Her bruker Peab stangarmering av basaltfiber mens de støper et gjerde for å hindre at gjedder svømmer opp Telemarkskanalen (Bilde: Peab/Reforcetech)
Her bruker Peab stangarmering av basaltfiber mens de støper et gjerde for å hindre at gjedder svømmer opp Telemarkskanalen. (Bilde: Peab/Reforcetech)

BASALTFIBER

Nå brukes «gråstein» som betongarmering

Basaltfiber

  • Basalt er en tung magmatisk bergart. Så mye som 70 prosent av jordens overflate, havbunn inkludert, består av basalt.
  • Fiber av basalt ble første gang utviklet i 1923 av franskmannen Paul Dhé som fikk et patent i USA.
  • Rundt 1960 begynte forskere både i Sovietunionen og USA å se på basaltfiber for militær bruk, først og fremst i missiler. Først fra 1995 er basaltfiber i noen grad brukt i sivile produkter.
  • I dag er de ledende miljøene i tidligere Sovietunionen, blant annet Russland og Ukraina produserer basaltfiber. Det skjer også mye utvikling i Kina og USA, Tyskland har begynt å vise interesse.
  • Bruksområdene er mange, blant annet varmebeskyttelse, clutchplater og bremseklosser, høytrykks tanker, vindmølleblader, skipsskrog, bilkarrosserier, sportsutstyr og betongarmering.

I Røyken produseres armering laget av basaltfiber, både som stangarmering og fiber. I Verdal ligger et firma som importerer basaltarmering.

Industrielle entusiaster i Tyskland ser for seg en lysende fremtid for basaltfiber. I dag benyttes det hovedsakelig i brannhemmende midler og i begrenset omfang i bil- og romindustrien, melder det tyske ingeniørmagasinet VDI Nachrichten.

Utstrakt bruk ble blant annet hindret av at basaltfibre tidligere hadde en diameter på knapt 5 μm, i tillegg var de svært korte. Disse fibrene kunne ha en kreftfremkallende effekt.

Nå lages fibrene med en diameter på 9 - 13 μm, og moderne produksjonsmetoder gjør det mulig å lage endeløse fibre som ikke skal ha noen helseskadelige effekter.

Enkel produksjon

Produksjonsmetoden skal være forholdsvis enkel. Basalt vaskes, knuses og smeltes. Smeltingen er det kritiske punktet. Basalten smelter ved 1400 grader, men det har vist seg komplisert å få en jevn temperatur for smelten.

Deretter blir smelten presset ut gjennom dyser. Det skal likevel være enklere å produsere basaltfiber enn glassfiber, skriver nettstedet compositesworld.com.

Årsaken er først og fremst at det ikke kreves noen tilsettinger overhodet, mens produksjonen av glassfiber krever tilsetting av andre stoffer under produksjonen, gjerne aluminiumoksider eller boroksid.

Et nytt bruksområde som blir trukket frem er som armering i betongkonstruksjoner.

Selskapet Technobasalt-invest fra Ukraina selger armeringsbasalt som erstatning for armeringsstål, både i form av fiber og tradisjonelle stenger produsert av endeløs viklet fiber. På sine nettsider hevder selskapet at basaltarmeringen ikke veier mer enn 1/4 av stålarmering.

Her bruker Peab stangarmering av basaltfiber mens de støper et gjerde for å hindre at gjedder svømmer opp Telemarkskanalen. Foto: Peab/Reforcetech Peab/Reforcetech

Les også: Ny teknologi gir 25 prosent lettere gipsplater

Korroderer ikke

Siden det ikke korroderer skal det også være tilstrekkelig med mindre overdekking enn når man benytter tradisjonell stålarmering.

Armeringen skal også kunne brukes med mindre overdekning siden basaltstengene ikke er utsatt for korrosjon.

I Røyken har Reforcetech etablert norsk produksjon av basaltfiber både som fiberarmering og som stangarmering. I Verdal importerer Nordic Basalt produkter fra andre land.

Lite brukt

Men så langt er basaltfiber lite brukt i Norge. I det store forskningsprogrammet for betong, COIN, har basalt vært lite fokusert. Det har vært skrevet et par mastergradsoppgaver på NTNU om bruk av basaltfiber til armering.

– Vi tok basaltfiber inn for få år siden, men det har ikke vært rapportert mye, vi arbeider med en artikkel nå, sier Gunnrid Kjellmark ved Sintef Byggforsk.

– Det har ikke helt slått an i Norge, vi er litt i tvil om det vil slå an, sier seniorforsker Ola Skjølsvold.

Han begrunner det med at for fiber, der basaltfiberen blir brukt til å lage en fire-fem centimeter lang mer tradisjonell fiber som plast- og stålfiber, er det behov for fin avstemming mellom fiberens styrke og forankring i betongen.

Test av fiberarmering: «Forskalingen ga fra seg et langt, pinefullt skrik»

Lav E-modul

– Forholdet mellom stryken i fiberen og forankringen i betongen er i dag ikke optimalt.

Skjølsvold forteller at basaltfiberen er svært sterk. Så sterk at den lett blir revet løs under hard belastning. Ønsket er heller at fiberen skal gli litt i betongen under belastning, uten å bli revet løs, det gir optimal seighet.

Skjølsvold er også kjent med at det nå leveres stangarmering av basaltfiber innstøpt i en plastmatrix.

– Det er jo et selskap som vil importere slikt til Norge. Argumentene er at det er så sterkt at det blir behov for mindre armering. Men det har så lav E-modul at det vil bli store tøyninger. Derfor er det nok uaktuelt både til dekker og bjelker, sier Skjølsvold.

Skjølsvold sier at som et nisjeprodukt ser han muligheter, spesielt i kaikonstruksjoner og steder som er utsatt for korrosjon.

Innovative ingeniører

Per Cato Standal er daglig leder i det Røyken-baserte selskapet Reforcetech som produserer basaltfiber, både som stangarmering og som fiberarmering.

Han er mer optimistisk, og ser basaltfiber som en konkurrent til stålarmering på flere områder.

– Det er riktig at den er korrosjonssikker, og derfor egner den seg fint blant annet til offshorekonstruksjoner. Men den kan godt egne seg også andre steder. Men det krever en innovativ ingeniør, det er ikke bare å erstatte stålarmering med basalt, sier Standal.

Han peker på at som fiber, Reforcetech produserer 20 mm og 43 mm lange basaltbaserte fibre, har den en langt bedre spredning i betongen enn både plast- og stålfiber.

Les også: Her river klatrerne eksosrør på 60 tonn

Mindre overdekning

Standal begrunner det med at basaltfiberen har en tetthet som er lik betongens, derfor synker den ikke mot bunnen og den stiger heller ikke til overflaten.

– Som stangarmering er det en fordel når det skal være lett, det blir jo mindre behov for overdekning. Men det er behov for ekstra armering der belastningen er høy, eventuelt større diameter på armeringen. Det skyldes at den er mindre stiv enn stålarmering.

Standal forteller at de nå produserer for fire til fem millioner årlig, men at det investeres i økt produksjon som vil gi dem kapasitet til å produsere for 60 - 70 millioner mot slutten av 2014.

Reforcetech har fått sertifisert sine produkter for offshorebruk av Veritas.

Tungt marked

Nordic Basalt ønsker å importere stangarmering av basalt til Norge. Men det er blitt mye motbakke.

– Ja, vi ønsker dette produktet inn på det norske markedet. Men vi sliter litt med å få noen til å ville teste det, det har vært et litt større lerret å bleke enn vi trodde, sier Bernt Hågensen, deleier og styremedlem i bedriften.

Hågensen arbeidet tidligere som jernbinder hos Reinertsen, der han også var hovedverneombud.

– Det var slik jeg ble interessert. Stålarmering er jo tungt, og det gir slitasjeskader etter noen år. Basaltarmering er veldig mye lettere å håndtere.

Les også: Vegvesenet vil ha mer knust betong i nye veier

Leter etter kunder

Hågensen forteller at det er vanskelig å finne kunder som tør å bruke basaltarmering.

– Vi er i samtaler med noen, men de er skeptiske fordi det ikke finnes tester. For oss som en liten bedrift er det tøft å ta kostnadene ved en Veritas-test, det går fort en million kroner.

Hågensen sier det kan se ut som om ulike industrielle bruksområder kan være lettere å få til enn å få entreprenørene til å ta basaltarmering i bruk. Han er likevel ikke i tvil om at det til slutt vi lønne seg.

– Prismessig blir nok armeringen 30 prosent dyrere enn stål. Men så får du reduserte transportkostnader og du får mindre overdekning og dermed lavere betongkostnader og lavere vekt. Etter mitt skjønn vil det spare seg inn.

Les også:

– Dette er fremtidens byggemateriale

Vegvesenet vil forby rusttregt stål

Statnett tar i bruk komposittmaster for første gang