Luleå University of Technology Publications
Not a member yet
39356 research outputs found
Sort by
Energieffektivisering av kulturhistoriska byggnader med hänsyn till klimatpåverkan och kulturvärden : Långstuga, ett 1700talshus i Härnösand
No full textMer än en tredjedel av byggnaderna i Europa är äldre än 50 år och cirka 75 % av dessa har låg energiprestanda. Dessutom står bygg- och fastighetssektorn för cirka 40 % av Sveriges energianvändning. Energieffektivisering är därför centralt för att kunna uppfylla EU:s mål om att sänka koldioxidutsläppen med 11,7 % år 2030 och Sveriges mål om nettonollutsläpp år 2045. Bland de byggnader som har låg energiprestanda finns kulturbyggnader som är viktiga att bevara som kulturarv för kommande generationer. För att minska byggnadernas energianvändning samt sänka deras klimatpåverkan krävs implementering av energieffektiviseringsåtgärder. Energieffektiviseringsåtgärderna behöver dock ta extra hänsyn till kulturhistoriska byggnader i ett bevarande syfte. Syftet med föreliggande examensarbete är att visa hur man kan energieffektivisera en kulturhistorisk byggnad med hänsyn taget till både klimatpåverkan och kulturvärden. Fallbyggnaden som valdes för arbetet är ett gammalt trähus från 1700-talet, som för att bevaras flyttades den från sin ursprungliga plats (kvarteret Banken) till den nuvarande platsen (Murbergets friluftsmuseum) i Härnösand. Arbetet baserades på litteratur, bygghandlingar och andra dokument som rör byggnaden. Dessutom inkluderades mätningar och observationer som gjorts genom platsbesök. Effekten av olika energiåtgärder studerades genom energisimuleringar med hjälp av BIM Energy Renovation och klimatberäkningar med Byggsektorns miljöberäkningsverktyg (BM). De energiåtgärder som studerades var vindsisolering, golvisolering, ytterväggsisolering, fönsterbyte, FTX-ventilation och solpanelinstallation. Valet av energiåtgärderna baserades på byggnadens nuvarande status samt åtgärdernas möjlighet att bidra till energieffektivisering. Genom energisimuleringar uppskattades varje energiåtgärds energibesparingspotential. Dessutom bestämdes varje åtgärds klimatpåverkan i byggskedet i kgCO2e. Därtill gjordes en bedömning av hur varje åtgärd kan påverka byggnadens kulturhistoriska värde. Resultaten visar att samtliga energiåtgärder har potential att förbättra byggnadens energiprestanda. Installation av solpaneler, ytterväggisolering och byte till fönster med lägre U-värde bidrar till omfattande energieffektivisering. Även vinds- och golvisolering samt FTXinstallation bidrar till lägre energianvändning. Fönsterbyte, FTX-ventilation samt isolering av golv och ytterväggar ger minst växthusgasutsläpp till atmosfären i byggskedet relativt möjlig energibesparing i driftskedet, medan vindsisolering och solpaneler innebär mer utsläpp per sparar kilowattimme. Fönsterbyte och ytterväggsisolering har en direkt kulturpåverkan då de bidrar till större risk för förvanskning av byggnadens kulturvärden. Åtgärder gällande vindbjälklag och golv samt FTX- och solpanelsinstallation har en minimal påverkan på kulturvärdena. Med hänsyn till klimat- och kulturpåverkan visar resultaten att energiåtgärderna gällande golv- och vindsisolering samt FTX-ventilationssystem är de bästa alternativen och att de tillsammans kan sänka fallbyggnadens driftenergianvändning med 23 %. Arbetet visar att det är möjligt att energieffektivisera kulturhistoriska byggnader med en så liten klimatpåverkan som möjligt samtidigt som byggnadens kulturvärde beaktas. Samtliga energiåtgärder har en viss negativ påverkan på kulturvärdet och bidrar till klimatpåverkan beroende på byggnadens status och typ av energiåtgärd. För att uppnå energi- och klimatmål är det nödvändigt med effektiv resursanvändning genom val av hållbara material och åtgärder. Dessutom är det viktigt att etablera standarder för energieffektivisering, bevarandet av kulturvärde samt miljöpåverkan för att uppfylla energi- och klimatmål vid byggnadsrenoveringar
Creep constitutive model for salt rock considering loading and unloading path based on state variables
No full textCreep behaviour in rocks is a typical mechanical property that is directly linked to the stability of underground engineering. The deformations and rate of rocks creep are not only influenced by time but also by the loading and unloading history. To more accurately predict creep mechanical behaviour of salt rocks, the rocks hardening is described by introducing a state variable. A new three-dimensional creep constitutive model of salt rocks was established to describe the loading and unloading history effect of the rheological properties. In this paper, salt rocks creep tests under various loading and unloading histories were conducted to investigate how different loading routes affect the creep behaviour of salt rocks. The effects of the model state variables were analysed through different indicators. An example verification was carried out with the results of plastic deformation tests performed at different loading paths. The findings indicated the creep rate of stepped loading and the stepped unloading under the same stress level were significantly affected by the loading history. The proposed constitutive model can accurately fit the creep test curves of different loading paths, indicate that it can provided a prediction of the historical effect of the creep behaviour of salt rocks. Different parameters affect the different phases of the creep curve. The parameter k primarily affects the overall shape of the creep curves. Parameters m and c primarily influence the steady-state creep length and creep rates, excluding the initial cycle.Validerad;2025;Nivå 2;2025-03-20 (u5);Full text license: CC BY 4.0;Funder: National Natural Science Foundation of China (52274073, 52022014); Chongqing Natural Science Foundation Innovation and Development Joint Fund (CSTB2024NSCQ-LZX0056); National Key R&D Program of China (2024YFB4007100); Rut and Sten Brand foundation;</p
The Role of FeO/SiO2 Ratio in Valorizing Iron Silicate Slags as Supplementary Cementitious Materials
No full textPyrometallurgical copper production is associated with high slag rates, typically ranging from 2.2 to 3.0 tons of slag per ton produced copper. Therefore, slag valorization is necessary to maintain a resource-efficient operation. An attractive application for these iron silicate slags is as supplementary cementitious materials (SCMs), which effectively lowers the CO2 emissions per ton of concrete. Although utilizing iron silicate slags as SCMs has been studied in previous work, the scientific literature has limited data on the isolated effect of composition on the inherent reactivity in cementitious systems. In particular, no reports on the impact of the FeO/SiO2 ratio have been presented in previous publications. Therefore, the present study aimed to isolate this parameter in a synthetic FeO–SiO2–Al2O3–CaO–MgO–Cr2O3 system. Since the amorphous content is a pertinent parameter for SCMs, a hot-stage confocal laser scanning microscope was utilized to assess the crystallization behavior at continuous cooling conditions. Furthermore, high-temperature rheological experiments were conducted to measure the viscosities of the slags in relation to the crystallization behavior. The experiments highlighted that depolymerizing the slag by increasing the FeO/SiO2 ratio poses increased demands on the cooling rate to avoid crystallization, which was consistent with the rheological data on the impact of temperature on structural changes in the slags. Furthermore, Rapid Reliable Relevant (R3) isothermal calorimeter experiments, assessing the inherent reactivity as an SCM, showed that increasing FeO/SiO2 ratios improves early reactivity at the expense of seven-day reactivity, i.e., a balance between the degree of polymerization and contribution of silicon to the reactions.Validerad;2025;Nivå 2;2025-03-20 (u4);Funder: Boliden AB;Fulltext license: CC BY</p
Aktivering av civilplikt för räddningstjänsten : Utredning om påverkan och risker för rollen som operativ brandingenjör
No full text Säkerhetssituationen i Sverige har brister. Förmågan att hantera situationer som krig eller andra krissituationer måste förbättras. Till följd av detta har regeringen fattat beslut om att aktivera införseln av civilplikt inom kommunal räddningstjänst och elförsörjningsområdet. MSB kommer kontakta personer vilka är aktuella för att genomföra en repetitionsutbildning för att sedan bli krigsplacerade med rollen som antingen räddningsbefäl eller räddningsperson. Syftet med detta arbete var att utreda om befintlig personal, med befattningen brandingenjör inom operativ räddningstjänst, är redo för de händelser som kan uppstå till följd av detta. Om deras tidigare kunskaper, verktyg eller förmågor är tillräckliga för att kunna hantera situationer som kan uppstå till följd av höjd beredskap. Detta genomfördes huvudsakligen via intervjuer och enkätstudier som sedan analyserades. Det framkom att det finns stora osäkerheter om vilka situationer som kan uppstå, därmed även en viss osäkerhet om vad införseln av civilplikt rent praktiskt kan innebära i deras ledningsfunktion eller arbetsroll. Trots denna osäkerhet framkom det att brandingenjörer inom operativ roll arbetar på ett fördelaktigt sätt där de följer samma typ av mönster vid olika insatser. Tillit, motivation, kommunikation, delegering och prioritering var några faktorer som ansågs viktiga. Alla dessa bidrog till ett effektivt samarbete där alla inblandade kan få de bästa förutsättningarna för att bidra till en lyckad insats. Även om okunskapen är stor och att det aldrig går att förutspå exakt vad som kommer hända vid en krissituation eller hur en individ kommer agera bedöms förmågan att hantera otänkbara händelser till följd av höjd beredskap för brandingenjörerna inom operativ räddningstjänst som relativt god. Det kan vara svårt att förutspå utfallet av de framtida händelserna och insatserna, men brandingenjörerna arbetssätt genomsyras av ett gynnsamt tankesätt och vilja att göra sitt bästa som individ och i grupp. Däremot är det särskilt viktigt med självinsikt för att veta var sin individuella gräns för överbelastning går då händelser till följd av höjd beredskap sannolikt kommer medföra en högre belastning och påfrestning än brandingenjörernas idag vardagliga arbete. Arbetet har drivits av spekulationer gällande vissa aspekter då vi i dagsläget inte vet exakt vilka situationer vi kan ställas inför, eller om det ens kommer att uppstå någon situation kopplad till höjd beredskap. Det går idag inte att med säkerhet veta hur vi kommer agera i framtiden. Att då förutspå vilka händelser som kan uppstå till följd av höjd beredskap och hur händelserna skulle bemötas blir ännu svårare. Utöver det kan förutsättningar och händelser vara dynamiska och förändras under både snabba och långsamma förlopp så kommer även varje individ att bemöta en situation på sitt sätt. Även om brandingenjörerna har liknande utbildningar, kunskaper och erfarenheter kommer varje individs sätt att leda och uppfatta situationerna vara mer eller mindre unikt. Det hade vart intressant att utreda hur en händelse till följd av höjd beredskap hanterades och jämföra det med resultatet i detta arbete. The security situation in Sweden has shortcomings. The ability to deal with situations such as war or other situations of crisis must be improved. As a result, the government has decided to activate compulsory civilian duty within the municipal rescue service and the electricity supply area. MSB will contact people who are eligible for compulsory civilian duty to undertake a repetition course and then be placed in the role of either rescue officer or rescue worker in case of a crisis. The purpose of the work was to investigate whether existing personnel, with the position of fire engineer in operational rescue services, are ready for the events that may arise as a result of this. If their previous knowledge, tools or abilities are sufficient to handle situations that may arise as a result of increased preparedness. This was mainly carried out via interviews and survey studies which were then analysed. It was found that there is great uncertainty about what situations may arise, and thus also a degree of uncertainty about what the introduction of civilian service may mean in their management function or work role. Despite this uncertainty, it emerged that fire engineers in an operational role work in an advantageous way where they follow the same type of pattern in different operations. Trust, motivation, communication, delegation and prioritization were some factors that were considered important. All of these contributed to an effective cooperation where everyone involved can get the best conditions to contribute to a successful operation, regardless of the uncertainties involved. Although there is an unawareness and the fact that it is impossible to predict exactly what will happen or how an individual will act, the ability to deal with unthinkable events as a result of heightened preparedness for fire engineers in operational rescue services is considered to be relatively good. It can be difficult to predict the outcome of future events and operations, but the fire engineers are imbued with a favorable mindset and desire to do their best as individuals and as a group. On the other hand, it is particularly important to have self-awareness in order to know where one's individual limit for overload is, as events as a result of heightened preparedness will likely entail a higher load and stress than the fire engineers' everyday work today. This work has been driven by speculation in several aspects as we currently do not know exactly what situations we may face, or if there will be any situation linked to heightened preparedness. It is not possible today to know with certainty how we will act in the future. It then becomes even more difficult to predict which events may arise as a result of heightened preparedness and how the events should be responded to. In addition to that, conditions and events can be dynamic and change during both rapid and slower processes, also each individual will respond to a situation in their own way. Although the fire engineers have had similar training previously, knowledge, experiences and the like, everyone’s way of leading and perceiving the situations will be more or less unique. It would have been interesting to investigate how an incident resulting from heightened preparedness was handled and compare it with the results in this work
Corrosion-induced bond deterioration in reinforced concrete: insights from molecular dynamics to bond tests
No full textReinforced concrete is extensively utilized in construction; however, its durability is compromised by corrosion, particularly chloride-induced corrosion prevalent in coastal areas and cold regions where de-icing salts are applied. Timely assessment and monitoring of corrosion are vital for developing effective mitigation strategies and ensuring structural safety. This thesis introduces a multiscale analytical framework that integrates macroscopic, microscopic, and nanoscopic perspectives to comprehensively elucidate corrosion-induced bond deterioration in reinforced concrete. At the macroscale, accelerated corrosion techniques combined with uniaxial tensile tests on reinforced concrete tie specimens were employed. Distributed fiber optic sensing embedded within the rebar, supplemented by digital image correlation and photogrammetry, facilitated the acquisition of critical data, including mass loss of rebar, surface cracking patterns of concrete, strain distribution, bond stress and slip. Microscale analyses utilized X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and nanoindentation to elucidate composition, morphology, and mechanical properties of corrosion products and cement hydrates. At the nanoscale, molecular dynamics simulations provide insights into the physicochemical evolution of corrosion products and their interactions with cement hydrates. Macroscopic preliminary experiments revealed that corrosion may significantly alter strain distribution and bond characteristics, with distributed fiber optic sensor successfully capturing these changes. Molecular dynamics simulations highlighted that mechanical models at the nanoscale lack accuracy for multiscale studies; thus, improvements were made in data extraction methods, size effect considerations, and strain representation. The refined mechanical models are more suitable for multiscale research. To conclude the current research findings, this study has demonstrated the feasibility of multiscale research on corrosion-induced bond deterioration. The integration of these multiscale analyses validates the hypothesis that a comprehensive cross-scale approach can effectively elucidate corrosion-induced bond deterioration in reinforced concrete. This framework not only bridges the gap between structural and material perspectives but also provides a robust foundation for future research and the development of targeted anti-corrosion strategies for critical bond members
From Recession to Success: The Effects of New Industrialization in a Small Local Communityin the County of Norrbotten, Sweden (2007–2026) – project plan.
No full textThis study aims to examine the social, economic, and cultural transformations that occur in a small local community following significant industrial investment. The research focuses on shifts in social cohesion, status hierarchies, and behavioral patterns, investigating how attitudes, values, and perceptions of the future have evolved because of the mining industry’s establishment. The empirical analysis covers the period from 2008 to 2026. The study seeks to answer the following key research questions: 1. How have demographic trends, economic conditions, and local welfare—along with recreational habits and public health—been influenced by the establishment of the mining industry? 2. In what ways have value systems and status relationships between different social groups been affected by the mining investment? 3. How has the mining industry shaped young people’s perceptions of career opportunities and their prospects? 4. What new social challenges, if any, have emerged as a result of the rapid economic growth? 5. What are the anticipated long-term implications for the future of Pajala Municipality
PBAT/PLA copolymer properties improved with end-of-life polyester, viscose, cotton, and silk fibers
No full textBioflex is a biodegradable polymer blend combining poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) and bio-based poly(lactic acid) (PLA), offering properties comparable to polyethylene. However, challenges like limited processability and low mechanical properties restrict its use to agricultural films. In this study, fibers from end-of-life textiles (polyester, viscose, cotton, and silk) are used to address these limitations, demonstrating a resource-efficient approach to reducing landfill deposits. Adding fibers to the polymer blend (30 wt%) visibly improves the melt strength. The end-of-life fibers affect the mechanical properties in different ways: polyester fibers almost double the tensile strength, viscose fibers triples flexural strength, and silk fibers lead to the highest compressive strength. The retained colors of the fibers further contribute to vibrant composites, making them ideal for cosmetics packaging, household goods, fashion accessories, and toys. Additionally, the composting test revealed varied disintegration behaviors. Cotton and silk began disintegrating first, viscose followed, while polyester showed no disintegration, extending the composite's durability in use. This study highlights the potential of end-of-life textiles as an excellent reinforcement for Bioflex copolymer blends, promoting efficient resource use, reducing environmental waste, and unlocking new application areas for biodegradable polymers.Validerad;2025;Nivå 1;2025-03-24 (u2);Full text: CC BY license;Funder: Wallenberg Wood Science Center (WWSC);</p
Influence of Vanadium Oxide on the Viscosity Within the CaO–SiO2–“FeO”–MgO System
No full textThe effect of V2O3 on the viscosity of a calcium silicate melt-based system containing MgO and “FeO” was investigated and correlated with the melt composition using FactSage 8.2, SEM, and XRF. The viscosity was measured with incremental steps of 25 K from 1923 K to 1723 K in an argon atmosphere. The temperature-dependent viscosity was calculated for each slag composition using an Arrhenius-type equation. The results showed that the addition of 5.4 wt pct V2O3 decreased the viscosity of all measured slag systems. Viscosity is an important factor that influences the ability to create a foaming slag in the electric arc furnace (EAF). A synthetic slag with a composition close to an EAF slag was also measured with and without V2O3. Again, the addition of V2O3 decreased the viscosity but also decreased the saturation with magnesio-wüstite and decreased the temperature for formation of dicalcium silicate. Validerad;2025;Nivå 2;2025-03-24 (u5);Full text license: CC BY 4.0;Funder: SSAB; LKAB;HYBRIT project RP
The nurse's experience of caring for children with cancer
No full textBakgrund: Globalt drabbas cirka 400 000 barn årligen av cancer. De vanligaste cancerformerna är leukemier, hjärntumörer och andra solida tumörer utanför hjärnan. Det finns en markant skillnad i överlevnad hos barn i höginkomstländer och de i låg- och medelinkomstländer. Sjuksköterskan har en central roll i omvårdnaden av barn med cancer och bär ett stort ansvar med varierande arbetsuppgifter. Syfte: Att beskriva sjuksköterskans upplevelse av att vårda barn med cancer. Metod: En litteraturstudie med kvalitativ metodik, baserat på 13 vetenskapliga artiklar analyserades med en kvalitativ innehållsanalys med induktiv och manifest ansats. Resultat: Analysen genererade 5 olika kategorier: Att omvårdnaden kräver kontinuerlig utbildning och klinisk erfarenhet, Att kommunikation är en central del i omvårdnaden, Att skapa en trygg och stödjande vårdrelation är viktigt, Att möta barnets död och stödja familjen är utmanande och att arbetsbördan, underbemanning och organisatoriska utmaningar går ut över omvårdnaden. Slutsats: Sjuksköterskan påverkas både psykiskt och emotionellt av de påfrestande utmaningarna som arbetet innebär. Att vårda barn med cancer är krävande men även givande. Sjuksköterskors välmående och utbildning har en direkt påverkan på vårdkvaliteten, och föräldrar utgör en viktig resurs i vården. Vidare forskning krävs för att förbättra stödinsatser och omvårdnadskvalitet
Advanced Optimisation Of Ground Support Systems for Enhancing Underground Tunnel Sta-bility in Geologically Adverse Conditions
No full textThis research aims to optimize ground support systems for underground tunnels in geologically challenging environments, specifically addressing the reduction of Fall of Ground (FOG) incidents in a gold mine in Mashava, Zimbabwe. The study integrates advanced detection and classification methodologies to enhance tunnel stability and safety. Tunnel Reflection Tomography (TRT) was employed to identify unfavorable geological structures ahead of excavation, while core logging at 20 locations on level 7 provided rock mass quality assessments using three classification systems: Bieniawski’s Rock Mass Rating (RMR), Laubscher’s Mining Rock Mass Rating (MRMR), and Barton’s Q-system. The results consistently indicated poor rock mass quality, informing the design and refinement of a robust ground support system. Fallout height data from past FOG incidents and probabilistic key block analysis using J-Block software further validated the support system's effectiveness. The findings significantly reduce collapse risks and downtime, enhancing operational safety and efficiency. This research contributes to developing practical strategies and tools for improving tunnel stability in complex geological settings, offering valuable insights for future advancements in mining support technologies. The study's necessity stems from the industry's growing demand for innovative solutions to enhance tunnel stability in adverse geological settings, particularly in regions with limited access to advanced technologies or methodologies.Godkänd;2025;Nivå 0;2025-04-02 (u5);Full text license: CC BY 4.0;</p