Sammenbruddet: Da sammenbruddet kom, skjedde alt veldig fort. Bilde nr. 1 i serien er tatt kl. 14:37:47, bilde nummer fem er tatt fire sekunder senere, kl. 14:37:51.

FIBERARMERING

«Forskalingen ga fra seg et langt, pinefullt skrik»

Fiberarmering

  • Fiberarmering er armering ved hjelp av (et stort antall) fibre som blandes inn i betongen på blandestasjonen.
  • Det er to typer fibre som er vanlig i bruk, stålfibre og fibre av polypropylen, karbonfibre eller basaltfiber kan også brukes.
  • Lengden av en enkelt fiber er omtrent 5–10 cm, og diameteren er som en tynn ståltråd. Fibrene har en utforming som bidrar til god heft i betongen, enten ved hjelp av grov overflate, bølget utforming eller kroker i endene.
  • Fiberarmering er til nå mest benyttet i sprøytebetong, men blir også brukt som armering i golv hvis det ikke er fare for at golvet kan bli belastet med spesielt store laster.
  • Etter hvert ser man for seg at fiber også skal kunne brukes som armering i konstruksjoner utsatt for stor belastning.
  • Et standardiseringsarbeid i regi av Eurocode har startet. Det er ennå for tidlig å si når en standard vil være klar, men professor Terje Kanstad, som er norsk representant, sier at det så langt ikke har vært stor uenighet.
  • Tidligere brukte man også asbestfibre for å armere betong, men etter at man oppdaget skadevirkningene ved bruk av asbest, ble all bruk forbudt. Eternitt ble i sin tid et kjent varemerke for vegg og takplater med fiberarmert betong.

Forskalingen ga fra seg et langt, pinefullt skrik. Alle blikkene ble uvegerlig trukket mot lyden, men ingen bevegelse var å se.

Så kom et kort, men høyt knakk fra en helt annen kant. Alle hodene snudde seg, frem og tilbake. Det var lydene som styrte blikkene. Det var skrekkfilmlyder, og de var effektive. Men dette var virkelig.

– Hvor mye er det nå?

– Det har passert 40 millimeter nedbøyning.

Men ingen kunne identifisere et eneste riss. Betongen holdt.

– Den er seig, det er fiberen som gjør det, mente Steinar Trygstad, Ph.D og prosjektleder hos Spennteknikk.

50 millimeter

Scenen roet seg, ulydene forsvant. Men hos tilskuerne steg spenningen. Trafikken ut og inn av stålcontaineren der en laptop viste målingene fra alle sensorene økte.

Tallene som strømmet inn mer enn antydet at nå måtte snart noe skje.

– Nedbøyningen har passert 50 millimeter.

Ingen fikk med seg hvem som brakte beskjeden. Blikkene var stivt festet på betongdekket.

Så smalt det. Det kom fort og voldsomt. Det startet med en dyp, intens romling før det virkelige smellet.

Det overgikk hva filmmakerne i Holywood presenterer oss for, men viste samtidig at de vet hva de driver med der borte når de setter dramatisk lyd til filmene sine.

Det 210 millimeter tykke betongdekket knakk som en fyrstikk. Søylene brøt sammen. Vannet fosset, og smilene til deltakerne ble bare bredere og bredere. Suksess.

Les også: Dette er verdens letteste materiale

Vann: Dekket belastes med vann. Det gir god kontroll med mengden og helt jevn fordeling av lasten. Sammenbruddet kom da det 220 kvadratmeter store dekket holdt 165 m3 vann.

Fullskala

På Dyrøy Betong utenfor Ålesund har Spennteknikk nettopp gjennomført det første fullskala forsøket med fiberarmert betong i et dekke i Norge.

Etter seks laboratorieforsøk i mindre skala var det tid for noe mer. Fullskaladekket skulle bringes til brudd.

Dekket var armert med spennkabel. I den ene retningen var de samlet i to grupper, ni kabler på midten og fire kabler på enden.

Disse fungerte som en tradisjonell drager, men støpt inn og skjult i betongen. I den andre retningen var det 19 kabler spredt jevnt fra side til side.

Tre dager etter støp ble kablene etterspent med 220 kN og deretter låst. De hadde en diameter på 15,7 mm og besto av syv cordeller.

I tillegg var det brukt KrampeHarex DE fiber i størrelse 50x0,8 mm, 30 kg/m3. Det var brukt B35 selvkomprimerende betong.

– Hvis vi bruker vibrator på betong med fiber, har fiberen en tendens til å endre retning slik at den blir stående vertikalt, og vi får ikke den spredningen som er ønsket, forklarer Trygstad.

Testdekket målte 220 m2, 17x13 meter. På den ene kortsiden hvilte det på en støpt vegg – fiberarmert naturligvis. Deretter var det seks søyler. Senteravstanden var 6,5 og 8,5 meter.

Les også: Betong spiser CO2

Lite tradisjonell armering

Hvis dette hadde vært et ordinært dekke, ville det vært benyttet skjærarmering rundt alle søylene, det ville vært lagt et armeringsnett, K189, i bunn, og det ville vært ekstra armering i overkant av alle de seks søylene.

Alt dette er erstattet av fiberen. Det sparer tid, og det sparer arbeidskraft.

Rundt dette dekket var det bygget en kraftig forskaling som var kledd med vanntett duk. Så ble det pumpet inn vann. Det gir helt jevn last over hele dekket, og det gir god kontroll på hvor stor lasten til enhver tid er.

Dekket var dimensjonert for å tåle lasten av 40 cm vann. Da det brast, hadde det godt og vel passert 70 cm.

Fremtiden: Stålfiberne gjør ikke mye av seg sammenliknet med tradisjonell armering. Men nå tror entusiastene at gjennombruddet kommer for fiberarmering.

Tåler skjærkrefter

Men dekket brast ikke der det var ventet. Rundt den sentrale søylen hadde forskerne sveiset opp to kraftige stålkonstruksjoner som endte om lag 15 cm under dekket.

Det var der de ventet riss, og det var der de ventet sammenbruddet. I stedet kom det omtrent midt mellom rekkene med søyler.

– Det betyr at fiberarmert betong tåler skjærkrefter i mye større grad enn vi ventet, det er bra, fastslår Trygstad.

Selv om det var overraskende at bruddet kom der det kom, bekymrer ikke det.

– Med bare litt mere spennarmering ville det holdt, det gjør ikke noe.

Kanskje ville mer fiber også sikret at det holdt. I dag er det vanskelig å håndtere mer enn 50 kg/m3, det ideelle ville nok vært 60 til 70 kg, mener Trygstad.

Les også: Bergen får verdens høyeste trebygg

Spennarmering: Fiberen var hjulpet av noe spennarmering. Med bare ørlite mer av denne til lave kostnader ville dekket sannsynligvis tålt enda mer vann før sammenbrudd.

Fremtidens armering

– Men vi er bare i starten, dette er fremtidens armering. Når dette blir tatt i bruk, tar det nok ikke lang tid før leverandørene kommer opp med utstyr som gjør det mulig å blande i mer fiber enn i dag, sier Svein A. Finstad.

Han er administrerende direktør i Spennteknikk og overvar testen med begeistring.

Fra Zürich i Sveits hadde Marcel Poser tatt veien til Olsvika utenfor Ålesund for å overvære forsøket. Han er Group Chief Executive Officer i Tectus SA, et selskap som samarbeider tett med Spennteknikkk.

– Hvis det gjøres riktig, er fiber fremtiden. Det reduserer arbeidskostnadene, tradisjonell armering er veldig arbeidsintensiv.

Poser forteller at han har veldig lyst til å forsøke fiberarmering på et bygg i Sveits. Det kan la seg gjøre.

– Ingeniørene står friere i Sveits. Vi ser normer og standarder mer som retningslinjer enn regler. Vi utdanner ikke ingeniører for å lese tabeller, men for å finne de gode løsningene.

Poser selger mye av sine produkter i Singapore. Han forteller at der gir myndighetene støtte til prosjekter som reduserer behovet for arbeidskonstadene.

– Derfor tror jeg Singapore kan bli et marked for dette, sier han.

Poser kom til Ålesund for å overvære forsøket fordi deres produkter er brukt, hans firma er en av verdens fire store aktører innen spennarmering.

Les også: Bruker "rørparaply" for å få has på problemtunnel

Lykke: Sjelden bringer total ødeleggelse slik lykke. Fiberarmeringen holdt mer enn den skulle.

Står foran regnejobb

Dekket var utstyrt med 24 strekklapper, 21 av dem støpt inn i dekket, de øvrige tre klistret på utsiden.

I tillegg er det tre sensorer som måler nedbøyningen av dekket. Disse sendte data hvert 30. sekund.

– Nå står vi foran en regnejobb. Vi har enorme mengder data og vet når det brister. Nå skal vi finne regnestykket, smiler Trygstad.

Om et års tid kommer resultatene av forsøket i form av vitenskapelige artikler. De vil bli lest med spenning i store deler av betongmiljøet.

Champagnestadiet

– Ingen dekker i noe bygg blir utsatt for slike krefter, uttalte en begeistret Finstad da dekket bar 70 cm vann.

– Nå har vi passert halvannen gang kravet det er dimensjonert for. Nå er vi på champagnestadiet.

Dekket tålte enda noen centimeter vann før det ble nok. Det var en spektakulær opplevelse på veien mot mer fiber.

Les også:

Prøver å forstå styrken til aluminium

Her ga sprinkleranlegget vannskader i sju etasjer

Dette tauet er like sterkt som stål