Publications
Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
Publications (10 of 47) Show all publications
Rahman, M. S., Hellman, F., Schouenborg, B., Simonsen, E. & Erlingsson, S. (2026). Designing Pavements with Waste and Recycled Materials. In: Ciaran McNally; Páraic Carroll; Beatriz Martinez-Pastor; Bidisha Ghosh; Marina Efthymiou; Nikolaos Valantasis-Kanellos (Ed.), Transport Transitions: Advancing Sustainable and Inclusive Mobility: Proceedings of the 10th TRA Conference, 2024, Dublin, Ireland, Volume 5: Smart Resilient Infrastructure. Paper presented at 10th Transport Research Arena (TRA), Dublin, Ireland, April 15-18, 2024. (pp. 344-350). Springer
Open this publication in new window or tab >>Designing Pavements with Waste and Recycled Materials
Show others...
2026 (English)In: Transport Transitions: Advancing Sustainable and Inclusive Mobility: Proceedings of the 10th TRA Conference, 2024, Dublin, Ireland, Volume 5: Smart Resilient Infrastructure / [ed] Ciaran McNally; Páraic Carroll; Beatriz Martinez-Pastor; Bidisha Ghosh; Marina Efthymiou; Nikolaos Valantasis-Kanellos, Springer, 2026, p. 344-350Conference paper, Published paper (Refereed)
Abstract [en]

Recycled and waste materials from four different sources were investigated as alternatives for crushed rock aggregates in pavement constructions. Two of the materials were coarse fractions of the bottom ash from two incineration plants. The other two materials were crushed concrete from demolished constructions and reclaimed asphalt from road scalpings. Full-scale accelerated tests were conducted on test road-sections constructed with these materials, employing a heavy vehicle simulator (HVS). The materials were also tested in the laboratory e.g., by means of repeated load triaxial (RLT) tests. In both cases, results indicated that the crushed concrete performed the best, followed by the two bottom ash materials and then the reclaimed asphalt. The results from the RLT tests were used to evaluate the model parameters required for simulating the performances of the test-road sections in HVS tests, adopting a mechanistic-empirical pavement analysis tool ERAPave. With this method, good agreements between the measurements and simulations were obtained. Hence, this approach forms the basis for designing pavement sections using these alternative materials for different traffic loading and climatic conditions. With further testing and modelling, it will be possible to create guidelines and design tables for pavement constructions with alternative materials.

Place, publisher, year, edition, pages
Springer, 2026
Series
Lecture Notes in Mobility, ISSN 2196-5544, E-ISSN 2196-5552
Keywords
Waste material, pavement, modelling, HVS test, triaxial test
National Category
Infrastructure Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22220 (URN)10.1007/978-3-032-04774-8_51 (DOI)2-s2.0-105017967533 (Scopus ID)9783032047731 (ISBN)9783032047748 (ISBN)
Conference
10th Transport Research Arena (TRA), Dublin, Ireland, April 15-18, 2024.
Available from: 2025-10-15 Created: 2025-10-15 Last updated: 2025-10-15Bibliographically approved
Hellman, F., Arvidsson, H. & Schouenborg, B. (2026). Hållbar användning av sulfidförande berg i vägkonstruktion. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Hållbar användning av sulfidförande berg i vägkonstruktion
2026 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Sustainable use of sulfide bearing rock in road construction
Abstract [sv]

Bergmaterial är en central resurs i infrastrukturbyggande, men stora mängder entreprenadberg klassas som problematiska på grund av sulfidmineral. Detta leder till deponering, ökade kostnader och större klimatpåverkan. I ett samarbetsprojekt mellan VTI och RISE undersöks om berg med accessoriska mängder sulfidmineral kan användas i vägkonstruktion utan att den tekniska funktionen försämras.

Studien omfattar provtagning från tunnelbaneprojekt i Stockholm, accelererad åldring med väteperoxid för att simulera oxidation samt mekaniska och mineralogiska analyser. Testerna inkluderar LA, Micro-Deval, packningsegenskaper och dynamiska triaxialförsök. Mineralogin analyserades med mXRF och petrografisk tunnslip.

Resultaten visar att även efter kraftig oxidation förändras materialets mekaniska egenskaper endast marginellt. Kornstorleksfördelningen påverkas något genom ökad finfraktion, men hållfasthet och styvhet förblir i stort sett oförändrade.

Projektet lyfter behovet av uppföljning av omgivningspåverkan för att klargöra hur stor risken för surt lakvatten verkligen är i en vägkonstruktion. För att öka kunskapen ges förslag på uppföljning av teststräckor, hydrologiska riskbedömningar och utveckling av standardiserade metoder för karakterisering. Projektet betonar att ökad användning av sulfidförande berg kan minska klimatpåverkan och kostnader.

Abstract [en]

Rock materials are a key resource in infrastructure construction, but large volumes of excavated rock are classified as problematic due to the presence of sulfide minerals. This leads to disposal, increased costs, and greater climate impact. In a collaborative project between VTI and RISE, the potential for using rock containing accessory amounts of sulfide minerals in road construction without compromising technical performance is being investigated.

The study includes sampling from subway construction projects in Stockholm, accelerated ageing using hydrogen peroxide to simulate oxidation, and mechanical and mineralogical analyses. The tests include Los Angeles (LA), Micro-Deval, compaction properties, and dynamic triaxial tests. Mineralogy was analysed using mXRF and petrographic thin sections.

The results show that even after extensive oxidation, the mechanical properties of the material change only marginally. The particle size distribution is affected somewhat through an increase in fines, but strength and stiffness remain largely unchanged.

The project highlights the need for monitoring environmental impact to better understand the actual risk of acidic leachate in a road structure. To advance knowledge, the study proposes follow-up of test sections, hydrological risk assessments, and the development of standardised characterisation methods. The project emphasises that increased use of sulfide-bearing rock can reduce climate impact and costs.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2026. p. 37
Series
VTI rapport, ISSN 0347-6030 ; 1252
Keywords
Sulfide-bearing rock, road construction, mechanical properties, sustainability, resource efficiency, Sulfidberg, vägkonstruktion, hållbarhet, mekaniska egenskaper, hållbarhet, resurshushållning
National Category
Infrastructure Engineering Geotechnical Engineering and Engineering Geology
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22387 (URN)10.65151/vti207591 (DOI)
Projects
Sulfidberg/Sulfide rockmaterial
Note

Uppdragsgivare/Commissioned by Trafikverket

Available from: 2026-01-28 Created: 2026-01-28 Last updated: 2026-02-10Bibliographically approved
Hellman, F., Simonsen, E., Fridell, K., Rahman, M. S., Schouenborg, B. & Junghage, A. (2025). Funktion och uppföljning av BGG (Blå-Grön-Grå) infrastruktur för klimatanpassning (Del 1): Dimensionering, bärighet och infiltration. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Funktion och uppföljning av BGG (Blå-Grön-Grå) infrastruktur för klimatanpassning (Del 1): Dimensionering, bärighet och infiltration
Show others...
2025 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Function and follow-up of Blue-Green-Gray infrastructure (BGG) for climate adaptation, Part 1 : Dimensioning, load-bearing capacity and infiltration
Abstract [sv]

Klimatförändringar medför ökade nederbördsmängder, vilket ställer högre krav på dagvattenhantering i urbana miljöer. Traditionella dräneringssystem riskerar att överbelastas, särskilt i tätbebyggda områden med hårdgjorda ytor. Blå-Grön-Grå-konstruktioner (BGG) erbjuder en hållbar lösning genom att kombinera bärighet, dagvattenhantering och stöd för vegetation. Dessa konstruktioner har överbyggnad bestående av bergmaterial utan finmaterial med stort hålrum som tillfälligt kan lagra vatten och finns i två varianter: med dränerande ytbeläggning eller tät beläggning med infiltration via brunnar. I detta projekt har bärighet och infiltrationskapacitet undersökts på fyra platser i Sverige. Resultaten visar att BGG-konstruktioner uppnår likvärdig bärighet som traditionella lösningar och har mycket god infiltration även efter flera års drift. Projekteringsverktyget ERAPave (Elastic Response Analysis of Pavements – Performance Predictions) har använts för dimensionering, och rapporten innehåller även riktlinjer för materialval och upphandling. BGG-systemen visar stor potential för klimatanpassning av urbana ytor och kan med fördel användas på lågtrafikerade gator, gång- och cykelvägar samt torg.

Abstract [en]

Climate change is leading to increased precipitation, placing greater demands on stormwater management in urban areas. Traditional drainage systems are often insufficient, especially in densely built environments with impervious surfaces. Blue-Green-Grey (BGG) constructions offer a sustainable solution by combining structural load-bearing capacity, stormwater management, and support for vegetation. These systems feature a porous substructure of rock materials without fines that temporarily store water and are available in two types: with permeable surface layers or sealed surfaces with infiltration via inlets and drains. This project evaluated the load-bearing capacity and infiltration performance of BGG constructions at four locations in Sweden. Results show that BGG systems achieve comparable structural performance to conventional designs and maintain excellent infiltration capacity even after several years of use. The ERAPave (Elastic Response Analysis of PAVEments – Performance Prediction) design tool was used for planning, and the report includes guidelines for material selection and procurement. BGG systems show strong potential for climate adaptation in urban environments, particularly on low-traffic streets, pedestrian and bicycle paths, and public squares.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025. p. 84
Series
VTI rapport, ISSN 0347-6030 ; 1239
Keywords
Climate adaptation, flooding, stormwater management, Blue-Green-Grey constructions (BGG), Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), permeable surface layer, open-graded base layers, ERAPave, Klimatanpassning, översvämningar, dagvattenhantering, Blå-Grön-Grå-konstruktioner (BGG), dränerande ytbeläggning, öppna förstärkningslager, ERAPave
National Category
Infrastructure Engineering Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22084 (URN)
Projects
Byggnation, funktion och uppföljning av multifunktionella konstruktioner för klimatanpassning / Construction, function, and monitoring of multifunctional structures for climate adaptation
Funder
Vinnova
Note

Forskningsfinansiering av Vinnova via InfraSweden program.

Available from: 2025-06-25 Created: 2025-06-25 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Dolk, E., Arvidsson, H. & Hellman, F. (2025). Provhantering för glimmerhalt: Laboratorieförsök och provningsjämförelse. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Provhantering för glimmerhalt: Laboratorieförsök och provningsjämförelse
2025 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Sample handling for mica content : Laboratory study and test comparison
Abstract [sv]

Bakgrund/syfte

Glimmer är en grupp mineraler som kan försämra egenskaperna för vägbyggnadsmaterial när de finns i stora mängder. Metoden för att bestämma glimmerhalt i Trafikverkets kravdokument ger stora spridningar mellan olika utförare och tillfällen, vilket kan bero på variationer i provberedning. Syftet med projektet är att utvärdera effekterna av olika steg i provberedning för att bestämma glimmerhalt och ge rekommendationer för förbättring av provningsmetoden. Målet är att öka metodikens robusthet och minska spridningar beroende på provberedning.

Metodik

Provberedningsparametrar som kan påverka glimmerhalten har varierats en i taget. Undersökta parametrar inkluderar fukthalt vid neddelning, torktemperatur, antal neddelningssteg och siktningsintensitet. Arbetshypotesen har varit att ju lägre glimmerhalt man erhållit för samma prov desto mindre påverkan har gjorts på provet. Samtidigt pågick en provningsjämförelse där deltagarnas provberedning skulle vara minimal för att utvärdera metodens tillförlitlighet med så lika provberedning som möjligt.

Resultat

Resultaten visar att lägsta glimmerhalt uppnås med följande parametrar:

  1. Fukthalt vid neddelning: Fuktkvot 2 % ger lägsta glimmerhalten (20 %), medan torra och våtare prov ger högre halt (vattenkvot 6 % ger 28 %).
  2. Antalet neddelningssteg: Små variationer i glimmerhalt, ca 2–3 procentenheter.
  3. Torktemperatur: Lägsta glimmerhalt (18 %) vid torkning i rumstemperatur, högsta glimmerhalt vid torkning i 150 °C (27 %).
  4. Siktningsintensitet: Små variationer i glimmerhalt, ca 2–3 procentenheter.

I provningsjämförelsen är reproducerbarheten1, R, ca 11 %, vilket är nästan en halvering från en tidigare jämförelse (2019).

Diskussion/slutsats

Fysikaliska parametrar (fukt och temperatur) påverkar glimmerhalten upp till 8–9 procentenheter, medan mekaniska parametrar (neddelning och siktning) har liten eller ingen påverkan. Minimerad provberedning för deltagarna i provningsjämförelsen från 2023 jämfört mot provningsjämförelsen2019 visar att spridningar och reproducerbarheten nästan halverats, vilket indikerar att provberedningen har betydelse.

Rekommendationer

  • Initial neddelning bör ske lätt fuktigt (ca 2 %).
  • Torktemperatur bör hållas vid 110 °C, även om torkning i rumstemperatur påverkar glimmerhalten mindre. 
Abstract [en]

Background/Purpose

Mica is a group of minerals that can deteriorate the properties of road construction materials when present in large quantities. The method used for determining mica content described in the Trafikverkets specification has poor reproducibility, which may be due to variations in sample preparation between different laboratories. The purpose of the project is to evaluate the effects of different steps in sample preparation for determining mica content and provide recommendations for improving the testing method. The goal is to increase the robustness of the methodology and reduce variations due to sample preparation.

Methodology

Sample preparation parameters that may affect mica content were varied one at a time. The parameters investigated include moisture content during splitting, drying temperature, number of splitting steps, and sieving intensity. The underlying assumption was that the lower the mica content, the less impact has been made. Simultaneously, a testing comparison was conducted where the variations in the participants' sample preparation was minimized.

Results

The results show that the lowest mica content is achieved with the following parameters:

  1. Moisture content during splitting: Moisture ratio of 2% gives the lowest mica content (20%), while dry and wetter samples give higher content (moisture ratio of 6% gives 28%).
  2. Number of splitting steps: Small variations in mica content, about 2-3 percentage points.
  3. Drying temperature: Lowest mica content (18%) when drying at room temperature, highest mica content when drying at 150°C (27%).
  4. Sieving intensity: Small variations in mica content, about 2-3 percentage points.

In the testing comparison, reproducibility, R, is about 11%, which is almost halved the value obtained from a previous comparison (2019).

Discussion/Conclusion

Physical parameters (moisture and temperature) affect the obtained mica content up to 8-9 percentage, while mechanical parameters (splitting and sieving) have little or no effect. Minimized sample preparation procedure, for the participants, in the testing comparison in 2023 resulted in almost halved value for reproducibility compared to the testing comparison 2019 indicating that the sample preparation is significantly contributing to the variations in the test results.

Recommendations

  • Initial dividing of the sample should be done when it is slightly moist (about 2%).
  • Drying temperature should be maintained at 110°C, even though drying at room temperature affects mica content less.
Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025. p. 32
Series
VTI resultat ; 2025:7
Keywords
Mica, mica content, sample preparation, rock material, Glimmer, glimmerhalt, provberedning, bergmaterial
National Category
Geotechnical Engineering and Engineering Geology
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22212 (URN)
Funder
Swedish Transport Administration
Available from: 2025-10-14 Created: 2025-10-14 Last updated: 2025-10-14Bibliographically approved
Hellman, F., Rahman, M. S., Schouenborg, B., Simonsen, E. & Erlingsson, S. (2025). Recycled materials for road construction: performance prediction based on full-scale accelerated testing. Road Materials and Pavement Design
Open this publication in new window or tab >>Recycled materials for road construction: performance prediction based on full-scale accelerated testing
Show others...
2025 (English)In: Road Materials and Pavement Design, ISSN 1468-0629, E-ISSN 2164-7402Article in journal (Refereed) Epub ahead of print
Abstract [en]

One step towards reducing construction and industrial wastes (CIW) is to enhance their utilisation in road construction. Prior to their implementation, it is essential to evaluate their mechanical properties to ensure suitability and establish design guidelines. With this objective, four CIW materials were tested using repeated load triaxial (RLT) equipment to evaluate the materials’ functional properties, namely stiffness (Mr) and permanent deformation (PD) characteristics. In addition, full-scale accelerated pavement tests (APTs) were conducted where the four CIW materials were used as the subbase layer instead of traditional materials. Thereafter, a mechanistic–empirical (ME) pavement design and performance prediction method was used to predict their APT performances based on the RLT testing parameters. It was found that the ME performance method can adequately predict the CIW´s rutting development. The approach presented here, therefore, can facilitate the development of design guidelines and the increased utilisation of CIW-based materials in road construction projects.  

Place, publisher, year, edition, pages
Taylor & Francis, 2025
Keywords
Road construction, Recycled materials, Repeated load triaxial testing, Full-scale testing, Modelling, Accelerated pavement testing
National Category
Infrastructure Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22253 (URN)10.1080/14680629.2025.2571926 (DOI)001592443800001 ()2-s2.0-105018942625 (Scopus ID)
Funder
Vinnova, 2020-01838Vinnova, 2024-00154
Available from: 2025-10-27 Created: 2025-10-27 Last updated: 2025-11-04Bibliographically approved
Hellman, F. & Haraldsson, M. (Eds.). (2025). Sammanställning av referat från Transportforum 2025. Paper presented at Transportforum, Linköping, Sverige, 15-16 januari, 2025.. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Sammanställning av referat från Transportforum 2025
2025 (Swedish)Conference proceedings (editor) (Other academic)
Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025. p. 498
National Category
Infrastructure Engineering Transport Systems and Logistics Vehicle and Aerospace Engineering Economics
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-21475 (URN)
Conference
Transportforum, Linköping, Sverige, 15-16 januari, 2025.
Available from: 2025-01-08 Created: 2025-01-08 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Hellman, F. & Haraldsson, M. (Eds.). (2025). Sammanställning av referat från Transportforum 2026. Paper presented at Transportforum, Linköping, Sverige, 14-15 januari, 2026.. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Sammanställning av referat från Transportforum 2026
2025 (Swedish)Conference proceedings (editor) (Other academic)
Abstract [sv]

Transportforum är den bästa starten på varje nytt år för alla i transportsektorn. En källa till inspiration, kunskap och ett utökat nätverk. Den årliga konferensen vänder sig till offentliga och privata aktörer inom transport, mobilitet och infrastruktur i Sverige och välkomnar över 1 000 deltagare och cirka 40 utställare. Transportforum 2026 arrangerades 14–15 januari i Linköping. Konferensen innehöll hundratals föredrag inom elva ämnesområden. 2026 års upplaga hade särskilt fokus på hur ett alltmer automatiserat och elektrifierat transportsystem påverkar samhället – från individ till infrastruktur.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025. p. 699
National Category
Transport Systems and Logistics Vehicle and Aerospace Engineering Infrastructure Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22343 (URN)
Conference
Transportforum, Linköping, Sverige, 14-15 januari, 2026.
Available from: 2025-12-09 Created: 2025-12-09 Last updated: 2025-12-09Bibliographically approved
Hellman, F., Arvidsson, H. & Nordin, L. (2025). Undersökning av infiltrationskapacitet i vägens sidoområde. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Undersökning av infiltrationskapacitet i vägens sidoområde
2025 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Investigation of infiltration capacity in the roadside area
Abstract [sv]

Rapporten undersöker infiltrationskapaciteten i vägens sidoområden, med fokus på innerslänt och dikesbotten. Syftet är att förbättra dagvattenberäkningar i Trafikverkets projekt för att möjliggöra mer träffsäkra och kostnadseffektiva dagvattenlösningar.

Fältmätningar med MPD (Modified Philip-Dunne) infiltrometer och laboratorieförsök har genomförts på tre vägtyper: en äldre landsväg (väg 32), en modern landsväg (väg 687) och en riksväg (E45). Resultaten visar att moderna vägar byggda enligt TRVINFRA (Trafikverkets infrastrukturregelverk –en samling tekniska krav och riktlinjer för väg‑ och järnvägsinfrastruktur samt relaterad anläggningsbyggnation) generellt har högre infiltrationskapacitet än äldre vägar med naturmaterial. Kornstorleksanalyser visar att finmaterial som silt och lera ger låg infiltration, medan grovkorniga material ger högre infiltration. 

MPD-infiltrometern är användbar även i lutande slänter, men har begränsningar i datatillgång och kostnad. Mätresultaten överensstämmer med förväntad infiltration baserat på materialanalys.

Infiltrationskapaciteten överstiger ofta Trafikverkets schablonvärde för gräsklädda ytor på 150 l/s/ha, vilket öppnar för platsanpassade lösningar. Samtidigt bör viss överdimensionering beaktas med hänsyn till klimatförändringar och extremväder. Genom att anpassa dagvattenlösningar till lokala förhållanden och klimatrelaterade risker kan Trafikverket uppnå mer hållbara och resilienta infrastrukturlösningar.  

Abstract [en]

This report presents an investigation into the infiltration capacity of roadside areas, with a particular focus on inner slopes and ditch bottoms. The study was conducted as part of a commission from the Swedish Transport Administration (Trafikverket), aiming to improve stormwater calculations and thereby enable more accurate and cost-effective stormwater management solutions in road infrastructure projects.

Infiltration capacity is a key factor in determining how stormwater is handled within the road corridor. Through field measurements using the MPD (Modified Philip Dunne) infiltrometer and complementary laboratory tests, the report examines variations in infiltration depending on road type, material composition, geological conditions, and maintenance history. Three road types were studied: an older rural road (Road 32), a modern minor road (Road 687), and a national highway (E45). The results indicate that modern roads constructed in accordance with TRVINFRA specifications (The Swedish Transport Administration’s infrastructure regulations – a collection of technical requirements and guidelines for road and railway infrastructure as well as related construction works), particularly those incorporating lightweight embankments and crushed rock materials—exhibit higher infiltration capacity than older roads built with natural materials.   

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025. p. 42
Series
VTI resultat ; 2025:9
Keywords
Infiltrationkapacitet, MPD-infiltrometer, hydraulisk konduktivitet, innerslänt
National Category
Infrastructure Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-22347 (URN)
Available from: 2025-12-12 Created: 2025-12-12 Last updated: 2025-12-12Bibliographically approved
Rahman, M. S., Hellman, F., Schouenborg, B. & Simonsen, E. (2024). Alternative and recycled materials as pavement unbound layers. In: Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson (Ed.), Sammanställning av referat från Transportforum 2024: . Paper presented at Transportforum, Linköping, Sweden, January 17-18, 2024. (pp. 425-426). Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Alternative and recycled materials as pavement unbound layers
2024 (English)In: Sammanställning av referat från Transportforum 2024 / [ed] Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson, Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut , 2024, p. 425-426Conference paper, Oral presentation with published abstract (Other academic)
Abstract [en]

Waste materials and biproducts from various industries can be a good alternative source of pavement materials. This will reduce the demand for natural aggregates. Instead of dumping as landfill, using these materials in pavements will significantly contribute to obtaining climate neutrality and circular economy. However, based on the sources, the properties of these materials can vary widely. Knowledge and experience regarding the suitability and performance of these waste materials in pavements is not as extensive as conventional materials. Hence, prior to employing in pavement constructions, it is necessary to investigate the mechanical properties of these materials in a systematic manner and to create guidelines for their usage. 

In this study, recycled materials from four different sources were investigated as alternatives for pavement constructions. Two of the materials were coarse fractions of the bottom ash from two incineration plants. The other two materials were crushed concrete from demolished constructions and material from road scalpings. Both laboratory and full-scale accelerated tests were conducted. The objectives were to compare their relative performances and to obtain and calibrate the material properties for further design using a pavement design tool ERAPave.  

The laboratory investigations were based on repeated load triaxial (RLT) testing. From the RLT tests, the stiffness and permanent deformation properties as well as the model parameters used in ERAPave for each of these materials were evaluated.  

For the full-scale accelerated tests, four instrumented test structures were built where all the layers were identical except for the subbase layers which were composed of each of the alternative materials. These structures were then tested employing a heavy vehicle simulator (HVS). During the passages of the wheel of the HVS, development of the surface rutting as well as deformations and stresses in the different layers were registered.  

In both laboratory and full-scale tests, results indicated that the crushed concrete performed the best which is comparable to well-graded crushed rock aggregates. Material from road scalpings demonstrated the weakest performance followed by the two bottom ash materials.  

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2024
National Category
Infrastructure Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-20744 (URN)
Conference
Transportforum, Linköping, Sweden, January 17-18, 2024.
Available from: 2024-04-04 Created: 2024-04-19 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Hellman, F., Simonsen, E. & Schounborg, B. (2024). Användning av sekundära ballastråvaror och koppling till funktion och dimensionering. In: Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson (Ed.), Sammanställning av referat från Transportforum 2024: . Paper presented at Transportforum, Linköping, Sverige, 17-18 januari, 2024. (pp. 424-424). Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Användning av sekundära ballastråvaror och koppling till funktion och dimensionering
2024 (Swedish)In: Sammanställning av referat från Transportforum 2024 / [ed] Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson, Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut , 2024, p. 424-424Conference paper, Oral presentation with published abstract (Other academic)
Abstract [sv]

Behovet av ballastmaterial ökar snabbt med pågående förtätning och växande städer med tillhörande infrastruktur, inte bara i Sverige. Det är i och kring städerna som det blir allt svårare att skaffa fram bergmaterial av alla slag. För ett mer cirkulärt och hållbart byggande av anläggningsinfrastruktur såsom hårdgjorda ytor i våra städer och bättre nyttjande av förnybara råvaror krävs därför att man ökar användningen av alternativa ballastmaterial såsom tex slaggrus, krossad betong och fräsasfalt. Det krävs att man tar fram förtroendeskapande, vetenskapligt baserat underlag och regelverk för dimensionering av hårdgjorda ytor. Det måste dessutom vara lätt att använda denna typ av produkter.  

Kunskap från tidigare utförda projekt kommer att kunna användas för att ta fram tabeller för olika trafikklasser och användningsområden. Projektet har tagit materialparametrar så att man enkelt kan modellera funktion och livslängd.Materialparmetrar tas fram i labbtester tex triaxialförsök och standardmetoder. Vi utvärderar modellerade resultat och funktion med uppmätta resultat Projektet använder dimensioneringsverktyget ERAPave för slaggrus och andra alternativa ballastmaterial för trafikbelastade hårdgjorda. Försöken görs för att kunna förbättra och få större förståelse för svagheter och styrkor i konstruktionslösningarna och utvärdera dessa. 

Slutsatserna från laboratorie och fullskaleförsök visar att de uppmätta tekniska egenskaperna i många fall är utanför de krav som normalt ställs på tradionella obundna bergmaterial exempelvis styvhet, packningsegenskaper och kornkurva. Detta försvårar upphandling av dessa material. Man behöver vara medveten om skillnaderna och kunna hantera dessa i upphandling. Resultat från detta projekt och flera tidigare projekt visar att funktionen oftast är tillräckligt bra. I många fall har de också en långsam styvhetstillväxt (tex betong kross och slaggrus).  

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2024
National Category
Transport Systems and Logistics
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-20742 (URN)
Conference
Transportforum, Linköping, Sverige, 17-18 januari, 2024.
Available from: 2024-04-04 Created: 2024-04-19 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Organisations
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0001-6122-8496

Search in DiVA

Show all publications