BYGG

Skyter tvers gjennom tykk betongplate

Forsvarsbygg og NTNU skyter nå prosjektiler mot miljøvennlig betong for å dokumentere om den har samme sikkrehet som tradisjonell betong.

Her kommer et prosjektil ut etter å ha trengt gjennom en 100 millimeter tykk plate av ekstrem lavkarbon betong i 300 m/s.
Her kommer et prosjektil ut etter å ha trengt gjennom en 100 millimeter tykk plate av ekstrem lavkarbon betong i 300 m/s. Foto: NTNU, Institutt for konstruksjonsteknikk
7. feb. 2023 - 15:12
Dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg. Abonnere for å få full tilgang til alt innhold.

Forsvaret har 12.380 bygg på til sammen 4.150.008 kvadratmeter. Det betyr at Forsvaret er en av landets største brukere av betong – om ikke den aller største. Med utslipp av CO2 i størrelsesorden 370 til 385 kilo per kubikkmeter gjør det dem til en betydelig kilde til utslipp. Etter at forsvarssjef Eirik Kristoffersen har gjort det klart at den største trusselen vi nå står overfor er klimaendringene, vil også Forsvaret gjøre sitt for å redusere utslippene.

Da må enten bruken av betong reduseres, eller betongen må gi lavere utslipp enn dagens tradisjonelle betong.

Skyter tvers gjennom

Ennå er det ingen som vet hvor mye lavkarbon betong tåler av sprengladninger og beskytning. Før Forsvaret kan bruke betong med lave utslipp i bunkere og annet byggverk som krever høy sikkerhet, må Forsvarsbygg vite at de miljøvennlige variantene tåler det de skal.

Prosjektil med ogival nese, 20mm diameter og vekt på 196,58 gram. Det skytes ut fra en gasskanon, der løpet er 10 meter langt med 50 mm kaliber. Prosjektilet flyr 2 meter fritt før det treffer en betongplate. Brukes på NTNU for å teste sikkerheten mot penetrering for Forsvarsbygg. Foto: Joachim Seehusen

I SIMLabs ballistiske laboratorium i kjelleren under Institutt for konstruksjonsteknikk på NTNU pågår nå forsøk. Teknisk Ukeblad var til stede da den aller første 100 millimeter tykke uarmerte betongplaten støpt med ekstrem lavkarbon betong ble beskutt.

Det 20 millimeter tykke prosjektilet, som veier 198,58 gram, treffer betongplaten med en hastighet på 300 meter i sekundet og går tvers gjennom. Prosjektilet er laget på NTNU, det er for å kunne holde forskningsresultatene åpne. Om forsøkene var gjort med et ordinært skarpt prosjektil, hadde ikke resultatene vært åpne.

Anders Haavik-Nilsen leder Nasjonalt kompetansesenter for sikring av bygg, NKSB. Han sier at hvis testene som nå gjøres viser at lavkarbonbetong har høy nok sikkerhet, vil de gå videre med ytterligere tester.

– Vi kan enten bruke resultatene fra disse NTNU-testene til å modellere resultater med forskjellige prosjektiler, eller vi kan gjøre tilsvarende forsøk i vår egen lab. Om det skjer, blir ingen utenforstående invitert, sier han.

 Det første prosjektilet gikk altså rett gjennom betongen. Det var som forventet.

Kan skyte 1000 m/s

– Nå skal vi gradvis redusere hastigheten, først 280 m/s, så 260 m/s og videre nedover til prosjektilet ikke trenger gjennom. Da har vi funnet ballistisk grense, forteller professor Tore Børvik.

Professor Tore Børvik i SIMLabs ballistiske laboratorium. Børvik står ved en gasskanon som brukes til å skyte prosjektiler mot et materiale som skal testes for motstand mot penetrering. Gasskanonen er finansiert av Forsvarsbygg. Kaliberet er 50 mm, løpet er 10 meter langt, og prosjektilene har en hastighet på 300 m/s. Foto: Joachim Seehusen

Børvik sier at han og hans forskerkolleger venter at betongen – med langt mindre sement og mer slagg eller flyveaske – skal være like god som tradisjonell betong. Det er allerede kjent at fastheten er på linje med vanlig betong, så det er ingen grunn til å vente overraskelser. Men før Forsvaret og Forsvarsbygg kan ta den klimavennlige betongen i bruk, må de vite hva den tåler, ikke tro eller forvente.

Gasskanonen som blir brukt, fyres av med komprimert luft. Da klarer de hastigheter opp mot 370 m/s. Børvik forteller at om han i stedet bruker helium, kan han få hastigheten opp i 1000 m/s.

– Men det kan vi ikke gjøre med journalister eller studenter til stede, og vi bruker det sjelden. Sikkerheten må gå først, sier Børvik.

Tykkelsen betyr mer enn sementinnhold

Løpet, eller røret, som prosjektilet går gjennom, er 10 meter langt, med en diameter på 50 mm. Gasskanonen er praktisk talt 20 år gammelt og ble installert med støtte fra Forsvarsbygg.

For denne typen tester har armeringen lite å si. Forsker Martin Kristoffersen ved Institutt for konstruksjonsteknikk forteller at forsøket har vært gjort med armert betong og at det knapt er noen forskjell, selv om prosjektilet treffer armeringen.

– Vi har også forsøkt med sterkere betong, men vi ser at tykkelsen på betongen er avgjørende. Betong med trykkfasthet 2,5 ganger vanlig, økte penetrasjonsmotstanden med kun 30 prosent.

Kristoffersen sier også at når sikkerhet er viktig, er plasstøpt bedre enn å bruke stålbjelker og hulldekker. Slike konstruksjoner er dimensjonert for å å tåle trykk ovenfra, men belastning fra siden er de ikke designet for.

En plate støpt med ekstrem lavkarbon betong er beskutt med et 20mm prosjektil som treffer platen med hastighet på 300m/s. Bildet viser siden der prosjektilet treffer platen. Foto: Joachim Seehusen
En plate støpt med ekstrem lavkarbon betong er beskutt med et 20mm prosjektil som treffer platen med en hastighet på 300m/s. Bildet viser baksiden av betongplaten etter at prosjektilet har trengt gjennom. Foto: Joachim Seehusen
Les også

Share icon
Del

Kommentarsystemet er deaktivert

Kommentarsystemet leveres av en ekstern leverandør, og kan ikke lastes inn uten at informasjonskapslene er aktivert. Endre dine Personvern/cookies innstillinger for å aktivere kommentering.