Life cycle assessment of UHPC bridge constructions: Sherbrooke footbridge, Kassel Gartnerplatz footbridge and Wapello road bridge

• Autorzy: Stengel, T. , Schiebl, P.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of life cycle assessments (LCA) performed for three bridges in which UHPC was an essential part of the structure. The bridges investigated are the Sherbrooke footbridge in Canada, the Kassel Gärtnerplatz footbridge in Germany and the Wapello road bridge in USA. The life cycle assessment was performed using the Swiss process and material database ecoinvent. The ecological effects of global warming (GWP100), depletion of the stratospheric ozone (ODP), photo-oxidant formation (POCP), acidification (AP) and eutrophication (NP) were adopted as impact category indicators according to the Dutch CML method. The results show that UHPC used in the Sherbrooke footbridge and the Gärtnerplatz footbridge causes approximately 60 to 85% of the environmental impact. In addition, appreciable contributions are made by the steel truss and the prestressing of the UHPC. In case of the Wapello road bridge, the contribution of UHPC to environmental impact was from 44 to 74% somewhat smaller. As well as UHPC, in particular normal concrete in the bridge deck, the steel reinforcement of the bridge deck and the prestressing of the UHPC contribute appreciably to the effect on the environment. The present contribution is a summary of a paper presented in 2008 AMCM conference.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy całego cyklu użytkowania przeprowadzonej dla trzech mostów, w których betony ultra-wysokiej wytrzymałości (BUWW) stanowiły istotną część konstrukcji. Badane obiekty mostowe to: kładka dla pieszych w Sherbrooke w Kanadzie, kładka dla pieszych Gärtnerplatz w Kassel w Niemczech oraz most drogowy w Wapello w USA. Analiza całego cyklu użytkowania przeprowadzona została z wykorzystaniem procedury szwajcarskiej i materiałowej bazy danych ecoinvent. Ekologiczne efekty globalnego ocieplenia, zubożenie ozonu stratosferycznego, tworzenie się foto utleniacza, zakwaszanie i eutrofizacja zostały zaadaptowane jako wskaźniki kategorii wpływu zgodne z holenderską metodą CML. Wyniki analizy pokazały, że beton ultra-wysokiej wytrzymałości użyty do budowy kładki dla pieszych w Sherbrooke i kładki dla pieszych Gärtnerplatz powoduje około 60 do 85% wpływów środowiskowych. Ponadto, znaczny udział miały również stalowe kratownice i sprężanie BUWW. W przypadku mostu w Wapello, udział betonu ultra-wysokiej wytrzymałości we wpływach środowiskowych był nieznacznie mniejszy i wynosił 44 do 74%. Zarówno BUWW, a w szczególności beton zwykły w jezdni mostowej, zbrojenie jezdni mostowej i sprężanie BUWW przyczyniły się znacząco do wpływu na środowisko. Przedstawiana praca jest podsumowaniem referatu prezentowanego w 2008 roku na konferencji AMCM.

Słowa kluczowe

PL

kładka dla pieszych; most drogowy; beton ultra-wysokiej wytrzymałości

EN

footbridge; ultra-high strength concrete; road bridge

• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 2, no. 1
• Strony: 109-118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Stengel, T.

autor

Schiebl, P.

• Centre for Building Materials (cbm), Technische Universität München (TUM) Baumbachstr. 7, 81245 München,

Bibliografia

• [1] ISO 14041 (1998): Environmental management – Life Cycle Assessment - Goal and scope definition and inventory analysis
• [2] Blais P.Y., Couture A.; Precast, Prestressed Pedestrian Bridge - World's First Reactive Powder Concrete Structure, PCI Journal, September / October 1999. p.60-71
• [3] Adeline R., Lachemi A., Blais P.Y:, Design and behaviour of the Sherbrooke footbridge, Proceedings of the International Symposium on High Performance and Reactive Powder Concretes. 199S. Sherbrooke University, p.59-63
• [4] Fehling E., Schmidt M, Bunje K.. Schreiber I.; Ultra High Performance Composite Bridge across the River Fulda in Kassel - Conceptual Design. Calculations and Invitation to Tender, Proceedings of the International Symposium on Ultra High Performance Concrete. 13.-15. September. 2004. Kassel University, p.69-75
• [5] Botghoff A.; The first European composite bridge made with UHPC in Kassel. Concrete Plant + Precast Technology (BFT International), Volume 72, No. 9, 2006. p.58-65
• [6] Schmidt A., Bunje A.. Fehling D.. Teichmann f.: Brückenfamilie aus Ultra-Hochfestem Beton in Niestetal und Kassel (UHPC bridges in the Nieste valley). Beton und Stahlbetonbau. Jahrgang 101. Heft 3. 2006 p.198-204 (in German)
• [7] Schmidt M.; Einsatz von UHPC beim Bau der Gärtnerplatzbrücke in Kassel (Usage of UHPC for the Gärtnerplatz bridge in Kassel), beton. Heft f>. 2007, p.252-254 (in German)
• [8] Moore B., Bierwagen D.: Ultra High Performance Concrete Highway Bridge, http://w%'w.cenient.org/büokstore,;profile.asp?its;mid =IS736, 07.01.2008
• [9] Nielsen R.J.. Schmeckpeper ER.: Single-Span Prestressed Girder Bridge: LRFD Design and Comparison. Journal of Bridge Engineering. Volume 7. Issue 1, 2U02. p.22-30
• [10] www.pre.nl/simapro/. 22nd October 2Mb
• [11] www.ecoinvent.ch. 22nd October 2Ü0Ó
• [12] Stengel T. Schiessl P.: Life Cycle Assessment of tbe Production of High Strength Steel Fibres for Use in Ultra High Performance Concrete. The International Journal of Life Cycle Assessment, current!) in press
• [13] Stengel T.. Schiessl P.: Sustainable Construction with UHPC - from Life Cycle Inventory Data Collection to Environmental Impact Assessment, Proceedings ot the International Symposium on Ultra High Performance Concrete. 05.-07. March, 20(18. Kassel University
• [14] http://www.cif.org/nom2007/nom-2007-09.pdf, 15.01.2008
• [15] FehlingE., Bunje K„ SchmidtM., TueN.V.; Ultra High Performance Composite Bridge across the River Fulda in Kassel - Accompanying investigations according to the required agreement by the authorities, Proceedings of the International Symposium on Ultra High Performance Concrete, 13.-15. September, 2004, Kassel University, p.819-825
• [16] Jerebic D.Vergleichende Öko-bilanzierung zur Gärtnerplatzbrücke in Kassel aus ultra-hochfestem Beton (Comparative LCA of the Gärtnerplatz bridge in Kassel), Diplomarbeit am Fachbereich Bauingenieurwesen der Universität Kassel, Kassel, Juni 2005 (in German)
• [17] Schreiber W.Entwurf, Konstruktion und Bemessung der Gärtnerplatzbrücke, Tagungsbeiträge zu den 3 (Design and construction of the Gärtnerplatz bridge), Kasseler Baustoff- und Massivbautage, 2003, Universität Kassel, ISBN 3-89958-518-6, p.89-93 (in German)
• [18] Tue N.V, Schneider H.; Besonderheiten bei der Bemessung und der konstruktiven Ausbildung von Bauteilen aus UHPC im Rahmen der Zustimmung im Einzelfall (Design characteristics, construcion and testing of members made from UHPC for a building-authority approval), Tagungsbeiträge zu den 3. Kasseler Baustoff- und Massivbautage, 2003, Universität Kassel, ISBN 3-89958-518-6, p.95-116 (in German)
• [19] Schmidt M., Krelaus R., Teichmann T, Leutbecher T, Fehling E.: Fügen von Bauteilen aus UHPC durch Kleben (Joining members made of UHPC by adhesive bonding), Beton und Stahlbetonbau, Jahrgang 102, Heft 10, 2007 p.681-690 (in German)
• [20] http://www.bauingenieure-kassel.de/, 15.01.2008
• [21] http://www.imagineductal.com/imagineductal/public/ eng/pdf/WapelloBridge.pdf, 15.01.2008
• [22] http://www.aspirebridge.org/pdfs/magazine/issue_03/ mars_hill_sum07.pdf, 15.01.2008
• [23] http://www.wapellocounty.org/roads/marshill/ special%20provisions.pdf, 15.01.2008