STORT POTENTIALE I TRÆ-BETON KOMPOSITDÆK

Forskellige typer af byggematerialer har hver deres stærke og svage sider. Derfor kan der være megen fornuft i at kigge på, hvorledes man kan kombinere dem i et såkaldt kompositmateriale således, at de respektive materialers stærke sider arbejder sammen. Beton og træ er to af de materialetyper, der i stadig større grad spiller sammen i moderne byggeri. Et aktuelt eksempel på sådant et hybridbyggeri er det nye Climate Challenge Laboratory, som Danmarks Tekniske Universitet er ved at opføre på sit campus i Lyngby.

Her er bygningens nordlige del, der rummer laboratorier med høje krav til vibrationsfrie områder opført i beton, mens den sydlige del, der rummer kontorer og mødelokaler, er opført i træ. Sammen med kravene til vibrationsfri laboratorier oplever man imidlertid også et andet område i byggeriet, hvor træ har en begrænsning. Nemlig når det gælder etablering af flugtvejstrapper. Derfor er der etableret en kerne af beton, hvor disse er placeret.

NYE MULIGHEDER I KONSTRUKTIONEN

Når DTU har valgt træ som et af hovedmaterialerne i byggeriet, skyldes det ønsket om et byggeri, der er så bæredygtigt som muligt, men tager man skridtet videre og tænker i konstruktionsmæssige baner, er der flere spændende muligheder at arbejde med. Det gør Peter Kolt Rasmussen, der er ph.d.-studerende ved netop DTU, og på Dansk Betondag 2023 fortalte han om et projekt, hvor han arbejder med præfabrikerede træ-beton kompositdæk.

Beton er som bekendt et rigtig godt materiale med høj styrke og stivhed, når vi trykker på det. Til gengæld begynder det at revne, og der kan opstå pludselige, sprøde brud, hvis vi trækker i det. Blandt andet derfor anvender vi jernarmering for netop at kompensere for betonens svage sider. Men der er også mulighed for så at sige at armere med træ, der jo har de modsatte egenskaber, hvilket vil sige, at træ har langt bedre egenskaber, når det gælder træk.

DESIGNET TIL AT BLIVE SKILT AD

Tanken om at kombinere beton og træ i et kompositdæk er sådan set ikke ny. Det nye i Peter Kolt Rasmussens projekt er måden, hvorpå de to materialer kombineres. I hans projektidé er dækkene nemlig designet til adskillelse (Design for Disassembly), og dermed kan materialerne nemt genbruges efter bygningens levetid. Det er ikke muligt med den teknologi, der kendes i dag, hvor man støber direkte oven på træet og de skruer, der holder sammen på det hele, er støbt ind i betonen.

”Det er imidlertid vigtigt, at samlingen mellem beton og træ er god, for ellers får man ikke kombineret de to materialers egenskaber på den optimale måde. Samlingen skal være helt perfekt, for at det fulde potentiale i henholdsvis tryk- og trækegenskaberne kommer til sin ret,” fortalte Peter Kolt Rasmussens tilhørerne til betondagen. Det var derfor med en kende spænding, at han kastede sig over sit ph.d.-projekt, hvor han arbejder med præfabrikerede træbjælker og præfabrikerede betonbjælker, der efterfølgende samles.

DÆKKENE KAN SPÆNDES OP

Konceptet går ud på, at der produceres en todelt betonbjælke med tænder og en limtræs- eller CLT-bjælke (Cross Laminated Timber) med udsparinger, der passer til betonbjælkens tænder. Bjælkerne samles med skruer, og da betonbjælken er todelt, kan dækket spændes op for at opnå den rette stivhed samt optimal kontakt mellem tænderne i betonen og fordybningerne i træet. Revnen mellem de to betonbjælker støbes efterfølgende ud med mørtel, og skruer søger for helt tæt samling mellem beton og træ.

Fordelene ved ikke blot at støbe oven på et trædæk er mange. For det første gør denne teknologi det muligt nemt og enkelt at adskille delene, og for det andet undgår man et vådt-tørt interface med risiko for, at der opstår skimmelsvamp i træet. Rent prismæssigt kan beton-trækkene ifølge Peter Kolt Rasmussen ikke helt hamle op med f.eks. traditionelle huldæk, lige som stivheden heller ikke helt er den samme. Men til gengæld er der en række andre fordele.

TEKNOLOGI MED POTENTIALE

I sit projekt arbejder han således med en CO₂-optimeret recept fra Heidelberg Materials, der dog har en relativt lav styrke. De foreløbige test i laboratorierne på DTU har imidlertid bevist, at der godt kan anvendes en beton med relativ lav styrke uden, at det skader hverken stivhed, kapacitet eller duktilitet. Effektiv opspænding af dækkene er ligeledes mulig, lige som anvendelsen af et tørt-tørt interface heller ikke giver problemer. Kontakten mellem beton og træ er således i orden, hvorved kompositeffekten opnås.

Når det gælder styrke har beton-træ kompositdækkene ligeledes bestået de foreløbige prøver, så meget kan tyde på, at det er en materialekombination, vi kommer til at høre meget mere til i fremtiden. Ud over, at det med beton-træ kompositdæk er muligt at reducere egenvægten på konstruktionerne, giver en CO₂-optimeret recept også mulighed for at spare lidt på klimaaftrykket, lige som muligheden for at genbruge materialerne på et senere tidspunkt naturligvis også tæller på plussiden.