Potentialbedömning av flygaskor som bindemedelskomponent

Under de närmaste åren kommer 200 000–800 000 m3 förorenade sediment med gyttjig konsistens, hög vattenkvot och låg hållfasthet att muddras årligen vid utbyggnad av hamnar samt underhållsmuddring av farleder. Dumpning till havs begränsas av att muddermassorna är förorenade och deponering på land kräver transporter och landareal och innebär därmed höga kostnader. Vid uppbyggnad av nya hamnområden används stora volymer bergkross med mera som konstruktionsmaterial. Dessa material kan ersättas av stabiliserade och solidifierade muddermassor, med modifierade geotekniska egenskaper. Metoden att stabilisera/solidifiera förorenade muddermassor har använts under lång tid internationellt [6 och 7] och under senare år även i Norden. I Sverige har bl.a. Gävle Hamn AB och Oxelösunds Hamn AB har fått tillstånd för att återanvända s/sbehandlade muddermassor i hamnkonstruktioner. Återanvändning av de stabiliserade/solidifierade massorna i en geokonstruktion stöds av nya ramdirektivet (2008/98/EG) för avfall där stor vikt läggs vid återvinning

I projektet inventerades flygaskor med avseende på lämplighet och tillgänglighet. Fem flygaskor, enskilda och blandningar, undersöktes i laboratorium som bindemedel, där bindemedelsmixen bestod av 50 % cement, 20 % Merit 5000 och 30 % flygaska. Sediment från Gävle Hamn stabiliserades med en bindemedelsmängd på 150 kg/m3 . Tillverkade prov undersöktes med avseende på hållfasthet, permeabilitet och lakningsegenskaper. Potentialbedömningen utgick från teknik, miljö och ekonomi samt marknadens behov och acceptans för stabiliserade och solidifierade muddermassor som konstruktionsmaterial.

Resultaten visar att flygaskor i en bindemedelsmix med byggcement och Merit 5000 har god potential som bindemedel. Det finns ett klart samband mellan CaO-halt hos flygaskorna och tryckhållfasthet hos de stabiliserade proverna, högst tryckhållfasthet erhölls med flygaska med högst halt av CaO. Samtliga stabiliserade prov klarade grundkriteriet på tryckhållfasthet > 140 kPa, med lägst värde på 300 kPa och ett medianvärde på drygt 500 kPa efter 91 dygn. Proven hade låg permeabilitet, mellan 10-8 m/s och 10-9 m/s. Lakningsförsöken visar att det stabiliserade materialets utlakning av metaller var låg och organiska föroreningar var knappt detekterbara. En bindemedelsmix med 30 % flygaska ger en kostnadsreduktion för bindemedlet som är i storleksordningen 25 %.

Det ställs höga krav på hamnkonstruktioner vilket innebär höga krav även på kvaliteten hos de bindemedel som används vid stabilisering och solidifiering. Därför krävs det robusta bindemedelsblandningar som klarar variation av flygaskornas och sedimentmaterialens kvalitet, samt eventuell variation av inblandad bindemedelsmängd i det stabiliserade materialet. Behovet av stora bindemedelsvolymer innebär att bindemedelsleverantörerna måste samarbeta och att logistiken för att säkerställa leverans av flygaska i ett s/s-projekt är en process som kräver god framförhållning.