overvåke herdeprosessen i felt. Både sensorer og seismikk er kjent teknologi, men de har aldri blitt brukt i denne sammenhengen før, sier Juvik.

Drar i wire for å måle styrke

I Norge kontrolleres som oftest styrken i bindemiddelstabiliserte peler med metoden FOPS, som står for forinstallert omvendt pelesondering.

FOPS består av en vinge under pelen som er festet til en wire som går opp gjennom pelen til overflaten. Ved å trekke i wiren og måle verdier blir styrke og andre egenskaper i pelen bestemt.

Men wiren kan ryke under trekking. Derfor utføres testen allerede etter 3-7 dager. Dette er tidlig i herdeforløpet. For å være sikker på at styrken er god nok etter 3-7 dager, blir det ofte brukt langt mer bindemiddel enn nødvendig.

Den nye metoden viser styrke og stabilitet i pelen på flere ulike tidspunkt i herdeforløpet.

– Med sensorteknologi og seismikk kan vi undersøke pelenes oppnådde styrke over lengre tid – og ikke minst langs hele pelens lengde. Vi får mer nøyaktig kunnskap om hvor mye bindemiddel vi trenger å bruke for å oppnå den styrken og stivheten vi ønsker og trenger. Med den nye teknologien kan vi dokumentere oppnådd styrke over flere måneder om vi vil, forklarer Juvik.

Ny metode for hele bransjen

– I Norge bygger vi både vei, jernbane og bygg på ustabil grunn. Derfor er grunnstabilisering nødvendig i mange byggeprosjekter. Hvis feltundersøkelsene gir oss de resultatene vi håper på, er målet at denne nye teknologien vil erstatte dagens i å dokumentere styrken i stabilisert grunn og revolusjonere hele bygg- og anleggsbransjen, sier Eivind Schnell Juvik.

Artikkelen er produsert og finansiert av Statens vegvesen

Statens vegvesen er én av 77 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff. Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra Statens vegvesen:

• 

  Avviser stor brannrisiko: Snart kan vi bygge tunneler med elektriske maskiner

• 

  Ny metode for rensing av tunnelvaskevann

• 

  Dette skal gjøre veibyggingen i Norge mer miljøvennlig

• 

  Rensing av vann fra fyllinger av sprengstein reduserer utslipp av nitrogen

• 

  Nå kan du se selvlysende brøytestikker – men kun langs E6 på Saltfjellet i Nordland

• 

  Statens vegvesen tester droner for å overvåke skredfare

Les flere saker laget av Statens vegvesen her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER