FORPROSJEKTRAPPORT Reologiske og mekaniske egenskaper i betong ved bruk av ulike kornfordelingskurver med vasket/finstoffredusert maskinsand. Prosjektnummer B17B03 Tord Nordmo Bjarne Muilwijk Karoline Friis Ole Morten T. Fjeldberg Bachelorstudium ingeniørfag bygg Dato 27.03.2017
PROSJEKTRAPPORT Prosjektkategori: Bacheloroppgave Fritt tilgjengelig x Omfang i studiepoeng: 20 poeng Fritt tilgjengelig etter: Fagområde: Betongteknologi Rapporttittel: Reologiske og mekaniske egenskaper i betong ved bruk av ulike kornfordelingskurver med vasket/finstoffredusert maskinsand. Forfattere: Ole Morten Fjeldberg, Bjarne Muilwijk, Tord Nordmo og Karoline Friis. Tilgjengelig etter avtale med samarbeidspartner Dato: 27.03.2017 Antall sider: 20 Antall vedlegg: 8 Veileder: Inge R. Eeg. Avdeling / linje: Bachelorstudium i ingeniørfag bygg. Prosjektnummer: B17B03 Utført i samarbeid med: Franzefoss Pukk AS, NorBetong AS og Norcem AS. Kontaktperson hos samarbeidspartner: Tore Saltermark Thea Vik Nordeide Tom Fredvik. Ekstrakt: Bacheloroppgaven består av å utarbeide grunnleggende betongresepter for å kunne ta bruk av maskinsand i en større grad. Forprosjektrapporten gir en oversikt over omfang og arbeidsfordeling. Relevante emneord: Knust tilslag Vasket maskinsand Reologiske egenskaper 1
Forord Denne rapporten er utarbeidet av en gruppe på fire studenter ved Høgskolen i Østfold, avdeling for ingeniørfag - bygg. Det skal skrives bacheloroppgave som omhandler reologiske og mekaniske egenskaper ved bruk av vasket maskinsand. Denne forprosjektrapporten gir en foreløpig oversikt og danner grunnlaget for videre arbeid i prosjektet. Gruppen ønsker på forhånd å takke våre samarbeidspartnere Franzefoss Pukk AS ved Tore Saltermark og NorBetong AS ved Thea Vik Nordeide og Tom Fredvik (nå Norcem AS). Gruppen ønsker også å takke intern veileder Inge R. Eeg, samt avdelingsingeniør Sikander Saleh og ingeniør Per K. Kjelsaas for hjelp på betonglaboratorium. 2
Innholdsfortegnelse Forord... 2 Innholdsfortegnelse... 3 1. Prosjektinformasjon... 4 2. Organisasjonskart... 5 3. Prosjektbeskrivelse... 6 3.1. Bakgrunn for prosjektet... 6 3.2. Prosjektmål... 6 3.3. Problemstilling... 7 4. Prosjektplan... 8 4.1. Ressursallokering... 8 4.2. Tidsdiagram... 9 5. Sammenfattet beskrivelse av løsningsmetodikk... 10 6. Koder og standarder... 11 7. Kontaktinformasjon... 12 8. Vedlegg... 13 8.1. CTR... 13 3
1. Prosjektinformasjon Tittel på hovedoppgave: Reologiske og mekaniske egenskaper i betong ved bruk av ulike kornfordelingskurver med vasket/finstoffredusert maskinsand. Deltagere: Ole Morten Fjeldberg, Tord Nordmo, Bjarne Muilwijk og Karoline Friis. Oppdragsgivere: Franzefoss Pukk AS og NorBetong AS. Kontaktpersoner: Tore Saltermark, Thea Vik Nordeide og Tom Fredvik. Intern veileder: Inge R. Eeg, førstelektor. Hendelse Innebærer Frist Hvor Forprosjektplan Utformes etter mal 7. april Fronter Hjemmeside Gruppe+ forprosjekt 25. april/ 7. Blogg.hiof.no juni Beskrivelse til EXPO retningslinjer pdf 8.mai -------- EXPO-kat Midtveisrapport Utkast til sluttrapport 11. mai Inge (int. veileder) Pressemelding Etter mal, til avis/skriv 2. juni Veileder, avis, nett Bachelor- Etter prosjekthåndbok 8. juni Resepsjon + Fronter prosjektrapport klokken 12.00 Tittel på bachelor --------------------- 8. juni Studentweb klokken 12.00 EXPO 15.-16. juni HiØ, avdeling IR 4
2. Organisasjonskart 5
3. Prosjektbeskrivelse 3.1. Bakgrunn for prosjektet Franzefoss og Norbetong vil nyttegjøre maskinsand til bruk i betong som blir til overs i knuseprosessen av berg til tilslag. Da de naturlige forekomstene av tilslag er av begrenset mengde, er det på høy tid å utnytte maskinsand, slik at tilslaget består av hundre prosent knust tilslag. Det er hovedsakelig maskinsand i størrelsesorden 0-6 mm, som foreløpig kun lagres og opptar plass ved steinbruddene. Sanden blir vasket og fordelt i str. orden 0-2, 2-4, og 4-6 mm. Dette er en utgift for Franzefoss Pukk, da de ikke kan lagre sanden i mer enn to mnd. før det deponeres. Dette er et prosjektsamarbeid mellom Høgskolen i Østfold, Franzefoss og NorBetong. I samarbeid med Norbetong/Norcem skal flere betongresepter testes ut, for å komme fram til den mest optimale kombinasjonen av pasta og tilslag. 3.2. Prosjektmål Resultatmål: Ved fullført bachelorprosjektrapport skal oppgaven danne et grunnlag som skal kunne benyttes til videre arbeid for sammensetning av resepter, forsøk og senere produksjon. Effektmål: Gruppen skal se på mulighetene for å utnytte subbus og maskinsand i betong. Disse materialene gir utfordringer for pukkverk å håndtere da de gir store overskuddsmasser ved knusning. Hensikten med prosjektet er å finne en mer optimal kornkurve av 0-4 slik at vannbehovet blir lavere. Ulempen med et høyt vannbehov, er tilsvarende høyt sementforbruk for oppnåelse av likt v/c-tall. Derfor vil det prøves og drøftes om ulike fraksjonsfordelinger kan gi like optimale resultater som eksempelvis en knuser for rundere kornform. Slike behandlingstiltak gir store økonomiske ulemper for tilslagsprodusentene, og det ønskes derfor å optimalisere reseptene ved å tilpasse mengder av tilslagsfraksjoner av vasket maskinssand i reseptene. 6
Læringsmål: I prosessen skal studentene bruke opplært teori fra emnet betongteknologi, og benytte kunnskapen i praksis, samt bygge videre på dette gjennom erfaring og veiledning. Videre skal rutiner i forbindelse med produksjon av betong på laboratoriet innlæres. Gruppen skal erfare hva det vil si å sette sammen ulike fraksjoner av vasket tilslag og hvordan dette påvirker betongens egenskaper. Etter prøving og tolking av resultater, vil det forsøkes å utarbeide optimale resepter. Her har gruppen stort læringsutbytte av å jobbe som et team. Selve prøvingen i laboratoriet vil etter hvert utføres raskere og gir økt grunnlag for tolking av prøver. 3.3. Problemstilling Problemstilling utarbeidet i samarbeid med intern veileder; Prosjektet tar for seg reologiske og mekaniske egenskaper i betong ved bruk av ulike kornfordelingskurver med vasket/finstoffredusert maskinsand. Da dette er et stort og omfattende utgangspunkt, er det i første omgang utarbeidet fokuspunkter til en mer konkretisert problemstilling: Kan vasket 0-stoff gi gode nok resultater til å benyttes som betongtilslag? Hvor gode resultater gir vasket maskinsand i forhold til naturlig tilslag? Vil vasket maskinsand gi gode nok resultater for å erstatte naturlig tilslag helt? Hvordan vil vasket 0-stoff påvirke reologiske og mekaniske egenskaper, og gir dette mulighet for en overgang til 100% bruk av knust tilslag i betong? 7
4. Prosjektplan Prosjektplanen baserer seg på målsetninger og gitte tidsfrister for prosjektet. Dette fremkommer av fremdriftsplanen utarbeidet som et Ganttdiagram. For komplimentering av denne, er ressursallokering fremstilt i tabell under. Ansvaret for aktiviteten er satt til et gruppemedlem, men alle skal bidra på lik linje og få lik forståelse av aktiviteten som utføres. Arbeidsfordelingen delegeres underveis og følges opp med timelister. 4.1. Ressursallokering Aktivitet Ansvar Dato start Varighet Dato slutt Litteratursøk Bjarne 14.02.2017 30 dager 26.03.2017 Lab oppstartsmøte Tord 15.03.2017 1 dag 15.03.2017 Lab - opprigg/nedrigg Bjarne 15.03.2017 46 dager 16.05.2017 Lab utarbeide prøverutine Ole 20.03.2017 5 dager 24.03.2017 Lab motta leveranser Ole 15.03.2017 42 dager 28.04.2017 Lab tolke resultater Ole 31.03.2017 33 dager 16.05.2017 Fremdrift/CTR Tord 24.03.2017 1 dag 24.03.2017 Forprosjekt Tord 20.03.2017 19 dager 07.04.2017 EXPO-katalog Karoline 28.04.2017 7 dager 08.05.2017 EXPO-stand Karoline 14.06.2017 3 dager 16.06.2017 EXPO-presentasjon Karoline 15.06.2017 2 dager 16.06.2017 Midtveisrapport - sammendrag Bjarne 01.05.2017 10 dager 10.05.2017 Midtveisrapport - konklusjon Tord 01.05.2017 10 dager 10.05.2017 Midtveisrapport Karoline 07.04.2017 25 dager 11.05.2017 Pressemelding Tord 31.05.2017 3 dager 02.06.2017 Hjemmeside/blogg Ole 15.03.2017 62 dager 07.06.2017 Bachleroprosjektrapport Ole 12.05.2017 20 dager 08.06.2017 8
4.2. Tidsdiagram 9
5. Sammenfattet beskrivelse av løsningsmetodikk Oppgaven løses på bakgrunn av opplært teori i emnet betongteknologi, samt videre kompetanse som innlæres under prøving i laboratorium. For å oppnå nok kompetanse på fagområdet, vil det før oppstart i laboratoriet utføres et litteratursøk hvor hovedfokuset vil være en doktorgrad fra NTNU som omhandler knust betongtilslag (Thesis for the Degree of Pjilosophiae Doctor: Development of crushed sand for concrete production with microproportioning. Rolands Cepuritis. (2016) Trondheim. NTNU). Annen relevant litteratur vil gjennomgås for å danne er bredere grunnlag for betong generelt, bergarter, betongtilslag, mekaniske- og reologiske egenskaper for betong. For å få forståelse for vaskeprosessen på Vinterbro (FPU) og hvordan de innførende laboratorieforsøkene ved Norcem, Brevik er utført, ønskes det en befaring til disse plassene. Kortfattet vil løsningsmetodikken baseres på utarbeidelse av referanseresepter, prøving av disse og videre optimalisering av resepter i laboratorium. Gruppen vil til enhver tid hensynta prøverutiner, HMS-krav og dokumentering. Reseptene vil utføres med anbefalte TSS (SP-stoff) fra oppdragsgivere, som er relevante til markedet. 10
6. Koder og standarder Bakgrunnslitteratur: Thesis for the Degree of Pjilosophiae Doctor: Development of crushed sand for concrete production with microproportioning. Rolands Cepuritis. (2016) Trondheim. NTNU Relevante standarder: NS-EN 206:2013 + NA:2014 «Betong» NS-EN 12620:2002+A1:2008+NA:2016 «Tilslag for betong» NS-EN 197 «Sement» NS-EN 934-1 og NS-EN 934-2 «Tilsetningsstoffer for betong» NS-EN 12350 «Prøving av fersk betong» NS-EN 12390 «Prøving av herdnet betong» 11
7. Kontaktinformasjon Tom Fredvik Firma: Norcem AS (tidligere NorBetong AS) Mobil nr.: 901 71 926 E-post: tom.fredvik@norcem.no Tore Saltermark Firma: Franzefoss Pukk AS Mobil nr.: 483 16 470 E-post: tore.saltermark@franzefoss.no Thea Vik Nordeide Firma: NorBeotng AS Mobil nr.: 994 75 695 E-post: theavik.nordeide@norbetong.no Veileder: Inge R. Eeg Firma: Høgskolen i Østfold Mobil nr.: 901 90 550 E-post: inge.r.eeg@hiof.no Prosjektleder: Ole Morten Fjeldberg Mobil nr.: 994 01 975 E-post: omfjeldb@hiof.no Prosjektdeltager: Tord Nordmo Mobil nr.: 482 80 227 E-post: tord.nordmo@hiof.no Prosjektdeltager: Bjarne Muilwijk Mobil nr.: 404 13 462 E-post: frans.b.muilwijk@hiof.no Prosjektdeltager: Karoline Friis Mobil nr.: 948 31 891 E-post: karoline.friis@hiof.no 12
8. Vedlegg 8.1. CTR CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: NorBetong AS, Franzefoss Pukk AS Planlagt start: Planlagt ferdig: 14.02.2017 26.03.2017 CTR ( Aktivitetsnummer:) Tittel: Litteratursøk Aktivitetsnummer: 01 Prosjekt ID: B17B03 Varighet: 30 dager Dato: 24.03.2017 Rev: Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Innhente og bearbeide litteratur relevant til prosjektet. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Finne relevant litteratur til prosjektet for å kunne forstå hva som skal gjøres i laboratorium i form av utførelse og tolking. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Ingen ting kreves for å kunne starte denne aktiviteten. Leveranser: Kommentarer, antagelser Anskaffelser: Informasjon. Ressursbehov Timer: Uspesifisert Utarbeidet av: Karoline Friis Kontrollert av: Tord Nordmo og Ole Morten Fjeldberg 13
CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: NorBetong AS, Franzefoss Pukk AS Planlagt start: Planlagt ferdig: 15.03.17 16.05.17 CTR ( Aktivitetsnummer:) Tittel: Aktivitetsnummer: 02 Lab Prosjekt ID:B17B03 Varighet: 46 dager Dato:24.03.17 Rev: Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Innføring i bruk av utstyr og HMS-krav. Utarbeide, prøve og støpe ulike betongblandinger. Tolke resultater og optimalisere resepter. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) - Få en innføring av utstyr som skal benyttes i lab - Benytte verneutstyr i lab - Rydde og vaske utstyr som er benyttet - Støpe ulike resepter i 100x100x100mm terninger - Dokumentere resultater fra, synk, luftinnhold, fukt i tilslag, densitet og trykkfasthet - Tolke resultater Optimalisere resepter Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) - Informasjon fra veiledere om selve oppgava - Utvikle en problemstilling Leveranser: Leveranser av: - Tilslag - SP-stoffer Kommentarer, antagelser Anskaffelser: Oversendelse av elektronisk blandeskjema Utarbeidet av: Tord Nordmo Ressursbehov Timer: 1200 Kontrollert av: Karoline Friis og Ole Morten Fjeldberg 14
CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: NorBetong AS, Franzefoss Pukk AS Planlagt start: Planlagt ferdig: 20.03.2017 07.04.2017 CTR ( Aktivitetsnummer:) Tittel: Prosjekt ID: B17B03 Varighet: 15 dager Dato: 24.03.2017 Aktivitetsnummer: 03 Forprosjektrapport. Rev: Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Lage Gantt-diagram i MS-project. Timeregnskap. Organisasjonskart. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Problemstilling, milepæler og mål for prosjektet. Leveranser: Kommentarer, antagelser Anskaffelser: Ressursbehov Timer: 65 timer Utarbeidet av: Karoline Friis Kontrollert av: Tord Nordmo og Ole Morten Fjeldberg 15
CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Bachelor - Betongteknologi Franzefoss Pukk og Norbetong AS Planlagt start: 15.03.17 Planlagt ferdig: 07.06.17 Prosjekt ID: B17B03 Varighet: 62 dager CTR (Aktivitetsnummer:) Aktivitetsnummer: 04 Tittel: Hjemmeside Dato: 24.03.17 Rev: Mål Tilfredsstille kriterier om blogg iht. oppgavekrav til bachelor ved Høgskolen i Østfold. Arbeidsbeskrivelse Benytte institusjonens bloggserver med tildelt «Prosjekt ID». Som et minstekrav skal bloggen inneholde gruppebeskrivelse, forprosjektrapport og pressemelding. Inngangsdata Oppstart av hjemmesiden er ikke avhengig av andre aktiviteter i fremdriftsplanen, kun av tildeling av passord og ID fra IT-drift (28.02.17). Videre vil bloggen utarbeides etter kompetansenivå til gruppen på bloggsiden og om det aktuelle temaet. Kommentarer, antagelser Hjemmesiden vil trolig utarbeides før antatt frist, men kan begrenses av publikasjon av pressemeldingen. Ressursbehov Anskaffelser: Bilder, forprosjekt, pressemelding Timer: 15 Utarbeidet av: Ole Morten T. Fjeldberg Kontrollert av: Karoline Friis og Tord Nordmo 16
CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: NorBetong AS, Franzefoss Pukk AS Planlagt start: Planlagt ferdig: 28.04.2017 16.06.2017 CTR (Aktivitetsnummer:) Tittel: Prosjekt ID: B17B03 Varighet: 36 dager Dato: 24.03.2017 Aktivitetsnummer: 05 EXPO Rev: Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Bra gjennomføring av EXPO. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Beskrivelse til katalog (tekst og gruppebilde). Opp- og ned rigging av stand. Stå på stand samt presentasjon av prosjektet. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Fremføring EXPO, bachelorprosjektet må være ferdig. For bilde trengs like t-skjorter. Leveranser: Støtte i form av materiell til stand fra Franzefoss og Norbetong. Kommentarer, antagelser Ressursbehov Anskaffelser: Timer: Stand (alt som hører til av utstyr og tilbehør). Uspesifisert. Utarbeidet av: Karoline Friis Kontrollert av: Tord Nordmo og Ole Morten Fjeldberg 17
Prosjekt: Bachelor - Betongteknologi Franzefoss Pukk og Norbetong AS Planlagt start: 07.04.17 CTR (Aktivitetsnummer:) Aktivitetsnummer: 06 CTR COST TIME & RESOURCE Planlagt ferdig: 11.05.17 Tittel: Midtveisrapport Prosjekt ID: B17B03 Varighet: 25 dager Dato: 24.03.17 Rev: Mål Aktiviteten skal gi grunnlag for endelig rapport med tilbakemeldinger for utbedring. Rapporten skal vise god struktur og følge krav til utarbeidelsen av prosjektrapporten. Arbeidsbeskrivelse Utarbeide en oversiktlig rapport etter krav til: - Skriftstørrelse - Oppsett (linjeavstand, fonter osv.) - Kildehenvisninger (kritikk og stil) - Grovdel vil utarbeides i Google Docs for felles redigering, ferdigstilles i Word. Her skal teoridel, innledning, bakgrunn, prøverutiner, resultater og dokumentasjon fordeles. Inngangsdata Forprosjektrapporten må være ferdigstilt, og arbeidet med prøving og tolking må være godt i gang/ tilnærmet ferdig) før det kan omtales i «midtveisrapporten». Leveranser: Leveranser knyttes til det praktiske (CTR_02_Lab), og ikke utarbeidelse av rapport. Kommentarer, antagelser Det ønskes at alle bidrar i lik grad til det skriftlige arbeidet, men at en/to strukturerte gruppemedlemmer står for oppsett. Ressursbehov Timer: 320 Utarbeidet av: Ole Morten Tveter Fjeldberg Kontrollert av: Tord Nordmo og Karoline Friis 18
CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Bachelor Bachelor - Betongteknologi NorBetong AS, Franzefoss Pukk AS Planlagt start: Planlagt ferdig: 31.05.17 02.06.17 CTR (Aktivitetsnummer:) Tittel: Aktivitetsnummer: 07 Pressemelding Prosjekt ID: B17B03 Varighet: 3 dager Dato: 24.03.17 Rev: Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Opplyse og skape interesse rundt oppgaven og temaet. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Sende ut en pressemelding med presentasjon av: deltakere, samarbeidspartnere, problemstilling, behov og hvilke resultater gruppen har kommet fram til. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Opprette blogg og hjemmeside Leveranser: Kommentarer, antagelser Anskaffelser: Ressursbehov Timer: 36 Utarbeidet av: Tord Nordmo Kontrollert av: Karoline Friis og Ole Morten Fjeldberg 19
CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Prosjekt ID: B17B03 Norbetong AS og Franzefoss Pukk AS Planlagt start: 12.05.2017 Planlagt ferdig: 08.06.2017 Varighet: 20 dager CTR (Aktivitetsnummer:) Aktivitetnummer 08 Tittel: Bachelorprosjektrapport Dato: 24.03.2017 Rev: Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Fullføre prosjektet. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Bygge videre på midtveisrapporten. Levere endelig sluttrapport i resepsjonen og studentweb. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Midtveisrapporten med gitte tilbakemeldinger. Leveranser: Kommentarer, antagelser Anskaffelser: Utarbeidet av: Karoline Friis Ressursbehov Timer: 320 timer Kontrollert av: Ole Morten Fjeldberg og Tord Nordmo. 20