Tidig hållfasthet hos miljöförbättrad betong
(2025) In LUTVDG/TVBB VBMM01 20251Division of Building Materials
- Abstract
- Concrete is the most widely used construction material worldwide, with an annual global consumption of approximately 30 billion tons and 14–15 million tons in Sweden in 2022. Its popularity stems from its durability, robustness, formability, and resistance to moisture, mold,fire, and sound. However, concrete production has a significant environmental impact, largely due to cement manufacturing, which accounts for about 8% of global CO₂ emissions. One strategy to reduce the environmental footprint is the partial replacement of cement with
supplementary cementitious materials such as slag, a by-product from metal production. Slag reduces cement demand but reacts more slowly, affecting early-age strength development. This master thesis... (More) - Concrete is the most widely used construction material worldwide, with an annual global consumption of approximately 30 billion tons and 14–15 million tons in Sweden in 2022. Its popularity stems from its durability, robustness, formability, and resistance to moisture, mold,fire, and sound. However, concrete production has a significant environmental impact, largely due to cement manufacturing, which accounts for about 8% of global CO₂ emissions. One strategy to reduce the environmental footprint is the partial replacement of cement with
supplementary cementitious materials such as slag, a by-product from metal production. Slag reduces cement demand but reacts more slowly, affecting early-age strength development. This master thesis investigates the early-age stiffening and strength development of concrete with varying slag content. The study evaluates multiple assessment methods, including penetration resistance (stamping method), compressive strength, ultrasonic measurement of the elastic modulus, and calorimetry, to determine their reliability and applicability. As expected,
the results indicate that increased slag content slows early strength development and reduces the maximum heat evolution, highlighting slower hydration and delayed stiffness gain.
Correlations between cumulative heat and compressive strength were established,
demonstrating the potential of calorimetry for rapid, non-destructive early-age strength estimation. The findings provide a foundation for further research on concrete with high slag content and offer practical insights for determining optimal formwork removal, finishing timing, and early loading considerations. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Betong används över hela världen men tillverkningen ger stora koldioxidutsläpp. I detta arbete undersöktes hur tillsats av slagg, en biprodukt från metallproduktion, påverkade betongens tidiga hållfasthet och kunde ge nya möjligheter att bygga mer hållbart.
Betong är världens mest använda byggmaterial tack vare sin hållbarhet, formbarhet och motståndskraft mot fukt, mögel och brand. Men produktionen av cement, en huvudkomponent i betong, står för cirka 8 % av de globala koldioxidutsläppen. Ett sätt att minska miljöpåverkan är att ersätta en del av cementen med slagg. Slagg minskar cementbehovet men reagerar långsammare, vilket påverkade betongens tidiga styrka och tillstyvnad.
I detta examensarbete studerades hur betongens tidiga... (More) - Betong används över hela världen men tillverkningen ger stora koldioxidutsläpp. I detta arbete undersöktes hur tillsats av slagg, en biprodukt från metallproduktion, påverkade betongens tidiga hållfasthet och kunde ge nya möjligheter att bygga mer hållbart.
Betong är världens mest använda byggmaterial tack vare sin hållbarhet, formbarhet och motståndskraft mot fukt, mögel och brand. Men produktionen av cement, en huvudkomponent i betong, står för cirka 8 % av de globala koldioxidutsläppen. Ett sätt att minska miljöpåverkan är att ersätta en del av cementen med slagg. Slagg minskar cementbehovet men reagerar långsammare, vilket påverkade betongens tidiga styrka och tillstyvnad.
I detta examensarbete studerades hur betongens tidiga hållfasthet påverkades av olika mängder slagg. Flera mätmetoder användes, bland annat stämpelmetoden, tryckhållfasthetsprovning, ultraljudsmätning av elasticitetsmodulen och kalorimetri. Resultaten visade tydligt att högre slagghalter fördröjde hållfasthetsutvecklingen och minskade den maximala värmeutvecklingen, vilket speglade en långsammare hydratisering. Samtidigt visade kalorimetri på ett nästan perfekt samband mellan den ackumulerade värmen och tryckhållfastheten, vilket gjorde metoden användbar för snabb och icke-förstörande bedömning av tidig hållfasthet.
Studien ger praktiska insikter för byggprojekt. Rätt balans mellan cement och slagg kan säkerställa önskad hållfasthet inom en viss tidsram, vilket påverkar när formarbete kan tas bort, när betongen kan glättas och när konstruktionen kan belastas. Resultaten visar också att effekten av slagg inte är linjär. Små mängder kan påverka styrkan på ett annat sätt än stora mängder, vilket är viktigt för att optimera blandningarna (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9214468
- author
- Hameed, Abdelrahim LU
- supervisor
-
- Lars Wadsö LU
- organization
- course
- VBMM01 20251
- year
- 2025
- type
- H3 - Professional qualifications (4 Years - )
- subject
- keywords
- Betong Slagg Tillsatsmaterial (SCM) Tidig hållfasthetsutveckling Kalorimetri Hydration
- publication/series
- LUTVDG/TVBB
- report number
- 5143
- other publication id
- LUTVDG/TVBB-5143-SE
- language
- Swedish
- id
- 9214468
- date added to LUP
- 2025-10-28 10:46:23
- date last changed
- 2025-10-28 10:46:23
@misc{9214468,
abstract = {{Concrete is the most widely used construction material worldwide, with an annual global consumption of approximately 30 billion tons and 14–15 million tons in Sweden in 2022. Its popularity stems from its durability, robustness, formability, and resistance to moisture, mold,fire, and sound. However, concrete production has a significant environmental impact, largely due to cement manufacturing, which accounts for about 8% of global CO₂ emissions. One strategy to reduce the environmental footprint is the partial replacement of cement with
supplementary cementitious materials such as slag, a by-product from metal production. Slag reduces cement demand but reacts more slowly, affecting early-age strength development. This master thesis investigates the early-age stiffening and strength development of concrete with varying slag content. The study evaluates multiple assessment methods, including penetration resistance (stamping method), compressive strength, ultrasonic measurement of the elastic modulus, and calorimetry, to determine their reliability and applicability. As expected,
the results indicate that increased slag content slows early strength development and reduces the maximum heat evolution, highlighting slower hydration and delayed stiffness gain.
Correlations between cumulative heat and compressive strength were established,
demonstrating the potential of calorimetry for rapid, non-destructive early-age strength estimation. The findings provide a foundation for further research on concrete with high slag content and offer practical insights for determining optimal formwork removal, finishing timing, and early loading considerations.}},
author = {{Hameed, Abdelrahim}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
series = {{LUTVDG/TVBB}},
title = {{Tidig hållfasthet hos miljöförbättrad betong}},
year = {{2025}},
}