Det bygges stadig flere og større betongkonstruksjoner verden rundt. Men selv om betong er et svært allsidig materiale, er behovet for sterkere betong økende.
I den forbindelse jobber forskere verden over med å utvikle betongblandinger med høyere trykkfasthet enn dagens konvensjonelle betong.
En av disse betongblandingene utarbeides for tiden av norske byggingeniørstudenter.
Den siste tiden har nemlig 20 studenter ved Universitetet i Stavanger jobbet med å utvikle såkalt "superbetong".
Rimeligere metoder
Målet med arbeidet er å forene velkjent teknologi fra betongplattformenes glidestøping med nye materialer og metoder for å produsere og lagre miljøvennlig energi på havbunnen.
– Vi jobber med å utvikle nye betongmaterialer med overlegen mekanisk styrke og holdbarhet, som gjør dem interessante for bygging av store undervannsstrukturer, forteller laboratorieleder John Charles Grønli.
Han forteller at det per i dag kun er noen få norske byggfirmaer som håndterer arbeidsprosessene med denne type betong, og at kostnadene forbundet med ultrasterk betong er svært høye.
– Vi har som mål å utvikle nye, rimeligere produksjonsmetoder for bruk av superbetong, sier han.
- De kan ha 40 års erfaring: Nå er ikke ingeniørene lenger kvalifisert til jobben sin
Tre ganger sterkere
Første sett av betongblandinger er ferdig utviklet og testet på laboratoriet på skolen.
Grønli forteller at den nye betongblandingen, som er tilsatt stålfiber for ekstra styrke, har en trykkfasthet på 200 N/mm2 (newton per kvadratmillimeter).
– Det er tre ganger høyere enn den betongen som ble brukt under byggingen av Troll A-plattformen, og nesten ti ganger høyere enn vanlig betong, sier han.
Grønli forklarer at den økte trykkfastheten skyldes tilsetningsmaterialet i betongen, som gjør at det blir mindre plass til vann i betongen.
- Denne betongen kan smelte snø: Kan tas i bruk på flyplasser
Redusert vekt
I utgangspunktet er tanken å utvikle superbetong til store konstruksjoner i offshorenæringen. Men Grønli forteller at blandingen fint skal kunne anvendes til andre formål også.
– Dette skal kunne brukes alle steder der man har behov for ekstra sterk betong. Betongblandingen vil gjøre at man kan redusere mengden betong, og dermed vekten på konstruksjonen betraktelig, sier han.
Laboratorielederen ser ikke bort fra at superbetong kan egne seg til for eksempel lange bruer i fremtiden.
– Med superbetong vil det være mulig å gå kraftig ned på dimensjoner av alle type betongkonstruksjoner, sier han.
- Induksjonsvarme: Slik skal de reparere sprekker i veiene
Pågående testing
På grunn av mangelen på vann i betongen er den imidlertid nokså vanskelig å jobbe med, og utvikler lett sprekker.
Sammen med studentene har Grønli nå støpt opp 20 tonn med betong inne på laboratoriet, og overvåker både temperatur, herding og sprekkdannelse nøye.
– Når hele konstruksjonen er herdet vil det sette i gang en rekke laboratorietester før vi kan avgjøre hvor vellykket betongblandingen har vært, sier han.
- Svein-Olaf vokste opp et sted med få veier: Løsningen trenger verken vei eller diesel
Blander inn grafén
De norske ingeniørstudentene er ikke alene om å jobbe med utviklingen av ultrasterk betong.
På universitetet i Chalmers jobber doktorgradstipendiater med å blande sammen grafen og betong.
Blandingen skal kunne øke fasthetsgraden til betong med opp til 50 prosent, og dermed, på lik linje med betongblandingen til de norske studentene, kunne gi langs slankere betongkonstruksjoner enn de vi har i dag.
– I første omgang kan man redusere mengden sement i betong, og likevel få like god fasthetsgrad ved å tilsette grafen. Dette gjør at man kan bygge slankere konstruksjoner og dermed redusere mengden armeringsjern, som igjen reduserer vekten til konstruksjoner, sier Luping Tang, som veileder doktorgradsavhandlingen ved Chalmers.
- Nytt fengsel: Slik halverte de byggetiden
Kan være avgjørende
Sterkere betong som gir lettere konstruksjoner kan ha stor betydning i mange tilfeller.
Blant annet til de enorme fjordkryssingene langs E39, der tyngden på materialene i noen tilfeller vil være helt avgjørende for om konstruksjonene i det hele tatt lar seg bygge.
– Noen av kryssingene er så lange at det vil være behov for et ekstra fundament midtfjords, for å bygge for eksempel en hengebru. Det er ikke alle steder det lar seg bygge. Ved å få ned vekten på materialene kan vi kanskje få muligheten til å bygge konstruksjoner som ellers ikke ville vært mulig, fordi behovet for ekstra fundament forsvinner, sier prosjektleder for Ferjefri E39, Kjersti Kvalheim Dunham.
