Ved å blande grafen og betong kan det være mulig å bygge slankere bruer enn i dag. (Foto: Statens Vegvesen)

GRAFÉN I BETONG

Grafén kan gjøre betong 50 prosent sterkere

Kan gi flere muligheter over fjordene langs Ferjefri E39.

GRAFÉN

Grafén omtales gjerne som verdens sterkeste og letteste materiale, med en enestående evne til å lede elektrisitet.

Det er en type todimensjonelt nanomateriale på ett atoms tykkelse, med unike fysiske og kjemiske egenskaper.

Flakgrafitt utvinnes fra grafitt, og fra flakgrafitt kan man både produsere ettlags og flerlags grafén.

Ved å tilsette grafen i betong kan fasthetsgraden øke med opp til 50 prosent.

Det viser nye resultater fra en doktorgradsavhandling det arbeides med i forbindelse med Ferjefri E39 på Chalmers tekniske høyskole i Göteborg.

Store miljøgevinster

Forskerne ved høyskolen har undersøkt mulighetene for å forsterke betongkonstruksjoner ved hjelp av nanomaterialet grafen.

– Nå har vi påvist muligheten for å få høyere fasthetsgrad gjennom å skreddersy grafenens egenskaper til betongen vi ønsker å bruke, sier Johan Liu, professor i mikroteknikk ved Chalmers til Nyteknik.

Så langt er forsøkene kun gjennomført i laboratorie, men dersom effekten kan bli den samme i stor skala, kan miljøgevinstene bli store.

– I første omgang kan man redusere mengden sement i betong og likevel få like god fasthetsgrad ved å tilsette grafen. Dette gjør videre at man kan bygge slankere konstruksjoner og dermed redusere mengden armeringsjern, sier Luping Tang, som veileder doktorgradsavhandlingen ved Chalmers.

Les også: Rundt 50 forskere skal skrive doktorgrad om dette norske veiprosjektet

Gir andre muligheter

Ved de enorme fjordkryssingene langs Ferjefri E39 kan en blanding av grafen og betong ha stor betydning, ifølge prosjektleder for Ferjefri E39, Kjersti Kvalheim Dunham.

– En fasthetsøkning i betongen gir helt andre forutsetninger for å bygge de enorme brukonstruksjonene det blir behov for langs Ferjefri E39-strekket, sier hun.

Dunham forteller at tyngden på materialene i enkelte tilfeller er helt avgjørende for om konstruksjonen i det hele tatt lar seg bygge.

– Enkelte av kryssingene er så lange at de ved for eksempel en hengebru kan kreve et ekstra fundament. Og i noen av tilfellene er det ikke mulig å enkelt sette opp et fundament midt i fjorden. Ved å få ned vekten på materialene kan vi dermed kanskje få muligheten til å bygge konstruksjoner som ellers ikke ville vært mulig, sier hun

Hardangerbrua åpnet for 18 mnd siden: Hardangerbrua åpnet for 18 måneder siden. Nå vil Vegvesenet bygge ny

Forskere ved Chalmers tekniske høyskole har funnet en metode for å blande grafen og betong på som kan øke fasthetsgraden i betong med opp mot 50 prosent. Colourbox

Kan bli aktuelt

Om grafenholdig betong blir løsningen langs Ferjefri E39 er det foreløpig for tidlig å si.

– Vi jobber med flere alternativer nå. Der blir det alltid sånn at vi kommer til å bruke de materialene som er best egnet på de forskjellige stedene. Men om vi kommer dit at det blir betong med grafén som er det best egnede materialet, så kommer det til å bli tatt i bruk på Ferjefri E39, sier Dunham.

I tillegg til forskning på grafen i betong, arbeides det med mulighetene for bruken av grafén i asfalt, på Chalmers.

– Også her vil fasthetsgraden øke. Vi ser mange muligheter for bruken av grafen nå som vi har løst utfordringen som var å få graféen inn i materialene, sier Dunham.

Les også: Disse fjordkryssingene kan endevende biltrafikken på Østlandet