Environmental impacts of foundation methods in connection to road construction : A comparative case study of deep soil mixing, expanded clay lightweight aggregate, foam glass and expanded polystyrene foam (EPS) from an environmental and economical perspective

Jordens klimat varierar normalt över tid, men aldrig tidigare har klimatförändringarna varit så snabba och påtagliga. Stigande temperaturer, förhöjda havsnivåer och hotade ekosystem är till stor del en följd av människans miljöpåverkan som genom sitt utnyttjande av resurser och utsläpp bidrar till den utökade växthuseffekten. Alla berörs och samtliga måste ta sitt ansvar för att förhindra att detta fortskrider. Genom att förstå miljökonsekvenserna av sitt agerande kan bättre förutsättningar skapas för kommande generationer. Studier visar att byggbranschen står för nästan en tredjedel av de totala utsläppen av växthusgaser, men att det fortfarande finns kunskapsluckor kring var miljöpåverkan är som störst. Genom klimatavtal, branschöverskridande forum och verktyg i form av livscykelanalyser och miljövarudeklarationer kan kunskapen lyftas. Ett flertal lättillgängliga verktyg med generiska data har utvecklats för livscykelanalyser av byggnader, men för anläggningssektorn finns ännu inte helt anpassade verktyg. I nuläget väljs grundläggningsmetod mestadels utifrån den ekonomiska aspekten, vilket bidrar till att miljöaspekten inte får önskvärt utrymme. Denna studie är en fallstudie som söker svar på vilken grundläggningsmetod som lämpar sig bäst ur ett hållbart och ekonomiskt perspektiv i en specifik jordprofil av lera som är vanligt förekommande kring Uppsala. För att lyfta kunskapen kring miljöpåverkan, jämfördes fyra vanliga grundläggnings-metoder: inblandningspelare med Multicem och lättfyllnadsmetoderna; lättklinker, skumglas och cellplast. Utifrån sättningsberäkningar i jordprofilen kunde dimensioneringar utföras av materialåtgång för respektive metod. Dimensioneringen användes sedan för att utföra kostnadsuppskattningar och beräkningar av klimatpåverkan, i form av koldioxidekvivalenter, under produktframställning och transporter till den specifika platsen. Utöver detta undersöktes bedömningen av det kemiska innehållet genom två miljödatabaser, BASTA och SundaHus. Resultatet visade att skumglas har den lägsta totala klimatpåverkan, där ungefär hälften av koldioxid¬utsläppen kommer från produktionen och resterande del från transporter. Det tyder på att det geografiska läget för grundläggningen spelar en väsentlig roll för resultatet av klimatpåverkan. Skumglas erhåller bästa betyg i BASTA och SundaHus men har den högsta totalkostnaden av de jämförda alternativen i studien. Inblandningspelare med Multicem som bindemedel har den lägsta totalkostnaden och den näst lägsta klimatpåverkan. Genom intervjustudien konstaterades att val av grundläggningsmetod främst avgörs av kostnaden vilket innebär att Multicem förmodligen skulle väljas i första hand. Utifrån kemiskt innehåll är bedömningen däremot ofullständig, eftersom Multicem ännu inte finns deklarerad i SundaHus. Sammanfattningsvis beror valet av grundläggningsmetod på ett flertal faktorer där företag måste värdera vilken faktor som har högst prioritet.The climate normally varies over time but never before has the climate change been so rapid and tangible. Rising temperatures, elevated sea levels and endangered ecosystems are consequences of human impact on the environment. The use of resources and emissions contributes to the increased impact on the greenhouse effect. Everyone is affected by the climate change and must take his or her responsibility to create better conditions for future generations by understanding the environmental consequences of his or her actions. Studies reveal that the construction industry accounts for almost one third of the total greenhouse gas emissions but there are still gaps in knowledge about the environ¬mental impact. The knowledge can increase through agreements on climate actions, industry-wide forums and tools such as life-cycle assessments and environmental product declarations. Several available tools with generic data have been developed for life-cycle assessments of buildings, but for the infrastructure sector the tools are still not fully developed. Today, the foundation method is mostly chosen based on the economical aspect, and the environmental aspect is not given priority. The aim of this case study is to investigate which foundation method is best suited from an environ-mentally sustainable and economical perspective in a specific soil profile of clay which is common around Uppsala. To raise awareness of environmental impact, four common foundation methods were compared: deep soil mixing with Multicem and light filling methods; expanded clay lightweight aggregate, foam glass and expanded polystyrene foam. Based on settlement calculations in the soil profile, dimensions could be made for consumption of material for each method. The consumption of material was used to make estimations of costs and calculations of climate effect, in terms of carbon dioxide equivalents, during production of the material and transport to the specific location. In addition, the assessment of the chemical content was examined through two environmental databases, BASTA and SundaHus. The result revealed that foam glass has the lowest total climate effect, where about half of the carbon dioxide emissions come from production and the remainder from transport. This indicates that the geographical location of the foundation is important for the result of the climate impact. Foam glass receives the best ratings in BASTA and SundaHus but has the highest total cost of the compared alternatives in the study. Deep soil mixing with Multicem as binder has the lowest total cost and the second lowest climate impact. Through the interview study, it was found that the choice of foundation method is mainly determined by the cost, which means that Multicem would probably be prefered. Based on chemical content the assessment is incomplete since Multicem has not been declared in SundaHus. In summary, the choice of foundation method depends on a number of factors in which companies must evaluate which factor has the highest priority