Banebrydende betonforskning sparer tid, ressourcer og CO2

Wirebokse bruges i samlinger mellem betonelementer, hvor der er brug for at optage kræfter fra vind og vejr og stadig sikre en stabil bygning. Boksene bruges, hvor der er brug for stabiliserende elementer som fx ydermure og er meget nemme at arbejde med ude på byggepladsen. 

Hidtil har wirebokse betydet ekstra u-jern og nakkejern i betonelementet, men takket være intense forsøg er det nu lykkedes at påvise, at den ekstra armering kan udelades. Betonelement-Foreningen tog initiativ til udviklingsprojektet i 2018 og har involveret de bedste danske kapaciteter indenfor vind og statik i et projekt, der til tider gravede så dybt, at der næsten var tale om grundforskning. *

"Jeg kan sige med fuldstændig sikkerhed, at der ikke er nogen huller i osten. Vi har været omkring alle tænkelige samlinger for at sikre os, at det er fuldstændigt validt. Vi glæder os til at se, hvordan branchen tager imod det," siger stifter af Dan-Element Mads Sørensen, som har været med til at tage initiativ til projektet.

Ekstra armering er overflødig

Ideen bag projektet er at simplificere fremstillingsprocessen, mindske ressourceforbruget og få en lavere CO2-udledning, så betonelementer forbliver et konkurrencedygtigt alternativ til andre byggematerialer. Fra egne tests havde Dan-Element og CRH Concrete en klar formodning om, at de ekstra jern var overflødige.

"U-jernene og nakkejernene er støbt ind i elementet for at sikre, at betonen ikke revner. Men hvis der sker et brud, sker det i wiren i samlingen, ergo er den ekstra armering inde i betonen unødvendig," siger teknisk chef i CHR Concrete Lars Reimer.

Dynamiske udfordringer

Betonelement-Foreningen gik grundigt til værks med egne forsøg for at bevise, at der ikke var et statisk belæg for de ekstra u-bøjler og nakkejern i betonelementerne. Resultatet blev fremlagt på et stort fælles møde for rådgivere og producenter i Dansk Byggeri i 2020.

"Vores tests påviste, at der ikke var statisk belæg for den ekstra armering. Der var stor interesse og opbakning omkring bordet. Indtil en af de tilstedeværende spurgte til de dynamiske laster fra vind. Normalt tester man ikke dynamiske laster i byggeri. Det er kun noget, man gør ved broer. Hvis vi skulle teste for vind på et betonelement gennem 50 år, svarede det til 1 milliard vindstød, så det stod hurtigt klart, at vi måtte have hjælp udefra," siger Mads Sørensen.

Dokumenteret, holdbart og solidt

Betonelement-Foreningen tog derfor fat i vindeksperten Svend Ole Hansen og forskningsleder på BUILD statikeren John Dalsgaard for at få deres hjælp til at finde ud af, om betonelementerne uden den ekstra armering kunne holde til dynamiske vindpåvirkninger i 100 år uden at tage skade.

Projektet viste sig at være langt mere omfattende end først antaget. Det krævede de mest komplekse matematiske modeller, test i vindkamre og et utal af møder gennem fire år for at være sikre på, at den ekstra armering kunne tages ud. Nu er konklusionen der: Den ekstra armering kan fjernes uden det ændrer ved betonelementets egenskaber.

"Det endte med at være længere ude i materialevidenskaben, end vi havde forestillet os og kostede meget mere, end vi havde regnet med. Vores første antagelser viste sig at holde stik, men det var nødvendigt med en udførlig uvildig dokumentation, der ikke kunne sættes spørgsmålstegn ved. Derfor allierede vi os med de bedste uafhængige eksperter. Nu kan vi sige, at det er dokumenteret, det er holdbart, og det er solidt," siger Lars Reimer.

Innovativ branche

Projektet er finansieret af Betonelement-Foreningen og udgives i en bulletin til hele branchen, som kan fungere som alment teknisk fælleseje.** Håbet er, at dokumentationen kan simplificere produktionen af betonelementerne, spare ressourcer, reducere CO2-forbruget samt sikre et bedre arbejdsmiljø:

"Vi vil gerne være en innovativ branche, som kommer med de rigtige løsninger, sparer på ressourcerne og er konkurrencedygtig i forhold til de andre byggematerialer. I det her projekt har vi jo nærmest bedrevet grundforskning. Vi glæder os super meget til at se, hvordan branchen tager imod vores viden," slutter Mads Sørensen.

*Vi dykker dybere ned i projektet i næste nummer af Beton, hvor vi interviewer vindeksperten Svend Ole Hansen og statikeren John Dalsgaard fra BUILD.

**Projektets bulletin udarbejdes og kvalitetssikres af rådgivere fra Cowi, Rambøll og Niras. Bulletinen forventes udgivet omkring 1. oktober 2024.