13.07.2015 Views

Handlingsplan för examensarbete inom återanvändning av ...

Handlingsplan för examensarbete inom återanvändning av ...

Handlingsplan för examensarbete inom återanvändning av ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA- en jämförelse mellan nya och traditionella materialMARIA ERIKSSONStockholm 2001Examensarbete Examensarbete 2001:26Institutionen för mark- och vattenteknikKungliga Tekniska Högskolan


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA- en jämförelse mellan nya och traditionella materialMARIA ERIKSSONStockholm 2001


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFÖRORDDetta <strong>examensarbete</strong> har utförts vid Institutionen för Mark- och Vattenteknik, KTH ochAvdelningen Jord och Berg, Scandiaconsult Sverige AB i Stockholm.Arbetet har bestått i en studie angående alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar förVA-ledningar. En fördjupningen med <strong>av</strong>seende på en jämförelse mellan materialen bergkross0-32, återvunna schaktmassor 0-32 och bottenaska från biobränsleförbränning har ocksågjorts.Examensarbetet ingår i civilingenjörsutbildningen i Miljö- och Vattenteknik vid UppsalaTekniska Högskola, UTH och motsvarar 20 poäng.Ett stort tack till handledare Bo Svedberg, Scandiaconsult, som med aldrig svikandeentusiasm ställt upp med hjälp vad det gäller information, vägledning, korrekturläsning ochintressanta diskussioner.Även följande personer har speciellt bidragit till genomförandet <strong>av</strong> detta <strong>examensarbete</strong> ochär värda ett stort tack:• Jon Petter Gustafsson, KTH, examinator och hjälp vid de kemiska laboratorieförsöken.• Elis Svensson, KTH som hjälpte till med de tekniska laboratorieförsöken.• Anställda på markvetenskapen, SLU, Ultuna spec. Lise Gustafsson för hjälp med analyser<strong>av</strong> prover.• Jan Skillstedt och Björn Borg, NCC samt Thomas Nilsson och Christer Tofte, Brist<strong>av</strong>erketsom bidrog med bland annat provmaterial.• Anställda på Scandiaconsult som bidragit med erfarenheter och information.• Carlos Bueno Martínez för stöd och uppmuntranStockholm i november 2001Maria ErikssonI


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VASAMMANFATTNINGI dagens samhälle blir kr<strong>av</strong>en på bättre resurshushållning med material allt större, samtidigtsom tillgången på naturmaterial blir mindre. Traditionellt sett har nyuttagna naturmaterial somnaturgrus och bergkross, använts vid bygg- och anläggningsprojekt och ingen omfattandeåteranvändning <strong>av</strong> material har skett. I dagsläget är dock bristen på naturgrus akut i vissadelar <strong>av</strong> landet, bland annat i Stockholm. Ett anläggningsområde där resurshushållningen medmaterial skulle kunna förbättras är vid fyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>ar. Ledningsgr<strong>av</strong>aruppkommer vid förnyelse och reparation <strong>av</strong> ledningsnät.I detta <strong>examensarbete</strong> har alternativ till fyllningsmaterial för VA-ledningsgr<strong>av</strong>ar studerats urteknisk och miljömässig synvinkel. Arbetet inleddes med en inventering för att ge enhelhetsbild <strong>av</strong> hur materialanvändningen i ledningsgr<strong>av</strong>ar i samband med VA-arbeten ser ut idagsläget, vilka alternativa material som finns samt vilka tekniska och miljömässiga kr<strong>av</strong> somställs på alternativa material.Utifrån inventeringen gjordes ett val <strong>av</strong> material för en jämförande studie <strong>av</strong> tekniska ochmiljötekniska egenskaper. De material som studerats närmare var bergkross 0-32 mm,återvunna schaktmassor 0-32 mm och bottenaska från biobränsleförbränning. Examensarbetet<strong>av</strong>gränsades vidare till Stockholmsområdet.Geotekniska laboratorieundersökningar och jämförelser med litteratur, visade att materialenstekniska egenskaper i stort var likvärdiga. De miljötekniska undersökningarna visade att delakbara koncentrationerna <strong>av</strong> de undersökta ämnena Al, Cr, Cu, Mo och Zn var likvärdigamed undantag för Cr och Mo där koncentrationerna var högre för bottenaskan. Utifrån enjämförelse mot bakgrundsvärden för Cr (för Stockholmsområdet) och bottenaskanslakningsegenskaper förväntas användning <strong>av</strong> de undersökta materialen i ledningsgr<strong>av</strong>ar ge enringa miljöpåverkan.Materialen har därför sammantaget bedömts vara användbara som fyllningsmaterial tillledningsbädd och kringfyllning. Som resterande fyllning har materialen bedömts varaöverkvalificerade. Notera dock att SVAMA ställer kr<strong>av</strong> på ett icke skarpkantat material(mindre än 12mm) vid användning <strong>av</strong> plastledning. Detta gör att bergkross 0-32 ochåtervunna schaktmassor 0-32 då ej kan nyttjas.Detta arbete skall betraktas som en inledande studie <strong>av</strong> alternativa material och derasmiljögeotekniska egenskaper med <strong>av</strong>seende på ett nyttjande i ledningsgr<strong>av</strong>ar. Fortsattaarbeten erfordras för att närmare utreda teknik- och miljöaspekter. Bland dessa kan nämnasfler ämnen för miljötekniska undersökningar. Dessutom bör laboratorieundersökningarn<strong>av</strong>erifieras genom pilotförsök i fält. En annan aspekt är huruvida dricksvattnet inutiledningsrören kan påverkas genom diffusion <strong>av</strong> ämnen från omkringliggandefyllningsmaterial.Nyckelord: Ledningsgr<strong>av</strong>, VA-ledningar, återvinning, restprodukter, naturgrus, bergkross,schaktmassor, bottenaska.II


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAABSTRACTIn today´s society is an increased awareness that construction materials h<strong>av</strong>e to be used in amore efficient way. The amount of suitable natural materials is gradually decreasing. In thepast large amounts of natural materials h<strong>av</strong>e been used in construction projects. Howevertoday the lack of natural gr<strong>av</strong>el is urgent in some parts of the country for example inStockholm. One alternative to improve the efficiency of resource use is through the refillingof exc<strong>av</strong>ation trenches with other materials. Exc<strong>av</strong>ation trenches arise when pipes used forsanitary or water supply purposes are renewed or repaired.In this MSc thesis work alternative refilling material in exc<strong>av</strong>ation trenches h<strong>av</strong>e been studiedfrom a technical and environmental point of view. The project started with an inventory oftoday´s situation in Stockholm as regards the filling of exc<strong>av</strong>ation trenches, and whattechnical and environmental requirements that need to be fulfilled for different materials.From the inventory three different materials were chosen for a closer study of their technicaland environmental quality. These materials were crushed rock, 0-32 mm in size, reusedexc<strong>av</strong>ated soil 0-32 mm and bottom ash from biofuel combustion.Geotechnical laboratory investigations and comparisons with literature, showed that thetechnical quality of the materials was equivalent. The environmental investigations showedthat the leached concentrations of the investigated elements Al, Cr, Cu, Mo and Zn wereequivalent except for Cr and Mo where the concentrations in the bottom ash were higher.When considering the background values for Cr (for the Stockholm area) and the dissolvedMo concentration for the bottom ash, the use of the investigated materials were expected togive only a small effect on the environment.In conclusion the materials were all found to be promising for use as refilling materials underand around the pipes. As filling materials for the rest of the trench, the investigated materialswere thought to be overqualified.This project is an introductory study of alternative materials and their environmental andtechnical quality for use in exc<strong>av</strong>ation trenches. Further work is required for a more detailedknowledge of technical and environmental aspects. For example, more chemical elementsshould be evaluated in environmental investigations. The laboratory investigations should alsobe verified through field studies.III


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAINNEHÅLLSFÖRTECKNINGFÖRORD………………………………………………………………………………………………………….ISAMMANFATTNING ........................................................................................................................................ IIABSTRACT.........................................................................................................................................................IIIINNEHÅLLSFÖRTECKNING ......................................................................................................................... IV1 INLEDNING................................................................................................................................................ 11.1 BAKGRUND................................................................................................................................................ 11.1.1 Allmän bakgrund............................................................................................................................. 11.1.2 Ledningsgr<strong>av</strong>ar ............................................................................................................................... 11.2 EXAMENSARBETET .................................................................................................................................... 11.3 SYFTE........................................................................................................................................................ 11.4 METOD ...................................................................................................................................................... 21.5 TILLVÄGAGÅNGSSÄTT............................................................................................................................... 21.6 AVGRÄNSNING .......................................................................................................................................... 21.7 ORGANISATION.......................................................................................................................................... 32 INVENTERING .......................................................................................................................................... 52.1 LEDNINGSGRAVAR - VAD ÄR DET? ............................................................................................................ 52.1.1 Anläggnings AMA 98 ...................................................................................................................... 62.1.2 Schaktning....................................................................................................................................... 62.1.3 Ledningsbädd .................................................................................................................................. 72.1.4 Rörläggning..................................................................................................................................... 72.1.5 Fyllning ........................................................................................................................................... 72.2 HUR SKER HANTERINGEN AV LEDNINGSGRAVAR UT IDAG I STOCKHOLMSOMRÅDET................................. 72.2.1 Aktörer på marknaden..................................................................................................................... 72.2.2 Omhändertagande <strong>av</strong> schaktmassor ............................................................................................... 72.2.3 Fyllningsmaterial i dagsläget........................................................................................................ 102.2.4 Transport <strong>av</strong> massorna.................................................................................................................. 102.3 KRAV PÅ FYLLNINGSMATERIAL TILL VA-LEDNINGSGRAVAR I STOCKHOLM ........................................... 112.3.1 Teknikkr<strong>av</strong>..................................................................................................................................... 112.3.2 Miljökr<strong>av</strong>....................................................................................................................................... 112.4 MATERIALALTERNATIV........................................................................................................................... 132.4.1 Nyutvunna material....................................................................................................................... 132.4.2 Schaktmassor................................................................................................................................. 142.4.3 Alternativa material ...................................................................................................................... 152 MILJÖGEOTEKNISK BEDÖMNING................................................................................................... 213.1 GEOTEKNISKA EGENSKAPER.................................................................................................................... 213.1.1 Kornfördelning.............................................................................................................................. 223.1.2 Skrymdensitet ................................................................................................................................ 223.1.3 Organisk halt................................................................................................................................. 223.1.4 Packningsegenskaper.................................................................................................................... 223.1.5 Hållfasthet..................................................................................................................................... 223.1.6 Deformation .................................................................................................................................. 223.1.7 Beständighet.................................................................................................................................. 223.1.8 Tjälfarlighet................................................................................................................................... 233.2 MILJÖASPEKTER VIKTIGA FÖR FYLLNINGSMATERIAL .............................................................................. 233.2.1 Miljöteknisk påverkan vid användning <strong>av</strong> fyllningsmaterial......................................................... 233.2.2 Lakbara ämnen.............................................................................................................................. 243.2.3 Miljöteknisk karakterisering.......................................................................................................... 243.2.4 Grunder för bestämning <strong>av</strong> miljöpåverkan ................................................................................... 253.2.5 Återbruksmöjlighet........................................................................................................................ 26IV


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.3 MATERIALVAL ........................................................................................................................................ 263.3.1 Nyutvunnet material ...................................................................................................................... 263.3.2 Återvunna schaktmassor ............................................................................................................... 263.3.3 Alternativt material ....................................................................................................................... 273.3.3.1 Brista Kraft AB......................................................................................................................................... 283.4 UNDERSÖKNINGAR.................................................................................................................................. 293.4.1 Visuell inspektion .......................................................................................................................... 293.4.2 Teknik............................................................................................................................................ 303.4.3 Miljö.............................................................................................................................................. 344 MATERIALMÖJLIGHETER I LEDNINGSGRAVAR ....................................................................... 394.1 UTVÄRDERING......................................................................................................................................... 394.1.1 Teknik............................................................................................................................................ 394.1.2 Miljö.............................................................................................................................................. 414.2 LEDNINGSBÄDD....................................................................................................................................... 434.2.1 Bergkross 0-32 .............................................................................................................................. 434.2.2 Återvunna schaktmassor 0-32 ....................................................................................................... 434.2.3 Bottenaska..................................................................................................................................... 434.3 KRINGFYLLNING...................................................................................................................................... 444.3.1 Bergkross 0-32 .............................................................................................................................. 444.3.2 Återvunna schaktmassor 0-32 ....................................................................................................... 444.3.3 Bottenaska..................................................................................................................................... 444.4 RESTERANDE FYLLNING .......................................................................................................................... 444.5 FÖRSLAG TILL NYA FYLLNINGSMATERIAL I LEDNINGSGRAV.................................................................... 455 SLUTSATSER ........................................................................................................................................... 476 REKOMMENDATIONER FÖR FORTSATT ARBETE...................................................................... 49REFERENSER.................................................................................................................................................... 51APPENDIXV


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA1 INLEDNINGDet första kapitlet inleds med en kort bakgrund om anläggningsmaterial i allmänhet ochledningsgr<strong>av</strong>ar i synnerhet. Därefter beskrivs <strong>examensarbete</strong>ts syfte, metod, tillvägagångssättoch <strong>av</strong>gränsningar. Kapitlet <strong>av</strong>slutas med en redogörelse för <strong>examensarbete</strong>ts organisation.1.1 Bakgrund1.1.1 Allmän bakgrundTraditionellt sett har jungfruliga naturmaterial använts vid bygg- och anläggningsprojekt ochåteranvändning <strong>av</strong> material har skett i mycket liten skala. Dagens samhälle ställer dock högrekr<strong>av</strong> på en minskning <strong>av</strong> användandet <strong>av</strong> ändliga naturmaterial. Med den nya skatten på <strong>av</strong>fallsom infördes januari 2000, har det dessutom blivit extra intressant att se över schaktmassorsmöjlighet att återbrukas. Ett annat incitament finns i Boverkets miljömål 15, God bebyggdmiljö, där delmål 6 är att ”Förbrukningen <strong>av</strong> naturgrus år 2020 är högst 3 miljoner ton per åroch andelen återanvänt material är minst 25% <strong>av</strong> ballastkonsumtionen”. Detta kan ske tex.genom mer återbruk <strong>av</strong> restprodukter som alternativa material i stället för deponering <strong>av</strong>dessa. För att kunna åstadkomma denna förändring krävs ett nytt tankesätt kringresurshantering och nya kunskaper.1.1.2 Ledningsgr<strong>av</strong>arFörnyelse och underhåll <strong>av</strong> VA-system leder ofta till schakter, så kallade ledningsgr<strong>av</strong>ar. Föråterfyllning <strong>av</strong> schakterna behövs material med egenskaper anpassade efter de funktionskr<strong>av</strong>som ställs på VA-anläggningen. Idag nyttjas framför allt traditionella material som naturgrusoch krossat berg som fyllningsmaterial.En annan viktig aspekt vid hanteringen <strong>av</strong> schaktresterna är transporterna <strong>av</strong> massorna fråndagöppningarna till deponierna samt hämtning <strong>av</strong> det nya fyllningsmaterialet. LCA-studiervisar att den största resursförbrukningen/miljöbelastningen för en <strong>av</strong>loppsledning under heladess livslängd är transporter till och från ledningsgr<strong>av</strong>en (Eriksson, 2001). En reducering <strong>av</strong>transportsträckorna i stort och särskilt en reducering <strong>av</strong> de sträckor där lastbilarna körs utanlast, är mycket intressant sett i en ekonomisk synvinkel såväl som i en miljömässig.1.2 ExamensarbetetDetta <strong>examensarbete</strong> undersöker hur en reducering i anspråkstagandet <strong>av</strong> nya naturresurser isamband vid ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA-ledningar skall kunna åstadkommas, genom att studeraalternativa material.1.3 SyfteSyftet med <strong>examensarbete</strong>t är att studera alternativ till fyllningsmaterial ur miljömässig ochteknisk synvinkel. För att få en utgångspunkt för undersökningarna har en inledandeinventering utförts. I denna har en sammanfattad bild <strong>av</strong> hur materialanvändningen iledningsgr<strong>av</strong>ar i samband med VA-arbeten ser ut i dagsläget, gjorts.1


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA1.4 MetodArbetet har genomförts i följande steg:• <strong>Handlingsplan</strong>• Inventering• Avgränsning• Fördjupad studie• Sammanställning och <strong>av</strong>rapporteringKontinuerligt under arbetet skedde dokumentering i en blivande handling. Denna handlingfungerade också som <strong>av</strong>rapportering efter respektive etapp och utgjorde därmed underlag fördialog, prioritering etc. <strong>av</strong>seende framtida arbeten i projektet.1.5 Tillvägagångssätt• <strong>Handlingsplan</strong>Plan togs fram för projektet, denna förankrades med handledare och examinator.• InventeringI inventeringen gjordes en övergripande studie kring ledningsgr<strong>av</strong>ar i sambandmed VA-anläggningar i Stockholmsområdet idag.Relevanta frågor att försöka finna svar på var tex.• Vad är en ledningsgr<strong>av</strong>?• Hur ser hanteringen <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>ar ut idag i Stockholm?• Vilka miljö- och teknikkr<strong>av</strong> ställs på fyllningsmaterialen ?• Vilka materialalternativ finns?Inventeringen <strong>av</strong> situationen idag i Stockholm bestod till stor del <strong>av</strong> enlitteraturstudie <strong>av</strong> existerande, relevant litteratur i ämnesområdet. Iinventeringen togs även personliga kontakter med företag arbetande i branschenoch statliga och kommunala institutioner som är berörda <strong>av</strong> området.• AvgränsningMed resultaten från inventeringen som underlag, gjordes val och <strong>av</strong>gränsningarför det fortsatta arbetet i samråd med handledare och examinator.• Fördjupad studieEn jämförelse <strong>av</strong> fyllningsmaterial gjordes med utgångspunkt i de miljö- ochteknikkr<strong>av</strong> som ställs på ett sådant material. De material som utvärderades varnyutvunnen ballast, återbruk <strong>av</strong> schaktmassor samt ett alternativt material somvaldes vid <strong>av</strong>gränsningen. Vid utvärdering <strong>av</strong> alternativt fyllningsmaterial togsprov på befintligt fyllningsmaterial samt alternativt material för att jämföra etturval tekniska och miljömässiga aspekter.• SlutsatserBaserat på arbetet fördes en diskussion som mynnade ut i ett förslag för enframtida tänkbar hantering <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>arna i Stockholm.• Sammanställning och <strong>av</strong>rapporteringArbetets resultat och slutsatser sammanställdes i en rapport som trycktes ochdistribuerades till <strong>av</strong> arbetet berörda personer.1.6 AvgränsningProjektet begränsades till att:• Endast ledningsgr<strong>av</strong>ar i samband med VA-anläggningar undersöktes.• Arbetet gjordes med en fokusering på tekniska och miljömässiga aspekter.2


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA• Ingen LCA eller ekonomisk undersökning gjordes.• Transporterna <strong>av</strong> schaktmassorna studerades endast översiktligt från tidigare utfördaundersökningar <strong>inom</strong> området.• Endast Stockholmsområdet ingick i undersökningen.1.7 OrganisationExamensarbetet utfördes <strong>av</strong> Maria Eriksson, civilingenjörsprogrammet Miljö ochVattenteknik, Uppsala Universitet. Arbetet genomfördes vid Institutionen för Mark- ochVattenteknik, KTH och Avdelningen Jord och Berg, SCC i Stockholm.Examinator var Jon Petter Gustafsson, KTH.Handledare var Bo Svedberg, SCC.3


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA4


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2 INVENTERINGI detta kapitel beskrivs hantering <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>ar i Stockholm idag. Hur är en ledningsgr<strong>av</strong>för VA är uppbyggd, vilka teknik- och miljökr<strong>av</strong> som finns för fyllningsmaterial, etc. Kapitletinnehåller även redogörelser för de studiebesök som gjorts på två <strong>av</strong> Stockholmsanläggningar för ballastmaterial. Kapitlet <strong>av</strong>slutas med en redovisning <strong>av</strong> olika material;naturmaterial, schaktmassor samt alternativa material som kan vara potentiella somfyllningsmaterial i ledningsgr<strong>av</strong>ar.2.1 Ledningsgr<strong>av</strong>ar - vad är det?Då en VA-ledning behöver nyläggas, repareras eller förnyas måste en volym runt omkringledningen schaktas upp för att arbetet ska kunna vara möjligt att utföra. Ledningsgr<strong>av</strong>ar,dagöppningar, schaktgr<strong>av</strong>ar, eller rörgr<strong>av</strong>ar är alla namn på dessa tillfälliga schakter som dåskapas (figur 1). Storleken på ledningsgr<strong>av</strong>arna varierar mellan olika projekt men vanligtvisläggs ledningarna på mellan 1-2 m djup (Larsson, 2001). Gr<strong>av</strong>en står sedan öppen undersjälva arbetets gång. Ofta sker arbetet snabbt och därefter fylls schaktgr<strong>av</strong>en igen ochomgivningen återställs.Figur 1: Ledningsgr<strong>av</strong>För att få bästa möjliga resultat från anläggningsarbetet är det viktigt att tänka på de faktorersom inverkar vid arbetet kring och i en ledningsgr<strong>av</strong>. Dessa är tex. de geotekniskaförhållandena och val <strong>av</strong> material till ledningar och fyllning (Skanska, 2001). Enfelbedömning eller ett bortseende från någon <strong>av</strong> dessa faktorer kan leda till både personskadoroch ökade anläggningskostnader.5


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2.1.1 Anläggnings AMA 98Råd och anvisningar för hur en ledningsgr<strong>av</strong> skall utformas finns i Anläggnings AMA 98.Anläggnings AMA 98 som är en förkortning för allmän material- och arbetsbeskrivning föranläggningsarbeten, omfattar hela anläggningssektorn och används vid skrivande <strong>av</strong> tekniskabeskrivningar och utförande <strong>av</strong> anläggningar.AMA är indelad i <strong>av</strong>snitt med under<strong>av</strong>snitt för de olika anläggningsmomenten. Tex. finns ett<strong>av</strong>sitt för hur schaktningen skall gå till, ett för hur rören skall läggas och ett för hurigenfyllningen <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>en ska ske.Nedan i figur 2 är de olika fyllningslager som ingår i en ledningsgr<strong>av</strong> för VA enligtAnläggnings AMA 98 redovisade.ResterandeFyllningKringfyllningLedningsbäddSchaktbottenStödpackningszonFigur 2: De olika fyllningslagren i en ledningsgr<strong>av</strong> för VA (Anläggning AMA 98, 1999)2.1.2 SchaktningVid schaktning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>en är det viktigt att beakta hur jorden på den specifikaschaktplatsen kommer att bete sig med <strong>av</strong>seende på ras och skred. Till varje arbete skall detfinnas en arbetsbeskrivning och geotekniska handlingar som noga skall studeras innan arbetetpåbörjas.Ledningsgr<strong>av</strong>en skall schaktas på så sätt att det finns möjlighet att utföra läggningen <strong>av</strong>ledningen, samt fylla kring ledningen på det sätt som angivits i beskrivningen.Längst ner i schaktgr<strong>av</strong>en finns schaktbotten (se figur 2). Denna ska schaktas så att en jämnoch stenfri yta fås. Om botten vid schakten blivit ojämn skall ojämnheterna fyllas i med ettmaterial liknande det övriga bottenmaterialet.6


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2.1.3 LedningsbäddFör att få ett bra underlag för ledningarna att vila på, bör en ledningsbädd, normalt medtjockleken 150 mm, utföras ovanpå schaktbotten. Ledningsbädden fördelar trycket underledningarna. Den fungerar också som en bra arbetsyta så att inte bottnen intill ledningarnaluckras upp.2.1.4 RörläggningNär ledningsbädden är färdigställd är det dags att lägga ner rören. Först är det dock viktigt attkontrollera att ledningsbädden är tillräckligt fast, har rätt höjd och lutning och ej är frusen(Skanska, 2001).Även rören skall kontrolleras så att de ej har blivit skadade under transporten. Efter att rörenplacerats på ledningsbädden fylls ledningsgr<strong>av</strong>en igen enligt bestämmelser i AnläggningsAMA 98.2.1.5 FyllningFyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong> görs i två till tre olika lager. Den ovan beskrivna ledningsbädden,kringfyllning samt resterande fyllning. Kringfyllning kallas den fyllning som fylls kring självarören (se även figur 2). Den så kallade resterande fyllningen börjar där kringfyllningen slutaroch når upp till schaktgr<strong>av</strong>ens övre kant.2.2 Hur sker hanteringen <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>ar ut idag i StockholmsområdetArbetet med och hanteringen kring ledningsgr<strong>av</strong>ar är i Stockholm som i andra stadsmiljöerinte helt trivial. Starkt trafikerade, trånga och svåråtkomliga områden gör att arbetet måstekunna utföras så snabbt och smidigt som möjligt. Detta bidrar naturligtvis till att miljön iblandblir lidande. Schaktmassor som skulle kunna vara dugliga till återfyllning direkt på platsenmåste borttransporteras eftersom utrymmesplats för tillfällig lagring invid ledningsgr<strong>av</strong>enfattas. Kommer man dock bort en bit från den direkta innerstaden och dess trafik, eller omarbetet sker i tex. grönområden finns dock en större möjlighet att ta reda på schaktmassornadirekt på plats, vilket också görs.2.2.1 Aktörer på marknadenI Stockholm är det Stockholm Vatten AB som är ägare till vatten- och <strong>av</strong>loppsledningsnäten.Stockholm Vatten AB lägger sedan i sin tur arbetet med exempelvis förnyelse ochrestaurering <strong>av</strong> VA-ledningarna på olika entreprenörer. De entreprenörerna som StockholmVatten framför allt anlitar idag är JVAB, NCC, Kista Markteknik AB, Grus & Betong AB ochJM Byggnads AB. Utöver dessa finns ytterligare ett 20-tal entreprenörer som anlitas.2.2.2 Omhändertagande <strong>av</strong> schaktmassorI de fall schaktmassorna inte återfylls i ledningsgr<strong>av</strong>en direkt på plats finns några olikamöjligheter för omhändertagande <strong>av</strong> massorna; mellanlagring, återvinning eller deponering.Återvinningen sker idag i Stockholm i liten omfattning. Den ökar dock, men för en fortsattökning behövs fler platser för mellanlagring och återvinning <strong>av</strong> massorna, enligt enbedömning gjord <strong>av</strong> Länsstyrelsen i Stockholms län, 2000. Dessa platser bör, för att undvikakostsamma och ur miljösynpunkt olämpliga transporter <strong>av</strong> massor, placeras så nära<strong>av</strong>sättningsområdet som möjligt.I Stockholms län finns idag 5-10 platser för mellanlagring och återvinning <strong>av</strong> schaktmassor(Länsstyrelsen, 2000).7


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VADeponering <strong>av</strong> schaktmassor kan göras vid tio större deponier i Stockholms län(Länsstyrelsen, 2000). Återvinning <strong>av</strong> schaktmassor från anläggningsarbeten görs i Sverigemed 15 –20 %.Normalt vid deponering <strong>av</strong> <strong>av</strong>fall tas en skatt ut på mängden deponerat <strong>av</strong>fall. Denna är förnärvarande på 250 kronor per ton. Denna skatt gäller dock ej för schaktmassor. Däremot tasen deponeringskostnad ut <strong>av</strong> deponiägaren. Anläggningar för sortering och återvinning <strong>av</strong>schaktmassor är inte heller skattebelagda.På två <strong>av</strong> Stockholms anläggningar, NCC i Sköndal och D. A Mattsson i Vällsta, harstudiebesök gjorts. Dessa beskrivs närmare nedan.2.2.2.1 NCC:s återvinningsanläggning i SköndalNCC har fem stycken anläggningar för återvinning <strong>av</strong> massor i Stockholm. Anläggningen iSköndal i södra Stockholm startades 1998. Här tas endast rena massor emot. För attkontrollera att massorna som tas emot är rena har man ett par olika metoder. Delsdokumenteras massornas miljöhistorik, dels används PID-mätare för undersökning <strong>av</strong> massorvid ankomst till anläggningen.Figur 3: Invägning <strong>av</strong> schaktmassor vid NCC:s anläggning i SköndalAsfalt som kommer in till anläggningen transporteras till NCC:s anläggning i Arlanda föråtervinning. Jord siktas så att den inte innehåller några större stenar. Övriga schaktmassorkrossas till olika fraktioner, se figur 4.8


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFigur 4: Från osorterade schaktmassor (vänster) till krossat ballastmaterial (höger)NCC Industri påpekar att mycket <strong>av</strong> arbetet <strong>inom</strong> återvinningen <strong>av</strong> schaktmassor ligger i att iett tidigt skede planera återvinningen (Skillstedt, 2001). För att återvinning ska vara möjligmåste till exempel arbetssättet vid schaktningen förändras. Tex. i en ledningsgr<strong>av</strong> måste varjeskikt schaktas för sig för att minimera sammanblandning <strong>av</strong> materialen. Inom NCC har manarbetat mycket genom information direkt till dem som arbetar med schaktning, för att få envilja och förståelse bland dessa, att delta i återvinningsprocessen.Ett incitament för högre återvinning är också att NCC har ett lägre pris på återvunna massorän motsvarande nyutvunna massor.Till återfyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>ar i Stockholms innerstad används idag enligt Skillstedtmycket återvunnet material till kringfyllning och restfyllning. Skillstedt berättade vidare attderas andel <strong>av</strong> återvunnet material, jämfört försäljningen <strong>av</strong> traditionellt material, ökat underde senaste åren.2.2.2.2 D. A Mattsson AB i VällstaD. A Mattson AB är ett familjeföretag som arbetar med deponering och återvinning <strong>av</strong>schaktmassor. Anläggningen är belägen i Vällsta strax utanför Upplands Väsby (se figur 5).Avsättningsområdet för verksamheten är i stort sett detsamma som upptagningsområdet. D. AMattsson har runt 450 kunder och en försäljning <strong>av</strong> ca 34 000 ton massor årligen. Företagetåtervinner asfalt, berg, grus, sand, jordprodukter, ris etc.D. A Mattsson AB tar även emot betong men endast betong som ej använts i konstruktioner.På så sätt kan de garantera betongens kvalitet. Betongen krossas och blandas med bergkrossvilket ger ett material med lämpliga egenskaper för användning som tex. förstärkningslager.Med skatten på <strong>av</strong>fall försvårades återvinningsarbetet anser D. A. Mattsson AB (Mattsson,2001). Eftersom deras anläggningar är skattebefriade får ej skatteförpliktade material sombetong och asfalt deponeras på deras anläggning.9


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAI stället för att betala dyr skatt på <strong>av</strong>fall blir följden att D. A Mattssons kunder i stället körsina skattepliktade massor till platser där de används till byggnad <strong>av</strong> skidbackar,fyllningsvallar etc.I framtiden tror Sten Mattsson att företaget mer och mer kommer att satsa på vidareförädling<strong>av</strong> naturmaterial som morän som lämpar sig tex. som skyddsfyllning.Figur 5: D. A Mattssons grusupplag2.2.3 Fyllningsmaterial i dagslägetFortfarande används företrädesvis traditionella fyllningsmaterial som naturgrus och bergkross.När det är möjligt återanvänds de uppschaktade massorna direkt på arbetsplatsen men ävenefter krossning/sortering <strong>av</strong> schaktmassorna vid anläggningar som den ovan beskrivna vidSköndal. Återanvändning <strong>av</strong> schaktmassor som fyllning sker främst <strong>av</strong> den anledningen attdet är ekonomiskt gynnsamt.Tillgången på naturgrus i stockholmsområdet är nu mycket begränsad. Om uttag fortsätter attske i samma takt som i dag kommer allt i dagsläget känt utbrytbart naturgrus vara förbrukat<strong>inom</strong> 15 års tid. Länsstyrelsen i Stockholms län delar i sin rapport Masshantering iStockholms län, 2000, in länet i fem försörjningsområden. Avgränsningarna är gjorda utifrånproduktion och användning ut<strong>av</strong> massorna. Med utgångspunkt från denna indelning kan sesatt förutsättningarna skiljer sig åt mellan områdena. I tex. sydvästra och Nynäshamnsförsörjningsområde är tillgången på naturgrus större medan den i det sydöstraförsörjningsområdet är en bristvara. Totalt sett måste dock situationen för hela områdetbetraktas som akut. (Länsstyrelsen, 2000)2.2.4 Transport <strong>av</strong> massornaTransporterna <strong>av</strong> grus och bergkross sker till största del <strong>av</strong> lastbilar. Inom Stockholm skeräven viss transport med båt. Även schaktmassorna transporteras via landsväg och utgör enstor del <strong>av</strong> dessa godstransporter.10


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2.3 Kr<strong>av</strong> på fyllningsmaterial till VA-ledningsgr<strong>av</strong>ar i StockholmVid val <strong>av</strong> fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong> är det viktigt att titta på de tekniska ochmiljömässiga egenskaperna hos materialet.Samtidigt måste kostnaden för materialet beaktas och hänsyn måste tas till arbetarskydd.Nedan följer tekniska och miljömässiga kr<strong>av</strong> som ställs på ett fyllningsmaterial iledningsgr<strong>av</strong>ar i dagsläget.2.3.1 Teknikkr<strong>av</strong>Teknikkr<strong>av</strong> för fyllningsmaterial finns angivna i Anläggnings AMA 98.Stockholm Vatten AB har även utarbetat en egen handling med speciella kriterier förledningsgr<strong>av</strong>ar i deras ägo. Denna har namnet SVAMA. SVAMA är baserad på Mark AMA83 men är anpassad till Stockholm Vattens förhållanden. Därför bör teknikkr<strong>av</strong> för fyllning <strong>av</strong>ledningsgr<strong>av</strong>ar i Stockholm tas direkt från SVAMA. En anpassning <strong>av</strong> SVAMA till nyaAnläggnings AMA 98 pågår. (SVAMA, 2001)Både AMA och SVAMA har kr<strong>av</strong> för vilka fyllningsmaterial som skall användas till vilkenfyllning och hur denna skall packas. Likheter mellan AMA och SVAMA är att kr<strong>av</strong>en är sattautifrån ett användande <strong>av</strong> naturmaterial. En skillnad är att kr<strong>av</strong>en för är lite mer restriktivare iSVAMA än i AMA.I appendix redovisas mer utförligt de likheter och skillnader mellan Anläggnings AMA 98och SVAMA:s kr<strong>av</strong> på fyllningsmaterial och deras packning för de olika fyllningslagren. Förtydlighets skull är skillnaderna där markerade med kursiv stil.2.3.2 Miljökr<strong>av</strong>I anläggnings AMA 98 anges inga miljökr<strong>av</strong> på återfyllningsmaterial i ledningsgr<strong>av</strong>ar.En anledning till detta kan vara att anläggnings AMA 98 är skriven med utgångspunkt itraditionella material som grus varför ett speciellt miljökr<strong>av</strong> har ansetts vara onödigt.För att kunna hitta miljökr<strong>av</strong> på ett fyllningsmaterial måste man i stället titta på rådandelagstiftning, riktlinjer etc. som finns på området.2.3.2.1 MiljöbalkenDen lagstiftning som råder i Sverige <strong>inom</strong> miljöområdet är samlat i miljöbalken.Denna balk trädde i kraft 1 januari 1999 och ersatte därmed 15 lagar som tex.Naturvårdslagen, Vattenlagen och Miljöskadelagen.En <strong>av</strong> balkens fem grundstenar är att återanvändning och återvinning ska främjas.För att få en ökad resurseffektivisering ska uttag <strong>av</strong> nya resurser minska och möjligheter tillåtervinning och återanvändning ska beaktas (Miljöbalksutbildningen, 1998).Vad det gäller direkta paragrafer som är användbara för att sätta miljökr<strong>av</strong> påfyllningsmaterial finns det i 2:a kapitlet två stycken.I 2 kap 5 § står skrivet:”Alla som bedriver en verksamhet eller vidtar en åtgärd skall hushålla med råvaror ochenergi samt utnyttja möjligheterna till återanvändning och återvinning. I första hand skallförnybara energikällor användas.”11


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VADenna paragraf brukar kallas för hushållnings- och kretsloppsprinciperna.Hushållningsprincipen innebär att vid all verksamhet skall råvaror och energi användas såeffektivt som möjligt och förbrukning och <strong>av</strong>fall ska minimeras. Kretsloppsprincipen siktarmot slutna materialflöden där det som utvinns ur naturen ska kunna återanvändas elleråtervinnas. (Miljöbalksutbildningen, 1998)En annan paragraf lite tidigare i samma kapitel är paragrafen om bästa möjliga teknik.I 2 kap 3 § står:” I samma syfte skall vid yrkesmässig verksamhet användas bästa möjliga teknik.”Det nämna syftet är tidigare i samma paragraf beskrivet som:”…förebygga, hindra eller motverka att verksamheten eller åtgärden medför skada ellerolägenhet för människors hälsa eller miljön.”För att kunna tillämpa denna paragraf måste man se till helheten för att kunna <strong>av</strong>göra om enteknik verkligen är mer miljövänlig än en annan. Tekniken som benämns bästa möjliga teknikmåste också vara tillgänglig på marknaden och inte bara förekomma på experimentstadiet(Miljöbalksutbildningen, 1998).2.3.2.2 Incitament, mål och riktlinjer <strong>inom</strong> miljöområdet i Stockholms länUr nationell synvinkel finns i Sverige idag främst två incitament och mål som berörfyllningsmaterial ur miljösynpunkt. Den ena är ”Lag om skatt på <strong>av</strong>fall” och den andramiljömålet ”God bebyggd miljö”.Lag om skatt på <strong>av</strong>fallLag om skatt på <strong>av</strong>fall togs i kraft 1 januari 2000 och är för närvarande satt till 250 kronor perton deponerat <strong>av</strong>fall. Tanken med skatten var att med ett ekonomiskt incitament få en bättrehantering <strong>av</strong> <strong>av</strong>fall sett ur miljö- och naturresurssynpunkt. Med andra ord att försöka ökaåtervinningen <strong>av</strong> traditionella material, minska resursåtgången, och där restprodukteruppkommer, hitta alternativa användningsområden för dessa.MiljömålBland de Svenska miljömålen som antogs <strong>av</strong> riksdagen 1997, finns miljökvalitetsmålet ”Godbebyggd miljö”. I denna finns angivit att:• Naturgrus nyttjas endast när ersättningsmaterial inte kan komma i fråga med hänsyn tillanvändningsområdet.• Naturgrus<strong>av</strong>lagringar med stort värde för dricksvattenförsörjningen och för natur- ochkulturlandskapet bevaras.• Den totala mängden <strong>av</strong>fall och <strong>av</strong>fallets farlighet minskar.• Avfall och restprodukter sorteras så att de kan behandlas efter sina egenskaper ochåterföras i kretsloppet i ett balanserat samspel mellan staden och dess omgivning.Boverket har som förslag till delmål att förbrukningen <strong>av</strong> naturgrus år 2020 är högst 3miljoner ton per år och andelen återanvänt material är minst 25% <strong>av</strong> ballastkonsumtionen.Under antagandet att volymen producerad ballast är oförändrad fram till dess, skulle detmotsvara ca 4% naturgrus 2020 ( idag produceras ca 80 miljoner ton ballast per år i Sverige).Om man dessutom antar att andelen bergkross förblir oförändrad, skulle en tänkbar ersättningför dessa 21% naturgrus kunna vara alternativa material. Detta tänkbara framtida scenarioillustreras nedan i figur 6.12


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VASveriges produktion <strong>av</strong> ballast 1997Sveriges produktion <strong>av</strong> ballast 2020 -tänkbar situationBergkross47%Morän4%Övrigt6%Bergkross47%Morän4%AlternativaMaterial ?20%Naturgrus43%Naturgrus4%Återanväntmaterial25%Figur 6: Sveriges produktion <strong>av</strong> ballast i nuläget och en tänkbar framtida produktion.Utöver dessa nationella mål finns regionala mål för Stockholm län. I miljövårdsprogram 2000för Stockholms län anges följande mål och åtgärder (Länsstyrelsen i Stockholms län, 2000):• Naturgrus ska utgöra högst 30 procent <strong>av</strong> en totala grusanvändningen år 2000.• Möjlighet till grundvattenuttag i grusåsar ska prioriteras före exploatering <strong>av</strong>grusmaterialet.• Användandet <strong>av</strong> naturgrus vid byggande <strong>av</strong> vägar mm ska begränsas kraftigt och på sikthelt <strong>av</strong>vecklas.RiktlinjerLänsstyrelsen i Stockholms län anger i sin rapport ”Masshantering i Stockholms län”, 2000,riktlinjer som de anser bör följas för masshanteringen i Stockholms län med utgångspunkt i denationella och regionala miljömålen. Nedan anges ett par <strong>av</strong> dessa:• Täktmaterial ska utnyttjas optimalt och för rätt ändamål.• Övergång till bergkross ska främjas för ökad hushållning med naturgrus.• Berg- och schaktmassor ska återanvändas och återvinnas i största möjliga utsträckning föratt åstadkomma en bättre hushållning med grus- och bergtillgångar och minska mängdenmassor som läggs på deponi.• För att förbättra möjligheterna till ökad återvinning <strong>av</strong> schaktmassor bör stationer förmaterialåtervinning lokaliseras till lämpliga lägen.• Täkter och andra masshanteringsstationer bör lokaliseras och drivas på för ändamåletlämpliga platser, och så att transport<strong>av</strong>stånden blir så korta som möjligt.2.4 MaterialalternativI detta <strong>av</strong>snitt redogörs för vilka olika materialalternativ som finns tillgängliga på marknaden.Materialen är indelade i nyutvunna material, schaktmassor samt alternativa material.2.4.1 Nyutvunna materialDe nyutvunna material som används traditionellt <strong>inom</strong> bygg- och anläggningsprojekt ärnaturgrus och bergkross. Årligen produceras drygt 80 miljoner ton <strong>av</strong> dessa (Vägverket,2000).13


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VASveriges berggrund består huvudsakligen <strong>av</strong> hårda bergarter som granit. Detta gör attproduktion <strong>av</strong> bergkrossprodukter här har goda förutsättningar. Dessutom har Sverige tillgångtill slipade, runda korn; naturgrus tack vare att landet varit utsatt för istider.Bergmaterialen har ett flertal egenskaper som har gjort dem till ledande material <strong>inom</strong> tex.väg- och järnvägsbyggandet, och betongindustrin . Dessa egenskaper är• Kornfördelningen• Kornens geometri och utseende• Kornens fysikaliska egenskaper som hållfasthet, etc.• Kapillärkraftsförmåga(Bergmaterialindustrin Branschbeskrivning, 2001)Man bör dock beakta att naturgrus är en ändlig resurs som börjar bli en bristvara på mångaplatser i landet. Grusåsarna bidrar dessutom till en viktig del <strong>av</strong> samhällets vattenbehovgenom att fungera som vattenrenare och är en viktig ingrediens för en vacker landskapsbild.Utvinningen <strong>av</strong> bergkross ger också upphov till stora ingrepp i landskapsbilden och påverkar iviss utsträckning grundvattnet. En stor miljöaspekt i samband med bergmaterialindustrin äräven frakterna <strong>av</strong> materialet. En stor del fraktas med lastbil och utgör ca hälften <strong>av</strong> Sverigesgodstransporter (Bergmaterialindustrin Branschbeskrivning, 2001).2.4.2 SchaktmassorVarje dag schaktas stora volymer massor bort i samband med anläggnings-, väg ochbyggarbeten. Riktigt hur stora volymer det handlar om är svårt att <strong>av</strong>göra men översiktligthandlar det om ca 6 miljoner ton schaktmassor per år (Svensson, 1999). I många fall ratasåteranvändning <strong>av</strong> dessa massor på grund <strong>av</strong> dess olämpliga sammansättning eller dess dåligkvalitet. Den enklaste lösningen har länge varit att deponera massorna eller att använda demsom utfyllnadsmassor vid landskapsplanering mm. Idag finns dock flera metoder för attomvandla schaktmassorna till en återvinningsbar produkt med bra kvalitet. Detta innebärvinster både för miljö, transport och ekonomi.Vid Tekniska Högskolan i Lund pågår forskning kring hur finkorniga schaktmassor ska kunnaförbättras (Hartlén et al, 1999). Detta kan tex. göras genom olika sätt <strong>av</strong> stabilisering <strong>av</strong>schaktmassorna. Finkorniga schaktmassor som lerjordar har problemet att de vid en ökning <strong>av</strong>vattenkvoten blir flytbenägna. Efter stabiliseringen är massorna mindre nederbördskänsligaoch har en bättre bärighet och är därför möjliga att använda i tex. vägbyggen (Hartlén et al,1999).Ett annat problem med schaktmassor är att de kan ha en mycket komplex sammansättning.Detta förekommer speciellt i urban miljö där inslag <strong>av</strong> tegelstenar, gatusten, olika sortersfyllningsjord mm inte är något ovanligt förekommande. Detta problem kan delvis lösasgenom sortering <strong>av</strong> massorna antingen vid en massaåtervinningsstation eller direkt påschaktningsplatsen med ett portabelt verk.Än bättre är om man tänker efter lite före. Svensson (1999) påpekar att man redan vidschaktningsarbetet kan göra mycket. Genom att frångå de traditionella schaktningsmetodernaoch i stället försöka schakta i lager slipper man få en blandning <strong>av</strong> asfalt, jord och betong tex.i de borttransporterade massorna. Därefter kan man enklare göra en noggrannare sortering.14


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VASvensson (1999) har i sin rapport ett antal förslag till en bättre hantering <strong>av</strong> schaktmassor,nämligen:• En klassificering <strong>av</strong> materialet samt en bedömning <strong>av</strong> volymerna måste ske i ett tidigtstadium <strong>av</strong> byggprocessen.• Schaktmassorna ska användas till det de är mest lämpliga till.• Någon slags databank över tillgängliga massor behöver utformas.• Transportsträckor och antalet omlastningar måste minimeras.• För att få en attraktiv marknad för schaktmassor krävs bra styrmedel.En viktig aspekt i behandling <strong>av</strong> schaktmassor är att inte överarbeta sortering och förädling <strong>av</strong>massorna. Det återvunna materialet måste sträva efter hålla en lägre prisnivå än nyvunnamaterial. Ambitionsnivån i förädlingen måste därför sättas efter användningsområdet för denomvandlade schaktmassan (Svensson,1999).2.4.3 Alternativa materialRestprodukter är produkter som efter industriell eller privat konsumtion har blivit till övers.Traditionellt så återstår då endast en utväg för produkterna, nämligen deponering på tipp. Idagens resurstänkande samhälle bör dock ägare till restprodukter till så stor grad som möjligtförsöka finna nya användningsområden för materialen. Det vill säga försöka se materialet somett alternativt material i stället för en restprodukt. Så har också skett, speciellt <strong>inom</strong>vägbyggandet återanvänds idag alternativa material. I vissa fall med till och med ett bättreresultat än med de traditionella byggnadsmaterialen.Forskningen kring restprodukter började redan på 70-talet och forskning och dokumentation<strong>av</strong> olika restprodukters tekniska och miljömässiga egenskaper och möjligheter ökar hela tiden.Dock finns det fortfarande finns luckor kvar att fylla och nya restmaterial ochanvändningsområden att upptäcka. Troligt är att lagar, förordningar och incitament sommiljöbalken och skatten på <strong>av</strong>fall kommer att påskynda användningen <strong>av</strong> alternativa material<strong>inom</strong> fler områden.Nedan ges en översikt <strong>av</strong> de alternativa material som det i dagsläget finns mer eller mindreinformation och dokumentering kring. Viktigt att komma ihåg är att materialens egenskaperoch kvalitet varierar mellan olika producenter och deras processer.2.4.3.1 Gruv<strong>av</strong>fallAvfall som härrör från gruvverksamhet är den till volymen största <strong>av</strong>fallsslaget. År 1993producerades i Sverige ca 44 miljoner ton (Vägverket, 2001).Eftersom Sveriges gruvverksamhet till största del är lokaliserad i de norra delarna <strong>av</strong> landet ärdet också där nyttan <strong>av</strong> denna restprodukt kan dras (Vägverket 2000). Detta är en klar nackdeldå de flesta anläggningsprojekt sker i södra Sverige.Vid brytning <strong>av</strong> dagbrott fås gråbergs<strong>av</strong>fall vars tekniska egenskaper är mycket lika bergkross(Vägverket, 2000). Miljöpåverkan från gruv<strong>av</strong>fallet kan jämföras med naturmaterialens(Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).15


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2.4.3.2 MasugnsslaggMasugnsslagg är den restprodukt som fås vid tackjärnproduktion i masugn. Denna produktionsker <strong>av</strong> SSAB på orterna Oxelösund och Luleå. I Oxelösund produceras ca 170 000 tonhyttsten och i Luleå ca 230 000 ton (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).Om restprodukten blir hyttsten eller hyttsand beror på vilket sätt nedkylningen <strong>av</strong>masugnsslaggen görs. Hyttsten bildas då slaggen luftkylts.Hyttsten är aggregat bestående <strong>av</strong> glas, kalcium-, magnesium- och aluminiumsilikater samt enviss mängd sulfidsv<strong>av</strong>el. Sv<strong>av</strong>let är <strong>av</strong> halter motsvarande sulfidjordar och är lätturlakat.Hyttstenen har flera bra egenskaper som god bärighet, hög friktion, hög hållfasthet och högtvärmeledningstal. Dess sämre egenskap är att det är relativt lättnött. (Vägverket 2000)Hyttsten har i Sverige använts till masstabilisering, bankuppfyllnad, lättfyllning ochförstärkningslager i vägar (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).2.4.3.3 StålslaggStålslagg kan indelas i två olika sorters slagg. Slagg från ljusbågsugn som härrör från denskrotbaserade ståltillverkningen samt LD-slagg som bildas vid malmbaserad ståltillverkning.Sammanlagt produceras varje år en volym på ca 700 000 ton stålslagg. (Vägverket 2000)• Slagg från ljusbågsugnLakningen <strong>av</strong> krom har visats sig vara <strong>av</strong> betydande storlek från ljusbågsslaggen.Labbundersökningar visar dock att lakningen kan reduceras om partiklar med kornstorlek


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2.4.3.4 FerrokromslaggLegeringar mellan järn och andra metaler tillverkas vid ferrolegeringsverk. Som restproduktfås i Sverige ca 150 000-200 000 ton ferrokromslagg. Slaggen består till största delen <strong>av</strong> kisel,magnesium och aluminium. Som kan höras på namnet finns höga halter krom i slaggen. Idagsläget används ferrokromslagg vid väganläggningar i Vänersborg/Trollhättan somersättning för makadam. (Vägverket 2000)2.4.3.5 Askor från förbränning <strong>av</strong> <strong>av</strong>fall (slaggrus)Från förbränningen <strong>av</strong> hushålls- och industri<strong>av</strong>fall uppkommer årligen ca 400 000 tonrestprodukter som bottenaska och flygaska var<strong>av</strong> drygt 60 000 ton kommer från Stockholms<strong>av</strong>fallsförbränning (Arm,2000).I Sverige rekommenderas en lagring <strong>av</strong> askan i minst sex månader innan den återanvänds.(Vägverket 2000). Detta för att karbonatisering ska hinna. Då sänks materialets pH ochurlakningen <strong>av</strong> metaller begränsas på sikt ( Gustafsson, 2001). Efter askan lagrats och sorterasbenämns den ofta slaggrus. Bottenaska är den aska som vid förbränningen stannar kvar påförbränningspannans botten medan flygaska erhålls från rökgasreningen.Flygaskan innehåller för höga halter <strong>av</strong> föroreningar för att kunna användas, medan slaggrusfrån bottenaskan kan beaktas som en användbar restprodukt (Arm, 2000).Slaggrusets egenskaper har undersökts bland annat <strong>av</strong> SYSAV (Malmö). Dessa visade attslaggen har en E-modul mellan 70-105 MPa och en packningsgrad på 95%. Vad det beträffarslaggrusets miljömässiga egenskaper så har jämförelser <strong>av</strong> halter från lakvatten från naturgrusmed lakvatten från slaggrus gjorts <strong>av</strong> SGI (Vägverket 2000).Nämnas kan att kalcium i slaggrus är mycket lättlösligt. Undersökningar från Danmark visaratt slaggrus som restprodukt lämpar sig bra som fyllnadsmaterial och även somförstärkningslager i vägar med lätt och medeltung trafik (Vägverket 2000).Vad som är viktigt att tänka på är att• Slaggrusets egenskaper kan variera beroende på bland annat <strong>av</strong>fallets sammansättning• Förändringar <strong>av</strong> slaggrusets egenskaper är troliga vid förändrad sophantering som ökadkällsortering• Slaggruset bör lagras minst 6 månader före användning• Materialet bör användas under hårdgjord yta.(Vägverket 2000)2.4.3.6 Askor från förbränning <strong>av</strong> biobränsleVid förbränning <strong>av</strong> biobränsle för energiproduktion uppkommer restprodukterna bottenaskaoch flygaska. Dessa askor har vanligtvis ett högt pH i intervallet 11-13.Om de lagrastillräckligt länge kommer även de (jämför <strong>av</strong>fallsaskorna) att karbonatiseras.Tungmetallinnehållet i askorna är beroende <strong>av</strong> bränslets ursprungliga växtplats. Tex. gesförhöjda halter <strong>av</strong> kadmium och zink då bränslet tagits från energiskog odlad på gödsladåkermark.Träaskor har även ett innehåll <strong>av</strong> cesium-137 som härrör från antropogena källor somTjernobylolyckan. (Fjärrvärmeföreningen, 1999)17


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA2.4.3.7 Askor från förbränning <strong>av</strong> kolKolförbränning sker med olika tekniker som ger restprodukter med olika egenskaper såvältekniskt som miljömässigt. I Sverige används vanligen rost- och pulvereldning som gerresterna kolbottenaska, flygaska och rökgasrening vid omkring 15 olika anläggningar.• KolbottenaskaAskan består <strong>av</strong> relativt grova, porösa korn med slät yta. Dess porositet gör att produkten haren låg densitet och är relativt lätt nedkrossbart. Kornfördelningen motsvarar sands kornstorlek(Vägverket 2000).Bottenaska har i Sverige använts <strong>av</strong> Vägverket vid bankfyllningsändamål vilket har givitbesparningar på miljontals kronor (Vägverket, 2000). Bottenaskan är en <strong>av</strong> de mestundersökta restprodukterna i Sverige.• FlygaskaAskkornen är runda med slät yta. Innehållet består till stor del <strong>av</strong> amorft glas <strong>av</strong> silikater ochaluminater. Speciellt med askan är att den har självhärdande egenskaper.Flygaska har en låg densitet vilket gör den lämplig för användning som fyllning på mark medlåg bärighet. Vid fyllning med flygaska blir sättningarna lägre än vid andra material(Vägverket, 2000).2.4.3.8 Plast och gummiPlast och gummi är två material som under 1900-talet har använts och används flitigt <strong>inom</strong>många olika användningsområden. Avfallet från dessa material är därför också stort,ca 375 000 ton plast<strong>av</strong>fall (Vägverket, 2000) och ca 60 000 ton gummidäck (von Brömsen,2001) årligen.Plast och gummi har bägge använts som tillsatser vid framställning <strong>av</strong> asfalt med lyckatresultat. Riven cellplast kan tillsättas vid tillverkning <strong>av</strong> fyllnadsmaterialet skumbetong ochpå så sätt minska mängden skumbildare (Vägverket, 2000). Gummidäcken kan användas helamen också klippta vid byggnation <strong>av</strong> vägar.2.4.3.9 GlaskrossInsamlingen och återvinningen <strong>av</strong> glas görs i Sverige idag i mycket stor omfattning. Detmesta glaset går till tillverkning <strong>av</strong> nytt glas. Glaskross har dock även testas för andraanvändningsområden såsom i asfalt (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).Resultat <strong>av</strong> undersökningar gjorda i USA, har visat att glaskross har låg hållfasthet, lågkapillaritet och lågt nötningsmotstånd. Detta ger att användning <strong>av</strong> glaskross <strong>inom</strong>vägbyggnation är olämpligt (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).2.4.3.10 BetongkrossKrossad betong är en restprodukt som har den fördelen att den kan krossas till den storlek sombehövs för det specifika användningsområdet. Betongkross som restprodukt fås vid tvåomständigheter. Den ena då byggnader eller anläggningar rivs och den andra som en rest vid18


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAproduktion <strong>av</strong> betong. Detta innebär att det finns en hög produktion i de tätbefolkade delarna<strong>av</strong> landet där även behovet <strong>av</strong> bytt byggnadsmaterial är som störst.Volymerna betongkross som produceras per år är lite osäkert men ca 0.5 – 1 miljon tonuppkommer årligen (Svedberg, 2001).Betongkrossens miljöpåverkan varierar kanske främst på om det är restbetong ellerrivningsbetong. Rivningsbetongen har vanligtvis en högre grad <strong>av</strong> föroreningar änrestbetongen (Ydrevik, 1999).2.4.3.11 Restprodukter från pappers- och massaindustrinMassa- och pappersindustrin är en källa till restprodukter som mesagrus, grönlutslam ochfiberslam.• MesagrusMesagrus bildas i kausticeringsprocessen då tyngre partiklar <strong>av</strong>skiljs och gruset består <strong>av</strong>partiklar <strong>av</strong> oreagerad kalk, silt och sand. På grund <strong>av</strong> kalket är kalciumhalten i mesagrus hög,runt ca 30%. Mesagruset innehåller också bland annat salter.Restprodukten är ett friktionsmaterial och har en kornstorleksfördelning som motsvarar ensilt-sand. Vad gäller miljötekniska egenskaper så har analyser visat att mesagruset har högahalter <strong>av</strong> kadmium, krom och zink. Anmärkningsvärt är också dess höga pH på runt 12,3(Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).• GrönlutslamGrönlutslam bildas då man i sodapannan renar grönluten från sotrester. Detta görs för att få enhög kvalitet på kalken. Kalciumhalten är hög även i grönlutslammen (ca 20%) eftersomgrönlutslam består <strong>av</strong> mesa (CaCO 3 ) samt oförbrända kolrester och processfrämmandegrundämnen.Kornfördelningen är mindre än för mesagrus och motsvarar ungefär en lerig silt. Grönluteninnehåller höga halter <strong>av</strong> bland annat tungmetallerna koppar, nickel och kadmium enligtanalyser som gjorts vid Skärblacka Bruk (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).• FiberslamDå smutsvattnet från tvätten <strong>av</strong> pappersmassan skall renas fås fiberslam som restprodukt.Slammet som <strong>av</strong>skiljs består till 65 % <strong>av</strong> vatten och torrsubstansens del på 35 % utgörs till40-50 % <strong>av</strong> lera och resterande 50-60 % cellulosafibrer (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).Enligt analyser gjorda vid Lilla Edet Bruk, innehåller vanligtvis fiberslam inga högre halter <strong>av</strong>metaller (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).Fiberslam har använts på försök <strong>inom</strong> ett par olika användningsområden tex. somförstärkningslager i en provväg (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000) och som tätskikt pådeponier (Larsson, 2001).2.4.3.12 Bergtäkts<strong>av</strong>fall - 0-2 materialVid krossning <strong>av</strong> naturberg för produktion <strong>av</strong> bergkross fås som en restprodukt ett finkornigtstenmjöl med fraktioner mellan 0-2 mm.19


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAUndersökningar har gjorts på 0-2 material från bergtäkter i västra Götaland och dessa visadeatt kornstorleksfördelningen är motsvarande en mellansand (Gustafsson & Öberg-Högsta,2000). Eftersom 0-2 materialen kommer från naturligt berg bör naturpåverkan vara densammasom vid användning <strong>av</strong> de traditionella materialen.2.4.3.13 TegelVid rivning <strong>av</strong> gamla byggnader fås tegel som restprodukt. I dagsläget är det en restproduktsom är mycket lite undersökt.Scandiaconsult driver idag ett projekt i Norge där eventuell möjlig återvinning <strong>av</strong> tegel frånen gammal skorsten ska undersökas. Problemet här är att teglet är kontaminerat <strong>av</strong> rökgaser(Svedberg, 2001).2.4.3.14 Kommunalt slamTvå typer <strong>av</strong> slammaterial härrör från den kommunala verksamheten. Det är slam frånvattenverk och <strong>av</strong>loppsslam från reningsverk. Båda har tekniska egenskaper jämförbara meden högplastisk lera. Slammaterialens vattenkvot är <strong>av</strong> hög betydelse försättningsbenägenheten, skjuvhållfastheten etc. (Mizgalewicz, 2001).Lämpliga användningsområden för slam är tex. som tätskikt på deponier (Mizgalewicz,2001).20


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3 Miljögeoteknisk bedömningI kapitel 3 redogörs för viktiga materialtekniska egenskaper. Även en redogörelse för demiljöaspekter som är viktiga för fyllningsmaterial finns med. Därefter görs ett val <strong>av</strong> dematerial som ska undersökas. Sist beskrivs de utförda undersökningarna för såväl teknik sommiljö och de erhållna resultaten, presenteras.Anläggnings AMA 98 är skriven utifrån att kända, traditionella fyllningsmaterial skaanvändas. För dessa finns god dokumentation och erfarenhet över hur fyllning och packningska utföras för att få en hållbar anläggning utan sättningar och andra skador. Vid användning<strong>av</strong> mer obekanta, alternativa material där man ej har så stor empirisk erfarenhet <strong>av</strong> derasbeteende som fyllningsmaterial, behövs kr<strong>av</strong> för fler tekniska parametrar. Några sådana finnsej specificerade i Anläggnings AMA 98. Ett sätt att <strong>av</strong>göra om ett material är godtagbart förfyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong> är att göra en jämförelse <strong>av</strong> vissa parametrar med nuvarandefyllningsmaterial. Enkelt utryckt att se efter om det nya materialet har minst lika braegenskaper som det gamla. Detta gäller teknik såväl som miljö.3.1 Geotekniska egenskaperNedan (tabell 1) följer en sammanställning <strong>av</strong> några <strong>av</strong> de viktigaste materialtekniskaegenskaperna. Från denna har ett urval <strong>av</strong> egenskaper gjorts utifrån dess relevans i dettaprojekt. Dessa valda egenskaper beskrivs mer utförligt i kap 3.1.1 till 3.1.8.Tabell 1: Geotekniska egenskaper och dess relevans för projektet.Geoteknisk Relevans / kommentaregenskap Ledningsbädd Kringfyllning Resterande fyllningKornfördelning* HögTydliga kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMAHögTydliga kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMAKompaktdensitet LågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMASkrymdensitet*Organisk halt*Packningsegenskaper*PermeabilitetHållfasthet*Deformation*BeständighetTjälfarlighet*LågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMAHögKr<strong>av</strong> på liten deformationHögTydliga kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMALågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMAHögKr<strong>av</strong> på fast ledningsbäddHögKr<strong>av</strong> på fast ledningsbäddHögLedningsgr<strong>av</strong>en ska varalångsiktigt hållbarHögMotverka rörskadorLågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMALågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMALåg – MåttligBeror på anv.omr.Låg – HögBeror på anv.omrLågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMAMåttlig - HögBeror på anv.omrMåttlig - HögBeror på anv.omrHögLedningsgr<strong>av</strong>en ska vara långsiktigthållbarHögMotverka rörskadorMåttligEj så tydliga kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMALågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMALågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMALåg – MåttligBeror på anv.omr.Låg - MåttligBeror på anv.omrLågEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMAMåttlig - HögBeror på anv.omrLåg – MåttligBeror på anv.omrHögledningsgr<strong>av</strong>en ska vara långsiktigthållbarLågEj i kontakt med rörVärmeledningsförmågaLågEj några kr<strong>av</strong> iAMA/SVAMA* Egenskaper undersökta i projektetLåg - HögEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMASkulle kunna reducera läggningsdjupLåg - HögEj några kr<strong>av</strong> i AMA/SVAMA Skullekunna reducera läggningsdjup.21


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.1.1 KornfördelningEn parameter som beskriver ett materials karakteristik är materialets kornfördelning. Denanvänds primärt för granulära material. Utifrån denna kan även bedömningar <strong>av</strong> materialetspermeabilitet, bärighet, kapillaritet och tjälfarlighet göras. Kornfördelningen bestäms genomsiktning och hydrometerförsök, varefter en kornfördelningskurva kan ritas upp.3.1.2 SkrymdensitetSkrymdensiteten beskriver ett förhållande mellan ett materials totala massa och dessskrymvolym i ett material dvs. inklusive öppna och slutna hålrum. Detta gör attskrymdensiteten är beroende <strong>av</strong> vilken vattenhalt materialet har. Skrymdensiteten är en viktigparameter då den tillsammans med portalet beror <strong>av</strong> materialets packningsgrad.3.1.3 Organisk haltEtt materials organiska halt är viktig eftersom egenskaper som kompaktdensitet, packbarhetoch beständighet ändras vid förmultning <strong>av</strong> det organiska materialet. Den organiska haltenbestäms vanligtvis genom bestämning <strong>av</strong> glödgningsförlusten.3.1.4 PackningsegenskaperPackningsgraden är ett mått på i vilken grad materialet kan packas ihop. Detta beror på tex.kornfraktionerna i materialet och hur den enskilda partikeln är utformad. Ett ensgraderatmaterial med kantiga partiklar har lägre packningsgrad än ett månggraderat med rundadekorn. Materialets packningsegenskaper är viktiga att känna till för att kunna packa rätt och påså sätt undvika sättningar längre fram. Packningsegenskaper bestäms vanligen i laboratoriermed metoderna tung eller lätt laboratoriestampning (Proctor). Packning genomförs vid olik<strong>av</strong>attenkvoter vilket resulterar i identifiering <strong>av</strong> en optimal vattenkvot för packning <strong>av</strong>materialet.3.1.5 HållfasthetEtt materials bärighet beskrivs <strong>av</strong> dess hållfasthetsegenskaper. Skjuvhållfastheten är denviktigaste hållfasthetsparametern för geotekniska beräkningar. Denna beror <strong>av</strong>packningsgraden, kornfördelningen, kornformen, vattenkvoten och belastningshastighet.Sjuvhållfastheten består hos friktionsmaterial <strong>av</strong> två komponenter. Kohesion och inre friktion.Friktionen härrör från materialkornens friktion mot varandra och kohesionen beror på deadhesionskrafter som kan finnas mellan materialkornen.Friktionsvinkel och kohesion bestäms genom tex. skjuv- eller triaxialförsök.3.1.6 DeformationVid dimensionering <strong>av</strong> fyllning är det viktigt att känna fyllningsmaterialetsdeformationsegenskaper. Elasticitetsmodulen, E, eller E-modul som den också kallas är denhållfasthetsparameter som beskriver förhållandet mellan spänning och töjning. Ju högre E-modul, ju högre belastning klarar materialet innan det deformeras. E-modulen bestämsvanligen genom ödometerförsök för finkorniga jordar. Storleken <strong>av</strong> sättningar i ettmateriallager kan beskrivas genom kännedom <strong>av</strong> ett materials deformationsegenskaper.3.1.7 BeständighetMaterialets beständighet är en egenskap som beskriver materialets benägenhet att brytas nedvid påverkan <strong>av</strong> olika typer. Denna påverkan kan vara termisk, mekanisk och kemisk.För att kunna bestämma ett materials beständighet måste ett flertal undersökningar göras. Somexempel kan kulkvarnsförsök nämnas.22


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.1.8 TjälfarlighetI anläggningssammanhang är materialets tjälfarlighet en viktig egenskap för att bland annatundvika skador på konstruktionen. Normalt brukar jordmaterial delas in i tretjälfarlighetsklasser:- icke tjälfarliga jordarter- måttligt tjälfarliga jordarter- mycket tjälfarliga jordarterEtt materials tjälfarlighet kan bestämmas genom att studera kornfördelningen för materialet.Material med en kornstorleksfördelning som sand eller större är icke tjälfarliga material.3.2 Miljöaspekter viktiga för fyllningsmaterialI enlighet med den rådande miljölagstiftning som finns i Sverige bör miljökr<strong>av</strong> ställas påfyllningsmaterialet i ledningsgr<strong>av</strong>ar. Fyllnadsmaterialet utgör inte endast en miljöpåverkanvid sin användning utan hela materialets livslängd måste beaktas. Det innebär attmiljöpåverkan fås vid:• Produktion• Transport• Utläggning• Användning• Efter användning (återbruk eller deponering)I denna rapport läggs fokus på användningens miljötekniska påverkan även om tex.produktionsplatsen närhet till användningsplatsen också är centrala att beakta vidrekommendation <strong>av</strong> fyllningsmaterial.3.2.1 Miljöteknisk påverkan vid användning <strong>av</strong> fyllningsmaterialDen miljöpåverkan som kan uppstå vid fyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong> är en urlakning och spridning<strong>av</strong> ämnen från fyllningsmaterialet. Dessa är beroende <strong>av</strong> ett flertal faktorer som i sig ocksåberor delvis <strong>av</strong> varandra. Arm har i sin licentiat<strong>av</strong>handling angivit dessa faktorer som viktigaför urlakning och spridning <strong>av</strong> ett ämne (Arm, 2000):• Materialets totalhalt <strong>av</strong> ämnet• Ämnets tillgänglighet• Vattenomsättningen på platsen där materialet ska användas• Vattnets pH• Redox-förhållanden• Materialets kornstorlek• Hydraulisk konduktivitet• Omgivande marks reduktions- eller buffringsförmåga• Transport<strong>av</strong>stånd till grundvattenytanUrlakningen påverkas till mycket stor del <strong>av</strong> vilket vattenflöde som sker genom materialet.Till vattenflödet räknas nederbörd, ytvatten, mark- och grundvatten.Detta i sin tur beror på klimatförhållanden i anläggningsområdet, grundvattenytans höjd ochlutning, samt var i anläggningen materialet används. Om det ovan ledningsgr<strong>av</strong>en läggs enhårdgjord yta i form <strong>av</strong> tex. asfalt kommer infiltrationen <strong>av</strong> vatten ovanifrån att minska och enmindre urlakning fås i jämförelse med om ytan är tex. gräsbelagd som i park ochgrönområden.23


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VARedox-förhållanden och pH är båda faktorer som påverkar metallers löslighet. Inget generelltoptimalt pH kan sättas eftersom det skiljer mellan olika metaller.Materialets kornstorlek inverkar på så sätt att en mindre kornstorlek ger en högre specifik yt<strong>av</strong>ilket gör materialets ämnen mer lättillgängliga för reaktioner och urlakning. Detsammagäller om materialet är sprött. Då riskeras det att brytas ner i mindre bitar tex. vid packning <strong>av</strong>materialet.Från en ledningsgr<strong>av</strong> vars bredd och djup ofta inte är speciellt stora, kan ämnen spridas ut tillintilliggande mark.Därför är det viktigt att även titta på den omgivande markens förmåga att sprida eller buffraolika slags ämnen. Vilka halter <strong>av</strong> lera och organiskt material som finns i marken påverkartex. buffringsförmågan.3.2.2 Lakbara ämnenDe ämnen som riskeras att lakas ur ett material är tungmetaller och salter som klorider,sulfater och natrium. Vissa organiska föreningar som aromatiska, polyaromatiska ochklorerade kolväten samt pesticider kan också lakas ur materialet.Metaller är farliga i flera former för djur och natur. I organiska föreningar blir de fettlösligaoch på så sätt lättillgängligare för biologiskt liv (Arm, 2000). Tungmetaller kan konkurreramed spårmetaller i enzymer. Detta kan ge en förödande effekt i känsliga organ hos djur.3.2.3 Miljöteknisk karakteriseringFör att undersöka vilken miljömässig påverkan ett material kan ge vid användning görsvanligen analyser <strong>av</strong> materialets totala sammansättning, tillgängliga lakbara halter vidextrema förhållanden samt utlakbara halter vid naturliga förhållanden.Analyser <strong>av</strong> materialets totala sammansättning ger en bild <strong>av</strong> vilka halter <strong>av</strong> olika ämnen somfinns totalt i materialet. Av dessa halter är viss del bundet på så sätt att de inte kommer attkunna lämna materialet. En jämförelse <strong>av</strong> totalhalterna mellan två skilda material kan därförge en falsk bild <strong>av</strong> materialens potentiella miljöpåverkan. För att få en uppfattning om vilkaämnen och vilka halter <strong>av</strong> dessa som kan tänkas lakas ut analyseras lakbara halter.De lakbara halterna eller med en annan beteckning tillgängliga halter, är den potentiellalakbarheten <strong>av</strong> olika ämnen. Det innebär att dessa halter är vad som maximalt kan lakas urmaterialet vid extrema förhållanden.För att få en helhetsbild <strong>av</strong> ett materials urlakningsprocess bör även materialets lakbara haltervid naturliga förhållanden samt lakförlopp undersökas. Ur lakförloppet kan ses hur snabbt detillgängliga halterna urlakas.Sambandet mellan de ovanstående beskrivna tre olika halterna återges i figur 7 nedan.24


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAHaltTotalhaltLakbar haltLakförloppFigur 7: Principskiss för samband mellan totalinnehåll, lakbara halter och lakförlopp för ettgodtyckligt ämne i ett material (Gustafsson & Öberg-Högsta, 2000).TidTotalhalterna <strong>av</strong> olika ämnen i ett material kan bestämmas med AAS(atomabsorptionsspektrofotometri) eller med ICP-MS (Ion Coupled Plasma – MassSpektrometri). De lakbara halterna bestäms vanligen med skakförsök med eller utan oxidativuppslutning. Lakförloppet studeras med skak-, kolonn- eller lysimeterförsök.3.2.4 Grunder för bestämning <strong>av</strong> miljöpåverkan3.2.4.1 RiktvärdenI Sverige finns i dagsläget inga bestämda riktvärden eller gränsvärden för hur stora halter ettmaterial som ska användas <strong>inom</strong> anläggningsområdet, får innehålla <strong>av</strong> olika ämnen. Enanledning till detta kan vara att man hittills till stor del använt sig <strong>av</strong> naturmaterial för vilkaman miljömässigt har betraktat som rena.3.2.4.2 Jämförelse med andra materialEtt sätt att skapa sig en uppfattning om ett materials miljöfarlighet kan vara att jämföramaterialets totalhalter och lakningsegenskaper med de traditionella fyllningsmaterialen. Dettainnebär dock inte att de traditionella fyllningsmaterialen är de optimalt bästa miljömässigtsett.3.2.4.3 BakgrundshalterEn jämförelse <strong>av</strong> halterna kan också göras med bakgrundshalterna i det område materialet skaanvändas i. Bakgrundshalter är de halter <strong>av</strong> ämnen som idag finns i marken och som inte harpåverkats <strong>av</strong> några punktföroreningar. Däremot är det antropogena tillskottet som tillförtsunder årens gång inräknat. Därför är bakgrundshalterna vanligtvis högre i urbana områden änpå landsbygden och i skogsmark.Det finns ett par källor där information om bakgrundshalterna i Sverige kan hittas. FrånNaturvårdsverket finns rapporten ”Bakgrundshalter i mark” där provtagning <strong>av</strong> metaller ochorganiska ämnen gjorts i tätort och på landsbygd. För Sundsvall finns ett <strong>examensarbete</strong> <strong>av</strong>Walker, 1997, skrivet där tungmetaller i stadens jord undersökts. Walker kom där tillslutsatsen att metallerna anrikats i ett skikt på ca 20-40 cm djup. Den kanske mest detaljeradundersökningen <strong>av</strong> bakgrundshalter <strong>av</strong> olika ämnen kan hittas i rapporten ”Tillståndet isvensk åkermark” som skrivits i samarbete mellan SLU och Naturvårdsverket.Till denna finns även en databas på Internet där tex. halterna <strong>av</strong> koppar i åkermarken kan ses ikartindexformat. Denna mycket detaljerade databas är utformad på ett så användarvänligt sättatt bakgrundshalterna för exempelvis Stockholmsområdet snabbt fås fram.25


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAEn stor försiktighet bör tas vid bestämmandet om ett material kan accepteras med <strong>av</strong>seende påmiljötekniska aspekter eller ej. En kombination <strong>av</strong> de två ovanstående jämförelserna börgöras.3.2.5 ÅterbruksmöjlighetI enlighet med miljöbalkens kr<strong>av</strong> på god resurshållning bör ett kr<strong>av</strong> på fyllningsmaterial varaatt materialet efter dess förbrukning som fyllningsmaterial, ska kunna vara möjligt attanvändas igen <strong>inom</strong> ett nytt område. Detta gäller såväl nyutvunna material som redanåteranvända restprodukter. En strävan ska vara att försöka få en så lång livscykel som möjligtför materialet. Detta bör speciellt beaktas vid val <strong>av</strong> fyllning som är sammansatt <strong>av</strong> ett flertalolika material som senare kan komma att bli mycket svårsorterad och därmed dyr och svår attåterbruka.3.3 MaterialvalUtifrån inventeringen <strong>av</strong> anläggningsmaterial i kapitel 2 har tre material valts ut för en mergrundlig undersökning. Enligt detta projekts syfte ska dessa tre material tillhöra tre olikakategorier; nyutvunna material, återvunna schaktmassor och alternativa material.3.3.1 Nyutvunnet materialSom representant för kategorin nyutvunna material har bergkross med kornstorlek0-32 mm valts ut. Detta material valdes ut med grund i följande argument:Teknik:• Överensstämmer med Anläggnings AMA 98:s kr<strong>av</strong> på typ <strong>av</strong> fyllningsmaterial.• Kornstorlek lämplig enligt AMA.• Används redan i anläggningar – erfarenheter om dess tekniska egenskaper finns.• Materialet är månggraderat.Miljö:• I jämförelse med andra naturmaterial som naturgrus ger bergkross mindre miljöpåverkan.Material till undersökningarna har tagits från NCC Industris anläggning i Sköndal. Prov togsden 4 juli 2001.3.3.2 Återvunna schaktmassorKrossade schaktmassor <strong>av</strong> samma storleksfördelning som bergkrossen dvs. 0-32 mm har valtsut som undersökningsmaterial. Valet grundar sig på följande argument:Teknik:• Samma kornstorlek som bergkrossen bör ge jämförbara tekniska egenskaper.• Överensstämmer med Anläggnings AMA 98:s önskemål för fyllning gällande kornstorlek.• Månggraderat.• NCC använder sig redan <strong>av</strong> återvunna schaktmassor i anläggningar – viss erfarenhet kringtekniska egenskaper finns.Miljö:• Schaktmassornas miljöhistoria dokumenteras vid lämning, vilket ger en ”ren” produkt.• Mer resursvänligt än nyutvunna material.• Materialet förväntas ha samma egenskaper som ett nyutvunnet material.26


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAÖvrigt:• Att återvinna schaktmassor ger en ekonomiskt vinst eftersom ingen deponerings<strong>av</strong>giftmåste betalas.• I stadsmiljö produceras stora mängder schaktmassor pga. hög grad <strong>av</strong> anläggningsarbeten.Eftersom denna rapport skrivs med utgångspunkt för Stockholms stad är därförschaktmassor lämpligt som fyllningsmaterialet bland annat med tanke på minskning <strong>av</strong>transportsträckor och deponeringsplatserÄven detta undersökningsmaterial har hämtats från NCC Industris anläggning i Sköndal.Proven har tagits vid två tillfällen. Dels den 4 juli 2001 och dels den 27 augusti 2001.Materialet är framställt från uppschaktade massor vid diverse anläggningsarbeten iStockholmsområdet. Massorna, som innehåller bland annat asfaltsrester, trottoarplattor ochballastmaterial, har sedan krossats till storleksfraktioner som är vedertagna <strong>inom</strong>anläggningsbranschen.3.3.3 Alternativt materialSom alternativt material har bottenaska från biobränsleförbränning valts att undersökasnoggrannare. Valet har grundat sig på följande argument.Teknik:• Aska har vanligtvis en kornstorlek motsvarande sand-grus vilket överensstämmer medAnläggnings AMA 98:s önskemål för fyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>.• Aska har tidigare använts som anläggningsmaterial. Till exempel i Finland och iledningsgr<strong>av</strong>ar i Norrköping.• Aska har en låg skrymdensitet som är viktig vid tex. transport <strong>av</strong> fyllningsmaterialet.• Aska fungerar som ett friktionsmaterial vad det gäller hållfasthet etc.Miljö:• Aska har tidigare använts som anläggningsmaterial. Till exempel i Finland och iledningsgr<strong>av</strong>ar i Norrköping.• Aska har ofta högt pH, vilket normalt begränsar urlakning <strong>av</strong> metaller.Övrigt:• I urban miljö är produktionen <strong>av</strong> aska från energiförbränning hög. Eftersom denna rapportskrivs med utgångspunkt för Stockholms stad är därför aska lämpligt somfyllningsmaterialet bland annat med tanke på transportsträckor.För undersökning har bottenaska från Brist<strong>av</strong>erket i Märsta använts. Prov är taget vid tvåtillfällen, se figur 8. Den 20 augusti 2001 samt den 7 september 2001. Askan tagen vid förstatillfället var torr och har använts till samtliga miljöanalyser samt till triaxial- ochödometerförsök. Askan vid det senare provtagningstillfället var fuktig och denna har använtsvid packningstest. Produktionen vid Brist<strong>av</strong>erket har dock stått stilla under sommaren varförbottenaskan från bägge provtagningstillfällena ej är yngre än ca 3 månader. Askan från andraprovtagningstillfället var troligen äldre än den vid första provtagningen.27


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFigur 8: Provtagning <strong>av</strong> bottenaska vid Brist<strong>av</strong>erket, Märsta.3.3.3.1 Brista Kraft ABBrista Kraft AB i Märsta ingår i Birka Energi-koncernen. I Brist<strong>av</strong>erket används biobränsleför att generera energi. Tillgången på biobränsle i områdena kring verket (Uppland, Hebykommun och kommunerna i Stockholms län) är så god att endast 10 % <strong>av</strong> energivärdet frånden årliga tillväxten <strong>av</strong> aktuellt trädbränsle används (Brista Kraft AB, 2001).Nedan återges en schematisk bild över produktionen vid Brist<strong>av</strong>erket.Figur 9: Schematisk bild över produktionen vid Brist<strong>av</strong>erket.28


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFrån skogen hämtas bränslet som består <strong>av</strong> grenar, toppar mm. Även energiskog ingår ibränslet (1, 2). Bränslet huggs ned till flis och transporteras till Brist<strong>av</strong>erkets tippficka därflisen kontrolleras, sållas och efterarbetas (3). En bandtransportör för upp biobränslet tilllagerbyggnaden och därefter matar ett helautomatiskt transportsystem flisen till ångpannanseldstad (4, 5). Ångpannan är <strong>av</strong> typ CFB och har en effekt på 122 MW (6).Biobränslets höga vattenhalt, ca 50 procent, ombildas till vattenånga i eldstaden och syns somvit rök från skorstenen. Aska som följer med rökgaserna ( flygaska) frånskiljs i ettelektronfilter. Aska som bildas <strong>av</strong> förbränningen men ej följer med rökgaserna kallasbottenaska (7). Turbinaggregatet levererar elenergin till elnätet (8). När ångan strömmatigenom turbinen, leds den till en värmeväxlare. Där kyls ångan till vatten, som pumpastillbaka till ångpannan (9,10). Distributionspumpar cirkulerar fjärrvärmevattnet genomvärmeväxlaren ut i fjärrvärmesystemet och sedan tillbaka igen. Brist<strong>av</strong>erket förser elnätet medmiljövänlig el. som sedan används <strong>av</strong> bostadshus, sjukhus, industrier, mm (11,12).(Brist<strong>av</strong>erket, 2001)3.4 Undersökningar3.4.1 Visuell inspektionEn visuell inspektion har gjorts för att definiera materialens färg, form etc.3.4.1.1 Nyutvunnet materialBergkrossen är ett månggraderat material där de större stenarna har en kantig form medrelativt skarpa <strong>av</strong>huggna kanter. Färgen är lika för alla aggregat, nämligen grå.Figur 10: Bergkross 0-32 från NCC i Sköndal3.4.1.2 Återvunna schaktmassorDet återvunna, krossade schaktmassorna är också månggraderat men här skiljer sig formenmer åt mellan aggregaten. Det finns inslag <strong>av</strong> rundade grus, asfalt etc. Även färgen växlarmellan aggregaten även om man totalt sett kan säga att materialet är mer brungrått änbergkrossen.29


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFigur 11: Återvunna schaktmassor krossade till 0-32 från NCC i Sköndal3.4.1.3 BottenaskaBottenaskan är finkornig, sandig, med inslag <strong>av</strong> vissa större fraktioner. Kornen är sandfärgadeblandade med svarta korn vilket ger ett helhetsintryck <strong>av</strong> en mörk, brunsvart sand. Även vissainslag <strong>av</strong> vita partiklar finns.Figur 12: Bottenaska från biobränsleförbränning vid Brist<strong>av</strong>erket, Märsta3.4.2 TeknikVärden för de tekniska egenskaperna har tagits från egna utförda laborationer, litteraturvärdensamt värden från undersökningar utförda <strong>av</strong> NCC Ballast.Egenskaper för ytterligare ett material, rörgr<strong>av</strong>sgrus 0-8, är angivna för teknikegenskaper somkornfördelning. Detta för att få ett material med egenskaper jämförbara med bottenaskan.Följande undersökningar/litteratursammanställningar har gjorts gällande teknik. Val <strong>av</strong>undersökningar grundar sig på den tidigare utförda analysen om geotekniska egenskapersrelevans för projektet, gjord i kap 3.1.30


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.4.2.1 KornfördelningMaterialen återvunna schaktmassor samt bottenaska siktades på sedvanligt sätt vid KTH,Institutionen för Byggvetenskap. Inga hydrometerförsök gjordes eftersom merparten <strong>av</strong>materialen tillhörde större kornstorlekar. Resultaten sammanställdes i siktkurvor förmaterialen. Siktkurva för bergkross 0-32 samt för rörgr<strong>av</strong>sgrus 0-8 har fåtts från NCC Ballast.Siktkurvorna för bottenaska och rörgr<strong>av</strong>sgrus har sammanställts i samma diagram förjämförelse då dessa hade liknande kornstorleksfördelningar. Detsamma har gjorts förbergkross 0-32 och återvunnet material 0-32. Resultaten kan ses i figur 13 och 14.Figur 13: Siktkurva för bottenaska (kurva A) respektive rörgr<strong>av</strong>sgrus (kurva B).Figur 14: Siktkurva för bergkross (kurva A) respektive återvunna schaktmassor(kurva B).31


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.4.2.2 SkrymdensitetBottenaskans densitet bestämdes i samband med packningstest. Bottenaskans skrymdensitetär tagen för den vattenkvot då bästa packning erhölls. För de övriga materialen har värden förmaterialens tunghet hämtats ur litteratur. Sammanställning <strong>av</strong> resultaten ses i tabell 3.3.4.2.3 Organisk haltDen organiska halten för bottenaskan har erhållits från analyser gjorda <strong>av</strong> Brist<strong>av</strong>erket.Den organiska halten för bergkross, återvunna schaktmassor samt rörgr<strong>av</strong>sgrus antas varanoll. Detta grundat dels på materialens bakgrund och dels på deras lagringstid.Sammanställning <strong>av</strong> resultaten ses i tabell 3.3.4.2.4 PackningsegenskaperVid KTH, Institutionen för Byggvetenskap har bottenaskans packningsegenskaper undersöktsmed Proctorpackning, tung instampning. Detta motsvarar ett packningsarbete <strong>av</strong> 2.5 . 10 6Nm/m 3 . Ett flertal försök gjordes vid olika vattenkvoter för att hitta en vattenkvot där de bästapackningsegenskaperna kan fås. Vid packningstesterna användes nytt material för varje nypackning. Detta gjordes för att undvika att materialet blivit nedkrossat vid föregåendeprovförsök. Resultaten sammanställdes i ett diagram där även en referenskurva för en sand,(Forsblad, 2000), lades in som jämförelse, se figur 15.Figur 15: Packningsdiagram för bottenaskan (kurva A) samt entypisk kurva för sand (kurva B).NCC har på sina material utfört plattbelastningsprov i fält. Dessa visar att det är inga störresättningsskillnader mellan bergkross 0-32 och återvunna schaktmassor 0-32.32


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.4.2.5 HållfasthetTriaxialtest har utförts vid KTH, Institutionen för Byggvetenskap på bottenaskan.Försöket genomfördes konsoliderat, dränerat och tre försök med olikabegynnelsespänningstillstånd, 50, 100 och 150kPa gjordes. Höjd/diameterförhållandet påprovcylindern var 2 (höjd 100mm, diameter 50mm). Materialet packades för hand med en stöti fem olika lager. Efter försöken ritades en Mohrs brottkurva (figur 16) upp ochfriktionsvinkeln uttolkades.Figur 16: Mohrs brottkurva för bottenaska från Brist<strong>av</strong>erketFör övriga material har värden på karakteristiska friktionsvinklar tagits från litteratur.Sammanställning <strong>av</strong> resultaten ses i tabell 3.3.4.2.6 DeformationÖdometerförsök för att bestämma bottenaskans E-modul har gjorts <strong>av</strong> Lennart Nilsson vidSCC:s geolab i Göteborg. Försöken gjordes efter att partiklar större än 1mm siktats bort frånaskan, två försök gjordes. En vattenhalt på ca 7 % användes för att askan packas bättre vidförsöken.Från ödometerförsöken utvärderades en kompressionsmodul, M. från denna kansättningsmodulen, E erhållas genom E = M (1+ν)(1-2ν)/(1-ν).Värdet på tvärkontraktionstalet ν har tagits från sambandet: ν = (1-sin φ k )/(2-sin φ k )som är ett vanligt sätt för att få fram ett överslagsvärde för ν (Larsson, 1994). Värdet påfriktionsvinkeln, φ k , har tagits från triaxialförsöken.Värden på modulerna för de två försöken finns sammanställda nedan i tabell 2.Tabell 2: Kompressions- och sättningsmodulerför bottenaskan från ödometerförsöken.Parameter Kompressionsmodul,M(Mpa)Sättnings-Modul, E(Mpa)Försök 1 5.2 4.2 0.27Försök 2 5.8 4.6 0.27Tvär-Kontraktionstalet,νFör övriga material har värden tagits från litteratur. Den E-modul som erhölls för bottenaskankan dock ej jämföras med sättningsmoduler för andra material tagna från litteratur, eftersomdessa är tagna från fältundersökningar.Sammanställning <strong>av</strong> samtliga E-moduler ses i tabell 3.33


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.4.2.7 TjälfarlighetGenom att studera materialens siktkurvor kunde slutsatser dras om materialens tjälfarlighet.Samtliga material har en kornstorlek som sand eller större samt mindre än 16% materialmindre än 0.074mm. Sammanställning <strong>av</strong> resultaten ses i tabell 3.3.4.2.8 Sammanställning <strong>av</strong> undersökta geotekniska egenskaperI tabell 3 nedan har resultat <strong>av</strong> undersökta geotekniska parametrar för samtliga materialsammanställts. Värdena är tagna från egna undersökningar, undersökningar utförda <strong>av</strong> NCCBallast samt från litteratur.Tabell 3: Sammanställning <strong>av</strong> geotekniska parametrar för undersökta material.Tunghet Siktkurva Organisk Friktions- E-modul Tjälfarlighet(kN/m 3 ) (mm) halt(% TS)vinkelφ k(Mpa)Bergkross 0-32 18 ** 0-32 **** 0 * 30°-38° *** 30 *** IcketjälfarligÅtervunnaschaktmassor 0-32jordart *18 ** 0-32 * 0 * 30°-38° *** 30 *** Icketjälfarligjordart *Bottenaska 16,4 * 0-6 *


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.4.3.1 TotalhaltAnalys <strong>av</strong> materialens huvudbeståndsdelar har utförts <strong>av</strong> AnalyCen i Uppsala. Proverna ärsyrauppslutna enligt SS028150-2. Resultaten <strong>av</strong> analyserna kan ses i de tabell 4 nedan.Tabell 4: Analyserade totalhalter i bergkross,återvunna schaktmassor samt bottenaska.Ämne Bergkross0-32(mg/kg TS)Återvunnaschaktmassor 0-32(mg/kg TS)Bottenaska(mg/kg TS)P 590 390 3000Al 21000 13800 10200As 1.2 1.4 3.0Ba 160 66 350B


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA100000Totalhalt (mg/kg) Ts10000100010010BergkrossÅtervunna schaktmassorAska1Al Cr Cu Mo ZnFigur 17: Totalhalter <strong>av</strong> Al, Cr, Cu, Mo och Zn.I figur 17 är värdena för Molybden satta till det 9.0. Analyserna <strong>av</strong> totalhalterna geregentligen värdet


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA3.4.3.3 LaktestInom ramen för detta <strong>examensarbete</strong> har inget djupgående, tidsberoende lakförsök gjorts.I stället utfördes ett test på koncentrationer i en miljö med liknande jonstyrka som imarkvatten. Detta ger en bild <strong>av</strong> de halter i materialet som kan laka ut vid de förhållandensom råder i markmiljö. Testet säger dock ingenting om lakningens tidsförlopp.Testet utfördes på KTH, Institutionen för Mark- och Vattenteknik. 10g torrsubstans fick skakai ca 20 timmar med 50 ml 1,0 mM NaCl. Därefter centrifugerades proven och analysvätskanseparerades bort och syresattes.Samma problem som för analyserna <strong>av</strong> tillgängliga halter uppstod vid analys <strong>av</strong> dessakoncentrationer. Därför valdes på samma sätt Al, Cr, Cu, Mo och Zn ut för analys.Analyserna <strong>av</strong> Cu, Mo och Cr grafitugn på SLU, Institutionen för Markvetenskap i Uppsala.Al och Zn analyserades med ICP på KTH, Institutionen för Mark- och Vattenteknik(figur 19).100Koncentration i NaCl (mg/l)1010.10.010.001Al Cr Cu Mo ZnBergkrossÅtervunna schaktmassorBottenaskaFigur 19: Analyserade koncentrationer <strong>av</strong> Al, Cr, Cu, Mo och Zn i miljö liknande markvatten.3.4.3.4 pHpH-mätning utfördes på KTH, Institutionen för Mark och Anläggning. Till ett pH-rör sattes6 g torrsubstans och 15 ml dest. vatten till ett pH-rör. Röret skakades och fick stå ett partimmar innan pH på den klarnade vätskan mättes med en pH-mätare.I tabell 5 redovisas uppmätt pH-värde för respektive provmaterial.Tabell 5: Uppmätta pH-värden för provmaterialenBergkross 0-32 Återvunna schaktmassor 0-32 BottenaskapH 8.80 9.06 11.793.4.3.5 VattenhaltEftersom miljöanalyserna på bottenaskan gjordes omgående efter provtagning undersöktesprovets vattenhalt. Proverna från bergkross och återvunna schaktmassor beräknades dock varatorra pga. lagringstiden mellan provtagning och analys.Aska vägdes upp i en degel som sedan fick stå i 105°C över natten. Degeln vägdes sedan igenoch viktförlusten som erhålls var provets vatteninnehåll. Denna beräknades till 1.5%.37


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA38


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA4 MATERIALMÖJLIGHETER I LEDNINGSGRAVARI detta kapitel utvärderas de erhållna resultaten. Först sker en allmän utvärdering uppdeladpå teknik och miljöegenskaper. Därefter förs en diskussion om vart och ett <strong>av</strong> materialenslämplighet att användas till ledningsbädd respektive kringfyllning. Även en diskussion kringmaterial till den resterande fyllningen förs. Till sist redogörs för två förslag till nyafyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong> för VA.4.1 Utvärdering4.1.1 TeknikNedan följer en kort diskussion <strong>av</strong> resultaten från de geotekniska undersökningarna i kapitel3.4, för var och en <strong>av</strong> de undersökta egenskaperna.4.1.1.1 KornfördelningMaterialens kornfördelningar kan jämföras parvis. Bergkross 0-32 med återvunnaschaktmassor 0-32 samt bottenaska med rörgr<strong>av</strong>sgrus. Siktkurvor för materialen framgår <strong>av</strong>figur 13 och 14.Siktkurvorna visar att kornfördelningarna för bergkrossen och de återvunna schaktmassornastämmer mycket bra överens med varandra. Merparten <strong>av</strong> materialen ligger <strong>inom</strong>grusfraktionen och andelen finmaterial mindre än sand är mycket liten. Båda materialen ärmånggraderade. Viktigt att påpeka är att eftersom de ingående beståndsdelarna i de återvunnaschaktmassorna varierar i högre grad än för bergkrossmaterial, varierar ävenkornfördelningarna för det återvunna materialet mer. Detta är också anledningen till att NCCinte gör några undersökningar på kornfördelningen för sina återvunna schaktmassor.Siktkurvorna för bottenaskan och rörgr<strong>av</strong>sgruset stämmer även de bra överens. Här är dendominerande delen <strong>av</strong> materialen sand. Speciellt för bottenaska som har ca 95% material isandfraktionen. Det som skiljer kurvorna åt är att siktkurvan för bottenaskan har ett mer brantutseende än rörgr<strong>av</strong>sgruset som har en flackare kurva. Rörgr<strong>av</strong>sgruset är ett mellangraderatmaterial medan bottenaskan är mer ensgraderat.4.1.1.2 SkrymdensitetDe olika skrymdensiteterna kan inte direkt jämföras eftersom bestämningen <strong>av</strong> dessa har skettunder olika förhållanden (packning, vattenhalt etc.). Dock kan slutsatsen dras att bottenaskanhar en lägre skrymdensitet än de övriga materialen. Detta är en fördel vid tex. transporter, ochäven under själva arbetet med materialet i ledningsgr<strong>av</strong>en.4.1.1.3 Organisk haltDen organiska halten kan sägas vara obefintlig i samtliga material. För naturmaterial sombergkross är det naturligt att halten organiskt material är noll. För återvunna material har detantagits att halten är noll. Inga mätningar har dock gjorts. Antagandet borde dock vara rättsäkert eftersom materialet kommer från schaktmassor där jord sorteras för sig. Därefter lagrasschaktmassorna varför den lilla organiska halt som skulle kunna tänkas förekomma, borde haförmultnat.48


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VABottenaskans organiska halt har undersökts <strong>av</strong> Brist<strong>av</strong>erket vars resultat har visat att mindreän 0.1% är organisk halt.4.1.1.4 PackningsegenskaperSom tidigare sagts har NCC i sina undersökningar kommit fram till att bergkrossen och deåtervunna schaktmassorna har liknande packningsegenskaper.Bottenaskan har packningsegenskaper som liknar en sands. Packningskurvan är relativt flack.Ett optimum nås vid vattenhalt på 14-16 %. Askan hade vid provtagningen en vattenhalt runt7 % och även vid denna vattenhalt erhölls en godtagbar packning.Packningsmetoden som användes var Proctorpackning med tung instampning, vilken ger ettpackningsarbete som motsvarar ett packningsarbete i fält. Packningskurvan för bottenaskankan ses i figur 15.4.1.1.5 HållfasthetFör bergkrossen och det återvunna materialet kunde inga triaxialförsök göras eftersommaterialet var för stort för försöksuppställningen. Litteraturvärden för makadam ger dockfriktionsvinklar mellan 30°-38°.Från triaxialförsöken på bottenaskan erhölls en friktionsvinkel på 38,4°. Denna ska jämförasmed värden för sand som varierar mellan 28°-35°. Detta visar att bottenaskan är ettfriktionsmaterial med hög friktionsvinkel.Resultaten visar att samtliga material är friktionsmaterial med likvärdiga värden påfriktionsvinklar. Vid triaxialförsöken packades bottenaskan för hand med en stöt i fem lager.Efter en packning i fält är det troligt att askan skulle packas hårdare. Detta skulle dockmedföra en ännu högre friktionsvinkel.4.1.1.6 DeformationSom tidigare nämnts är resultaten från ödometerförsöken ej jämförbara med litteraturvärdensom är baserade på fältförsök. Därför kan ingen slutsats dras från en jämförelse mellan värdenpå bergkross, återvunna schaktmassors och bottenaskans E-moduler.Däremot finns det en undersökning gjord <strong>av</strong> Vägverket där tre olika alternativa materialjämförs med ett referensmaterial där motsvarande deformationsförsök gjorts (Vägverket,2001). I denna undersökning har man fått fram E-moduler med värden mellan 3.0-5.9 MPa förde alternativa materialen samt 5.9-8.1 MPa för referensmaterialet. För bottenaskan erhöllsvärdet 4.2-4.6 MPa. Referensmaterialet var i Vägverkets undersökning ett sandigt grus, dvs.ett lite grövre material än detta projekts bottenaska. Storleksordningarna stämmer dock välöverens mellan materialen.I övrigt kan sägas att bottenaskan efter packningsfasen deformerades med ca 1% vilket ärgodtagbart i de flesta konstruktioner.4.1.1.7 TjälfarlighetSamtliga material visade sig tillhöra gruppen icke tjälfarlig jordart. Detta grundar sig enbartfrån andelen finmaterial i kornfördelningen. En undersökning <strong>av</strong> materialets portal kan ocksågöras för att ytterligare bekräfta detta. Det torde ej vara nödvändigt i och med att så litenprocent <strong>av</strong> materialen tillhörde fraktioner mindre än sand.40


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA4.1.2 MiljöFör utredning <strong>av</strong> de miljötekniska aspekterna har totalhalter, tillgängliga halter och lakbarahalter undersökts för de tre materialen bergkross 0-32, återvunna schaktmassor 0-32 samtbottenaska. Även pH mättes.Resultaten visar att bottenaskan har ett mycket högt pH på över 11, medan bergkrossen och deåtervunna materialen har lite lägre pH runt 9. Detta kan påverka urlakningen <strong>av</strong> metaller frånbottenaskan. En längre lagring <strong>av</strong> askan skulle ge en karbonisering och därmed ett lägre pH(runt 9-10), vilket skulle vara en fördel eftersom metallerna då ej är så lätturlakade.Nedan följer en diskussion kring övriga undersökningar gällande miljötekniska aspekter.4.1.2.1 TotalhaltGällande materialens totalhalter kan sägas att samtliga material består till största del <strong>av</strong>makroämnena Si, Al, Ca, Fe, K, Mg, P, Mn och Na. Halterna är ungefär lika för de trematerialen, bottenaskan har dock högre halter <strong>av</strong> P, Ca, Mn och Na men en lägre halt <strong>av</strong> Fe ände andra materialen.För spårämnena har de tre materialen jämförbara halter med undantag för Zn där bottenaskanhar en betydligt högre halt än de två andra materialen.4.1.2.2 Tillgängliga halterSom tidigare sagts så analyserades bottenaskans alla kornfraktioner medan endastbergkrossens och de återvunna schaktmassornas fraktioner mindre än 2 mm användes.Detta innebär att vid en bedömning <strong>av</strong> materialens tänkbara miljöpåverkan, kan de erhållnahalterna ej jämföras direkt.En viktning <strong>av</strong> hur stor del <strong>av</strong> bergkrossen samt de återvunna schaktmassorna de analyseradehalterna gäller för, måste göras. Ett antagande att alla fraktioner större än 2mm är inerta hargjorts. Från materialens siktkurvor kan ses att 25 viktprocent <strong>av</strong> materialet bergkross ärmindre än 2 mm. För att vara på den säkra sidan har halterna för både bergkrossen och deåtervunna schaktmassorna viktats med 30%. Det vill säga de analyserade halterna förbergkrossen och de återvunna schaktmassorna har multiplicerats med 0.3. I figur 20 kan deviktade halterna ses.Tillgänglig halt i HNO3 (mg/kg)10001001010.10.010.0010.0001Al Cr Cu Mo ZnBergkrossÅtervunna schaktmassorBottenaskaFigur 20: Tillgängliga halter i HNO 3 där värdena för bergkross och återvunna schaktmassorär viktade med 30 viktprocent.41


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAUr figur 20 kan man tydligt se hur halterna för bergkross och återvunna schaktmassor följervarandra åt för samtliga ämnen. Halterna för bottenaska skiljer sig från de båda andra.Intressant nog är bottenaskans halter lägre för alla utom ett ämne; Molybden där bottenaskanhar högre värden än bergkross och återvunna schaktmassor.En jämförelse med materialens totalhalter visar att för samtliga material är de tillgängligahalterna betydligt lägre. Det kan ses att skillnaden mellan totalhalt och tillgänglig halt är somstörst för bottenaskan för samtliga ämnen utom molybden. Detta visar att molybden ärlätturlakat i bottenaskan.Det är viktigt att komma ihåg att inte alla viktiga ämnen i materialen är analyserade, utanendast de där bedömning gjorts att halterna kunde skilja sig åt mellan materialen.4.1.2.3 LakhalterÄven här gäller att de analyserade koncentrationerna ej är direkt jämförbara med varandra.Samma antaganden och viktningar som för de tillgängliga halterna i HNO 3 har gjorts.Resultatet <strong>av</strong> dessa viktningar kan ses i figur 21.100Koncentration i NaCl (mg/l)1010.10.010.0010.0001Al Cr Cu Mo ZnBergkrossÅtervunna schaktmassorBottenaskaFigur 21: Koncentrationer i NaCl där värdena för bergkross och återvunna schaktmassor ärviktade med 30 viktprocent.Från figur 21 ses att i NaCl lakades jämförbara koncentrationer <strong>av</strong> Al och Zn ur för de trematerialen. För Cr och Mo lakades dock en betydligt högre koncentration ur för bottenaskanän för de övriga materialen. Viktigt att bemärka är att i bottenaskan lakades överhuvudtagetingen koncentration <strong>av</strong> koppar, Cu ut. Det kan möjligen bero på bottenaskans höga pH.Halterna för de återvunna schaktmassorna är för samtliga ämnen lika som bergkrossens.Både krom och molybden hade för bottenaskan liknande halter från skakning med HNO 3 ochNaCl vilket tyder på att båda ämnen är lättlösliga för bottenaskan. Detta innebär att det på kortsikt föreligger en risk för kontaminering <strong>av</strong> markvattnet <strong>av</strong> dessa halter. Halterna <strong>av</strong>klingartroligen rätt snart och ingen större kontaminering sker på längre sikt.42


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA4.2 LedningsbäddNedan följer en diskussion <strong>av</strong> resultaten från undersökningar med en fokusering på attutvärdera om materialet ska kunna användas vid anläggande <strong>av</strong> ledningsbädd för VAledningar.Kr<strong>av</strong>en på materialen tas från Anläggnings AMA 98 respektive SVAMA.Materialen diskuteras var och ett för sig med <strong>av</strong>seende på teknik och miljö.4.2.1 Bergkross 0-32Bergkrossen är ett <strong>av</strong> de material som erfarenhetsmässigt visat sig vara acceptabelt vidanläggning <strong>av</strong> olika slag. Den i projektet undersökta bergkrossen är <strong>av</strong> storleksfördelningen 0-32mm.Enligt både Anläggnings AMA 98 och SVAMA är den största tillåtna kornstorleken iledningsbädd 32mm. Anläggnings AMA säger att naturmaterial som skall packas skall varamellan- eller månggraderat material. SVAMA säger att materialet skall vara månggraderat.Materialet uppfyller därför dessa kr<strong>av</strong>. SVAMA har dock ett tillägg där kr<strong>av</strong>et att materialet ejfår ha skarpkantat material större än 12mm om ledningsbädden är för plastledning. Eftersombergkross 0-32 är ett krossat material kan detta kr<strong>av</strong> vara svårt att uppfylla.Naturmaterialens halter <strong>av</strong> olika ämnen brukar vanligtvis inte undersökas innan materialetgodtas för ett visst anläggningsändamål. Ej heller finns några specifika kr<strong>av</strong> från AnläggningsAMA 98 eller SVAMA.Därför har utgångspunkten i detta arbete varit att så länge det inte finns några riktlinjer förmaterial i Sverige gällande miljö, anses bergkrossen vara ett godtagbart material,miljömässigt, som ledningsbädd.4.2.2 Återvunna schaktmassor 0-32De tekniska egenskaperna är i stort lika som för bergkross 0-32. En skillnad materialenemellan är att kornfördelningen för schaktmassorna är mer varierande än för bergkrossen.Variationen är dock ej så stor att kr<strong>av</strong>et på månggraderat material ej uppfylls.De återvunna schaktmassorna har precis som bergkrossen skarpa kanter på alla fraktioner.Även här kan det därför vara svårt att uppfylla SVAMA:s kr<strong>av</strong>.Från resultaten <strong>av</strong> de miljötekniska egenskaperna framkom att det inte förelåg någon skillnadmellan halterna för de återvunna schaktmassorna 0-32 och bergkrossen 0-32.Eftersom bergkrossen idag används som fyllning borde detta innebära att de återvunnaschaktmassorna också kan användas med likvärdiga resultat. Dock ej sagt att användning <strong>av</strong>vare sig bergkross eller återvunna schaktmassor inte ger någon miljöpåverkan.4.2.3 BottenaskaDen undersökta bottenaskan har inget material större än 32mm, ej heller något skarpkantatmaterial större än 12mm. Askan är dock mer ensgraderad än månggraderad. Därmed uppfyllerden ej kr<strong>av</strong>en i SVAMA. SVAMA kräver ett månggraderat material till ledningsbädden. Dettakr<strong>av</strong> är troligen baserat på kr<strong>av</strong> om goda packningsegenskaper. Eftersom bottenaskan haruppvisat goda packningsegenskaper i undersökningarna borde detta kr<strong>av</strong> kunna förbises, ommaterialet visar lika goda packningsegenskaper i fält.I övrigt har materialet mycket goda hållfasthetsegenskaper med en hög friktionsvinkel.Gällande deformation bör materialet vara godtagbart, här bör dock ytterligare undersökningargöras.43


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFrån de analyser som gjorts gällande miljö har bottenaskan visat sig ha halter jämförbara mednaturmaterialet bergkross 0-32, även för de viktade värdena. Detta gäller ej halterna <strong>av</strong> Kromoch Molybden där bottenaskan hade ca. 100ggr så höga halter som bergkrossen i de analyserdär skakvätskan liknande jonstyrkan i markvatten (dvs. skakning med NaCl).En jämförelse med bakgrundshalterna i Stockholms län visar att bottenaskans totalinnehåll <strong>av</strong>krom på 33mg/kg TS är jämförbart med medelbakgrundshalten som är 35 mg/kg krom imatjorden (Tillståndet i svensk åkermark, 2001). För molybden finns inga jämförbara halter.Molybden och krom är dock båda ämnen som lätt adsorberas till exempelvis järnoxidytor somkan finnas på jordar omkring ledningsgr<strong>av</strong>en.Sammantaget kan därför sägas att för Al, Cu och Zn ger bottenaskan samma miljöpåverkansom bergkrossen. För Cr och Mo torde föroreningsrisken vara ringa.4.3 KringfyllningNedan följer en diskussion <strong>av</strong> resultaten från undersökningar med en fokusering på attutvärdera om materialet ska kunna användas vid kringfyllning runt VA-ledningar. Materialendiskuteras även här var och ett för sig med <strong>av</strong>seende på teknik och miljö.4.3.1 Bergkross 0-32Även här gäller för både AMA och SVAMA att största tillåtna storlek är 32mm, dock tillåtsenstaka partiklar upp till 60mm diameter. SVAMA har också här kr<strong>av</strong>et att skarpkantatmaterial större än 12mm får ej ingå i kringfyllning för plastledning.Materialet ska vara mellangraderat eller månggraderat.Återigen uppfyller bergkross 0-32 kr<strong>av</strong>en med undantag för SVAMAs kr<strong>av</strong> på ickeskarpkantat material.För miljö gäller samma diskussion som för ledningsbädd, dvs. materialet kan accepteras.4.3.2 Återvunna schaktmassor 0-32Precis som för bergkross 0-32 uppfyller återvunna schaktmassor 0-32 samtliga tekniska kr<strong>av</strong>förutom kr<strong>av</strong>et på icke skarpkantat material större än 12mm.För miljö gäller samma diskussion som för ledningsbädd, dvs. materialet kan accepteras.4.3.3 BottenaskaPrecis som för material till ledningsbädd är bottenaskans tekniska egenskaper lämpliga för attmaterialet ska kunna användas som kringfyllning.För miljö gäller samma diskussion som för ledningsbädd, dvs. materialet kan accepteras.4.4 Resterande fyllningFör resterande fyllning finns olika kr<strong>av</strong> beroende på om ledningsbädden ska befinna sig underen hårdgjord yta eller ej. För ledningsbädd under hårdgjord yta ska resterande fyllning bestå<strong>av</strong> samma typ som i underbyggnaden för hårdgjord yta. Under övriga ytor skall fyllningenutföras med samma typ <strong>av</strong> material som det uppschaktade materialet. Under hårdgjord ytaskall fyllningen packas och således bestå <strong>av</strong> mellangraderat till månggraderat material. Ingastenar större än 300mm (AMA) eller 100mm (SVAMA) får ingå i fyllningen.44


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFör ledningsbädd under hårdgjord yta kan således det material som schaktas upp återigenanvändas, endast om materialet består <strong>av</strong> lös finjord eller organisk jord ska andrafyllningsmaterial användas. Samma gäller då ledningsbädden ej ska vara placerad underhårdgjord yta. Dvs. ett mer okvalificerat fyllningsmaterial kan användas.Som resterande fyllning i ledningsbädd skulle de i den här rapporten undersökta materialen haöverkvalificerade egenskaper för ändamålet. En användning <strong>av</strong> dessa material skulle geonödiga kostnader för ekonomi såväl som för miljön.4.5 Förslag till nya fyllningsmaterial i ledningsgr<strong>av</strong>Med utgångspunkt i ovanstående diskussioner kring de olika materialens lämplighet för deolika typerna <strong>av</strong> fyllning i ledningsgr<strong>av</strong>ar, presenteras i detta <strong>av</strong>snitt ett förslag till nyafyllningsmaterial i ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA.Förslaget har tagit hänsyn till både Anläggnings AMA 98 och SVAMA:s kr<strong>av</strong>. Skulle endasthänsyn till AMA:s kr<strong>av</strong> tas skulle troligen förslaget se annorlunda ut eftersom SVAMA harsträngare restriktioner. I detta projekt skulle dock situationen i Stockholm belysas varför bådehänsyn till AMA och SVAMAs kr<strong>av</strong> bör tas. Förslaget presenteras illustrativt nedan i figur22.Figur 22: Förslag till nya fyllnadsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong> för VA i Stockholm med kr<strong>av</strong>enligt SVAMA. Förslaget gäller för samtliga ledningsmaterial.Ovanstående förslag gäller generellt för alla slags rör. För samtliga rör utom plastledning kanledningsbädden och kringfyllningen även utgöras <strong>av</strong> bergkross 0-32 eller återvunnaschaktmassor 0-32, se figur 23. En annan möjlighet är att ledningsbädd och kringfyllning görsmed bergkross eller återvunna schaktmassor med största kornstorlek 12mm. Om ett sådantmaterial är mellan- eller månggraderat är materialet i linje med både AMA och SVAMAskr<strong>av</strong>. Utifrån analyser gjorda i detta projekt kan med stor säkerhet slutsatsen att även för dessakornfraktioner följer halterna <strong>av</strong> olika ämnen för de återvunna schaktmassor bergkrossens.45


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAFigur 23: Förslag till nya fyllnadsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong> för VA i Stockholm med kr<strong>av</strong>enligt SVAMA. Förslaget gäller ej för ledningsbädd med plastledning.(ÅV = återvunna schaktmassor)I förslaget ovan bör användning <strong>av</strong> materialet återvunna schaktmassor 0-32 prioriteras högreän användning <strong>av</strong> bergkross 0-32. Detta eftersom materialen har visat sig i stort ha sammatekniska och miljömässiga egenskaper. En användning <strong>av</strong> återvunna schaktmassor förebergkross motiveras därför med att det ger ett sparande <strong>av</strong> naturresurser.Angående möjligheter att återbruka materialen vid ett senare tillfälle torde det med dettaförslag vara möjligt. Inga material har blandats utan vid en försiktig och genomtänktschaktning ska de olika materialen kunna särskiljas och återbrukas återigen.Möjligen kan det bli aktuellt med någon typ <strong>av</strong> geotextil för att särskilja de olikamateriallagren åt.46


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VASLUTSATSERSyftet med <strong>examensarbete</strong>t var att studera olika materialalternativ till fyllning <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>för VA samt att ge en sammanfattad bild <strong>av</strong> hur materialanvändningen i samband medledningsgr<strong>av</strong>ar ser ut i dagsläget. Materialen undersöktes med <strong>av</strong>seende på teknik ochmiljöaspekter. Efter utvärdering <strong>av</strong> materialen bergkross 0-32, återvunna schaktmassor 0-32och bottenaska, har följande slutsatser kunnat dras.Allmänt• För att kunna uppfylla de mål och riktlinjer som finns angående ballastmaterial iStockholms län, måste nya alternativa material börja användas i anläggningssammanhang.Bergkross 0-32 / Återvunna schaktmassor 0-32• Återvunna, krossade schaktmassor har i stort sett lika egenskaper som bergkross. Halterna<strong>av</strong> ämnena Al, Cr, Cu, Mo och Zn är desamma för båda materialen. Troligen följer ävenandra ämnen i materialen samma mönster. Detta innebär att för de flestaanläggningsområden där bergkross 0-32 används, kan även återvunna schaktmassor 0-32användas.Bottenaska• Bottenaska från Brist<strong>av</strong>erket har visat sig ha geotekniska parametrar, gällandefriktionsvinkel, deformation, packning och tjälfarlighet, jämförbara med naturmaterialmed motsvarande kornfördelning. Materialet har för ämnena Al, Cu och Zn lika haltersom bergkross eller lägre. För Cr och Mo är halterna högre. Användning <strong>av</strong> bottenaska iledningsgr<strong>av</strong> i Stockholm, förväntas ge en ringa miljöpåverkan för de undersökta ämnena.Användningsområde• Om materialen ska vara användbara för ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA för samtliga rörmaterialoch om kr<strong>av</strong>en tas från Stockholm Vattens anvisningar i SVAMA, har det visat sig attbottenaska skulle vara ett lämpligt fyllningsmaterial till både ledningsbädd ochkringfyllning.Om materialen ska var användbara för ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA för samtliga rör utomplastledning är alla de tre undersökta materialen lämpliga till både ledningsbädd ochkringfyllning.• Som resterande fyllning är materialen överkvalificerade.47


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA48


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA6 REKOMMENDATIONER FÖR FORTSATT ARBETEInom ramen för detta arbete har det inte funnits möjlighet att undersöka alla geotekniska ochmiljötekniska egenskaper hos de tre testmaterialen. Denna rapport tjänar därför som ett förstaunderlag för fortsatta arbeten <strong>inom</strong> området. Under arbetet med <strong>examensarbete</strong>t har även nyafrågeställningar kring alternativa material i ledningsgr<strong>av</strong>ar. För att få en mer komplett bild <strong>av</strong>området rekommenderas fortsatt arbete <strong>inom</strong> nedanstående:Teknik / Miljö• Tillgängliga halter / LakförsökDe miljötekniska egenskaper som fortfarande saknas, bör bestämmas. Det är mycketviktigt att tillgängliga halter <strong>av</strong> samtliga metaller och ett tidsberoende lakförsök görsinnan en användning <strong>av</strong> materialen påbörjas. Detta gäller främst bottenaskan.• Pilotförsök i fält.För att ytterligare studera samt verifiera materialens tekniska och miljötekniskaegenskaper, bör ett pilotförsök med en riktig ledningsgr<strong>av</strong> göras. Från denna kanmaterialens verkliga deformation, beständighet, lakning, utförandeaspekter etc. studeras.• Miljöpåverkan på dricksvattnet inuti ledningarna.Kan ämnen via diffusion ta sig in i ledningarna och på så sätt kontaminera dricksvatten ivattenledningarna? I så fall vilka ämnen och halter rör det sig om? Finns det ledningarmindre genomsläppliga än andra? Osv.• Påverkan på ledningar.Kan ledningsmaterial påverkas <strong>av</strong> bottenaskans höga pH?Övrigt• Tillgång på aska.Räcker tillgången på bottenaska för att täcka behovet <strong>av</strong> fyllningsmaterial tillledningsgr<strong>av</strong>ar? Finns det i Stockholmsområdet någon annan producent <strong>av</strong> bottenaska frånbiobränsle? Är det transportmässigt mest fördelaktigt att använda Brist<strong>av</strong>erkets bottenaskai de nordöstra delarna <strong>av</strong> Stockholm och tex. återvunna schaktmassor i de södra delarna?• Arbetsmiljö och hälsa för människor som arbetar med anläggandet <strong>av</strong> ledningsgr<strong>av</strong>ar.Kan bottenaskan ge hälsoskador som astma, allergi och eksem?• Minskning <strong>av</strong> transporter.Kan mer samarbete mellan olika entreprenörer fås. Kan tex. lagring <strong>av</strong> schaktmassor skepå samma plats som där aska produceras?• Återbruk <strong>av</strong> materialen.Kommer materialen att kunna återbrukas efter en eventuell uppschaktning <strong>av</strong>ledningsgr<strong>av</strong>en? Behövs en geotextil för att särskilja de olika materiallagren?• Ekonomi.Finns det en ekonomisk vinst i att använda återvunna schaktmassor eller bottenaska istället för traditionella material?49


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VA50


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAREFERENSERAnläggnings AMA 98 (1999). Anläggnings AMA 98. AB Svensk Byggtjänst,Stockholm (ISBN 91-7332-885-5)Arm, M. (2000). Egenskaper hos alternativa ballastmaterial – speciellt slaggrus,krossad betong och hyttsten, Licentiat<strong>av</strong>handling, Avdelningen för mark- ochvattenresurslära, Institutionen för anläggning och miljö, KTH, StockholmBergdahl, U., Ottosson, E., Stigson Malmborg, B. (1993). Plattgrundläggning. AB SvenskByggtjänst och Statens geotekniska institut, Stockholm (ISBN 91-7332-662-3)EFO Energiaskor AB (1998). Energiaskor för väg och anläggningsändamål. Miljöaspekter.Eliasson, S., Sandqvist, E. (2000). Återanvändning <strong>av</strong> restprodukter <strong>inom</strong> mark- &anläggningsområdet. En geoteknisk karakterisering <strong>av</strong> 0-2 material, mesagrus& grönlutslam. Examensarbete 2000:3, Institutionen för geoteknik, ChalmersTekniska Högskola, GöteborgFjärrvärmeföreningen (1999). Handbok för restprodukter från förbränning, StockholmForssblad, L. (2000). PACKNING – handbok om packning <strong>av</strong> jord- och bergmaterial,AB Svensk Byggtjänst, Stockholm (ISBN 91-7332-932-0)Gustafsson, M., Öberg-Högsta, A-L. (2000). Användning <strong>av</strong> rest-, destruktions- ochåtervinningsmaterial <strong>inom</strong> mark- och anläggningsbyggande,Institutionen för geoteknik, Chalmers Tekniska Högskola, GöteborgGustafsson, M., Wiberg, Karolina. (1998). Geoteknisk och miljöteknisk karakterisering <strong>av</strong>restprodukter från pappers- och massaindustrin, Examensarbete 1998:7,Institutionen för geoteknik, Chalmers Tekniska Högskola, GöteborgHartlén, J., et al (1999). Återanvändning <strong>av</strong> sekundära material <strong>inom</strong> anläggningsområdet,AFR-report 275, Naturvårdsverket, StockholmHelsingfors stads fastighetskontor (1983). Användning <strong>av</strong> stenkolsaska vidanläggningsarbeten. Tekniska anvisningar, Geotekniska <strong>av</strong>delningen,Helsinki (ISBN 951-771-370-3)Larsson, R. (1994). Deformationsegenskaper i jord. Institutionen för geoteknik, ChalmersTekniska Högskola, Rapport B 1994:6, GöteborgLänsstyrelsen (2000). Masshantering i Stockholms län, Miljö- och planerings<strong>av</strong>delningen,Länsstyrelsen i Stockholms Län, Rapport 2000:11, StockholmMiljöbalksutbildningen (1998). Miljöbalken Grundkursen, Stockholm51


Alternativa fyllningsmaterial till ledningsgr<strong>av</strong>ar för VAMiljöstiftelsen för Byggsektorn (2000). Miljömanualen för byggsektorn version 3.0,Stockholm 2000Naturvårdsverket (1997). Bakgrundshalter i mark, Rapport 4640, StockholmNutek (1996). Biobränsleaskors innehåll och härdningsegenskaper. Ramprogramaskåterföring, Sydkraft, Nutek, Vattenfall, R 1996:28, StockholmRA 98 Anläggning (1999). RA 98 Anläggning, AB Svensk Byggtjänst, StockholmSkanska (2001). VA-handboken, Skanska, 3:e utgåvan april 2001SVAMA (2001). Stockholm Vattens Allmänna material- och arbetsbeskrivning för ledningsochmarkarbeten, Stockholm Vatten AB, StockholmSvensson, J. (1999). Schaktmassor – en nyttjad eller outnyttjad resurs, Väg- och transportforskningsinstitutet, VTI notat 56-1999, LinköpingVägverket (1994). Jords hållfasthets- och deformationsegenskaper. Publ 1994:15, Vägverket,BorlängeVägverket (2000). Användning <strong>av</strong> restprodukter i vägbyggnad, Vägverket, Publikation1999:161, BorlängeVägverket (2001). Provningsmetoder för alternativa material till vägunderbyggnad –Undersökning <strong>av</strong> rosteldad kolbottenaska, slaggrus och krossad betong,Vägverket, ej ännu publicerad, BorlängeWalker, T. (1997). Tungmetaller i jordprofiler i Sundsvall, Examensarbete vid LTU1997:292, LuleåYdrevik, K. (1999). Återvägen, Väg- och transport forskningsinstitutet, VTI notat 67-1999,LinköpingPersonlig kommunikation:Eriksson (2001), Örjan Eriksson, VAVGustafsson (2001), Jon Petter Gustafsson , KTHLarsson (2001), Ulrika Larsson, Scandiaconsult StockholmMattsson (2001), Sten Mattsson, D. A Mattsson ABMizgalewicz (2001), Margareta Mizgalewicz, Scandiaconsult StockholmSkillstedt (2001), Jan Skillstedt, NCC IndustriSvedberg (2001), Bo Svedberg, Scandiaconsult StockholmVon Brömssen (2001), Mattias von Brömssen, Scandiaconsult StockholmInternetadresser:Bergmaterialindustrin Branschbeskrivning (4s)http://www.gmf.a.se/SIDOR/varbrans.htmBrist<strong>av</strong>erkethttp://www.bristakraft.se/Tillståndet i svensk åkermarkhttp://www-umea.slu.se/miljodata/akermark/52


APPENDIXMaterialALLMÄNNA KRAV PÅ FYLLNINGAnläggnings AMASVAMAJord med homogen struktur och utan Jord med homogen struktur och utanlokala anhopningar <strong>av</strong> sten ska lokala anhopningar <strong>av</strong> sten skaanvändas.användas.Fyllningsmaterial får ej vara fruset och Fyllningsmaterial får ej vara fruset ochfår ej innehålla ämnen som kan skada får ej innehålla ämnen som kan skadaledning eller fogmaterial.ledning eller fogmaterial.Fyllningsmaterial får ej heller Fyllningsmaterial skall om inte annatinnehålla växtrester, rötter eller annat anges på ritning eller beskrivningotjänligt material.genomgående vara månggraderat.Om fyllning med naturmaterial skall Om fyllning med naturmaterial skallpackas, skall materialet vara mellan- packas, skall materialet vara mellanellermånggraderat.eller månggraderat.Till fyllning som ska packas får ej lös Till fyllning som ska packas får ej löslera, eller flytbenägen jord med för lera, eller flytbenägen jord med förpackning olämplig vattenkvot, packning olämplig vattenkvot,användas.användas.PackningFyllning får inte utföras på underlag <strong>av</strong>fruset jordmaterial.Godkända material för fyllningredovisas i tabell I nedan.Packningskr<strong>av</strong> för fyllningsmaterialfinns i tabell II.Fyllning får inte utföras på underlag <strong>av</strong>fruset jordmaterial.Godkända material för fyllningredovisas i tabell III nedan.Packningskr<strong>av</strong> för fyllningsmaterialfinns i tabell IV.MaterialPackningKRAV PÅ LEDNINGSBÄDDAnläggnings AMASVAMATill ledningsbädden skall material <strong>av</strong> Månggraderat material <strong>av</strong> typ 2 eller 3atyp 2 eller 3B enligt tabell I användas. enligt tabell III skall användas.Största tillåtna kornstorlek är 32 mm. Största tillåtna kornstorlek är 32 mm.Skarpkantat material större än 12 mmfår inte ingå i ledningsbädd förplastledning.Tjockleken på bädden skall vara 0.15 Tjockleken på bädden skall vara 0.15 m,m, dock minst 0.10 m under muff.Ledningsbädden skall före rörläggningpackas enligt tabell II. Alternativt kanbädden indirekt packas efterrörläggning i samband med packning istödpackningszonen.dock minst 0.10 m under muff.Ledningsbädden skall packas förerörläggning enligt tabell IV men medhalva antalet överfarter. Bädd på löslera eller löst lagrad silt, packas ej.


MaterialPackningKRAV PÅ KRINGFYLLNINGAnläggnings AMASVAMAMaterial <strong>av</strong> typ 2, 3B eller 4 från tabellI skall användas till kringfyllningen.Materialet får som störst ha enkornstorlek på 32 mm. Om partiklarmed större storlekar förekommer skadessa vara jämnt fördelade i fyllningenoch inte vara större än 60 mm idiameter. Dessa måste också varaplacerade på minst 0,15 m frånrörledning.Inom stödpackningszonen skallmaterialet vara detsamma som iledningsbädden.Kringfyllningen skall fyllas <strong>inom</strong> helaledningsbäddens bredd och upp till 0,3m över rörledningens hjässa.Om ledningsgr<strong>av</strong>en är placerad underväg, plan och liknande samt underbyggnad, måste kringfyllningen packasenligt tabell II.Material ur grupp 2, 3a eller 3b utomsilt och lera, från tabell III skallanvändas.Materialet får som störst ha enkornstorlek på 32 mm. Om partiklarmed större storlekar förekommer skadessa vara jämnt fördelade i fyllningenoch inte vara större än 60 mm idiameter. Dessa måste också varaplacerade på minst 0,15 m frånrörledning.Skarpkantat material större än 12 mmfår inte ingå i ledningsbädd förplastledning.Kringfyllningen skall fyllas <strong>inom</strong> helaledningsbäddens bredd och upp till 0,3m över rörledningens hjässa.Under byggnad och hårdgjord yta skallfyllningen packas enligt tabell IV.MaterialPackningKRAV PÅ RESTERANDE FYLLNINGAnläggnings AMASVAMAUnder väg, plan och dylikt skallfyllningen bestå <strong>av</strong> samma typ <strong>av</strong>material som det som används iunderbyggnaden. Om denna består <strong>av</strong>lös finjord eller organisk jord skallmaterial <strong>av</strong> typ 2, 3B eller 4 ur tabell Ianvändas.Under övriga ytor skall material vara<strong>av</strong> samma typ som det uppschaktadematerialet.Om stenar ingår i materialet får de somstörst vara 300 mm och de måste varahomogent fördelade i fyllningen. Omfyllningen packas får stenar ej varastörre än 2/3 <strong>av</strong> lagertjockleken efterpackningen har ägt rum.Fyllningen skall utföras tillöverbyggnadens underkant.Packning ska ske vid samma villkorsom för kringfyllningen.Under hårdgjord yta skall fyllningenbestå <strong>av</strong> samma typ som iunderbyggnaden för hårdgjord yta.Om denna består <strong>av</strong> lös finjord ellerorganisk jord skall material <strong>av</strong> typ 2, 3aeller 3b utom silt och lera ur tabell IIIanvändas.Under övriga ytor skall material vara <strong>av</strong>samma typ som det uppschaktadematerialet.Om stenar ingår i materialet får de somstörst vara 100 mm och de måste varahomogent fördelade i fyllningen. Omfyllningen packas får stenar ej varastörre än 2/3 <strong>av</strong> lagertjockleken efterpackningen, dock max 100 mm.Fyllningen skall utföras tillöverbyggnadens underkant.Under hårdgjord yta skall resterandefyllning packas enligt tabell IV.


Tabell I: Fyllningsmaterial (Anläggnings AMA 98)Tabell II: Fyllning och packning (Anläggnings AMA 98)


Tabell III: Fyllningsmaterial för grundläggning mm (SVAMA )Tabell IV: Fyllning och packning (SVAMA)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!