30.09.24 Nyheder

BETONELEMENT BLEV SMADRET - MEN BESTOD EKSAMEN MED GLANS

Projektet PREUSE, der arbejder med genbrug af nedtagne betonelementer i produktionen af nye elementer, har været til eksamen på DTU. Her er der nu foretaget den første destruktive test af et element, der består af både ny og gammel beton.

Efter at deformationerne i bunden af elementet var opstået, gik der ikke lang tid, førend genbrugselementet i midten revnede diagonalt med et stort brag. Her besigtiger Tim Gudmand-Høyer skaderne. Det kan i øvrigt nævnes, at genbrugselementet i tidernes morgen er støbt i en 30 megapascal beton, mens rammen er støbt hos Heidelberg Precast Materials i en 32 megapascal beton.

Foto: Henrik Malmgreen

Det hører til sjældenhederne, at man på tæt hold får lov til at opleve et betonelement sprække og gå i stykker. Heldigvis kan man sige, for vi har tradition for at bygge godt og solidt i beton, der gennem en menneskealder har været byggebranchens foretrukne materiale. Men da lejligheden en dag i slutningen af september bød sig, ville man da være et skarn, hvis man sagde nej. Blandt andet fordi begivenheden havde til formål at demonstrere betons fortsatte eksistensberettigelse i byggeriet.

Den foregik under kontrollerede forhold på Danmarks Tekniske Universitet i Lyngby i afdelingen DTU Structural Lab, hvor repræsentanter fra DTU Construct, Rambøll, Heidelberg Materials Precast Denmark og Kingo med spænding så til, da et betonelement på cirka 2,5 x 3 meter, opspændt i en gigantisk testbænk, blev udsat for horisontal belastning af et kæmpe stempel. Det skete i en cyklus, hvor belastningen blev gentaget 10 gange med 300 kilonewton og herefter gradvist øget, indtil elementet revnede med et højlydt brag.

Et kig ind på bagsiden af elementet. Her ses øverst til venstre det stempel i opstillingen, der belaster det horisontalt med en effekt på 300 kilonewton, og ved siden af ses en række digitale målesensorer, der registrerer ændringer i elementets struktur. Testen foregår med et element med en genbrugskerne på 150 millimeter tykkelse og en ydre ramme på 200 millimeter tykkelse.

Foto: Henrik Malmgreen

SPÆNDENDE SKRIDT FRA TEORI TIL PRAKSIS

Anledningen var, at projektet PREUSE, der netop består af ovennævnte partnere, for første gang skulle teste teori af i praksis. I PREUSE udforsker man, hvorledes det er muligt at genbruge betonelementer fra eksisterende bygninger. Ved at kombinere genbrugsbeton i midtersektionen med ny beton i en rammesektionen er det nemlig dels potentielt muligt at reducere CO2-aftrykket markant, dels muligt at tilpasse et byggeri til nye formål ved ganske enkelt at kunne fjerne midtersektionen igen.

Det handler altså om, hvorledes man kan præfabrikere hele betonvægge med genbrugte vægstykker af beton. Projektet er støttet af We Build Denmark, og formålet er at vise, at produktionen af et sådant element rent faktisk er muligt (Proof of Concept) og derigennem tilegne viden samt erfaring knyttet til produktionen af et sådant. Det kræver i sagens natur en destruktiv test for at få en indikation af de statiske egenskaber.

BESTOD BELASTNINGSTESTEN MED GLANS

Det var altså en stor dag på DTU Structural Lab, hvor både partnerne i projektet og andre branchefolk var til premiere på en sådan destruktiv test. Den positive nyhed er, at der er en bred opfattelse af, at teknologien med at genbruge dele af gamle betonelementer i nye elementer ikke blot er en god idé i teorien, men også i praksis. Elementet bestod nemlig med glans de planlagte 10 cykler, hvor det altså blev belastet horisontalt med en effekt på 300 kilonewton. Faktisk sagde det først knæk, da man nåede 802 kilonewton.

Ganske som forventet var det i den ydre friskstøbte ramme, at de første deformationer opstod. Med et ordentlig knald rykkede elementet sig fri af befæstningen i bunden. Den friskstøbe ramme rummer armering, mens der ikke er nogen armering i genbrugselementet. De to dele er støbt sammen og yderligere befæstet til hinanden med betonskruer.

Foto: Henrik Malmgreen

”Nu skal vi have bearbejdet de mange data, vi har opsamlet i løbet af testen, men vi nåede altså op på langt højere belastning end forventet, førend elementet bukkede under. Materialet klarede belastningen flot og reagerede som forventet, blandt andet ved at de første deformationer kom i rammen, og at det var disse, der i sidste ende resulterede i, at midtersektionen - altså det genbrugte element - revnede.” siger Jesper Harrild-Sørensen, der er laboratorieleder for DTU Structural Lab.

PROJEKT MED PLADS TIL EKSPERIMENTER

PREUSE er defineret som et såkaldt sandkasseprojekt, altså et projekt, hvor der er rig mulighed for at eksperimentere, men slutmålet er naturligvis at afdække om ideen med at støbe et genbrugt betonelement, ind i en ramme af frisk beton, er holdbar. Det tyder den meget på at være, og Helle Beck, der er chefstatiker hos Heidelberg Materials Precast, ser lige så meget projektet som et middel til at kigge ind i fremtiden.

Som det ses af billedet på computerskærmen her, er der tale om voldsomt store mængder data, som blev registreret i løbet af testen både med sensorer og med kameraer. De skal nu behandles og evalueres, inden man kan komme med den endelige konklusion på elementets egenskaber, men alle i projektet er enige om, at prognosen for et godt resultat er særdeles lovende.

Foto: Henrik Malmgreen

”Vi skal jo være parat til at kunne møde kundernes behov, når de opstår, og selvom vi endnu er meget tidligt i den her proces, ser jeg store fordele både i forhold til at mindske CO2-aftrykket, at passe på vores efterhånden knappe råstofressourcer og ikke mindst muligheden for at kunne gøre fremtidens byggeri mere fleksibelt. Blandt andet ved at gøre det nemt at fjerne midtersektionen, et koncept vi i forvejen samarbejder om i et andet projekt med både DTU og Rambøll,” siger hun.

LÆRERIG DAG I LABORATORIET PÅ DTU

Her handler det om at støbe en midtersektion i en svagere og derfor mindre CO2-belastende beton, men da dynamisk statiker Tim Gudmand-Høyer fra Rambøll bankede på døren med tanken om at genbruge dele af nedtagne betonelementer, var man også frisk på denne idé, selvom Helle Beck godt ved, at træerne ikke vokser ind i himmelen. Blandt andet er der en udfordring omkring CE-mærkning af disse, der skal tages i ed.

Selvom der stadig er mange data, som skal bearbejdes, blev det ifølge Helle Beck til en lærerig dag på DTU, der kommer til at vise vejen for konceptets strukturelle egenskaber, og det samme mener idémanden Tim Gudmand-Høyer, der giver udtryk for, at selvom der mangler megen databearbejdelse, blev det en god test, der ikke blot dokumenterede, at elementet holdt til belastningsprøven, men også indikerede positive takter for så vidt angår anvendelsen.

Her ses fire glade partnere inden testen, nemlig Jesper Harrild-Sørensen, der er leder af DTU Structural Lab, Helle Beck, der er chefstatiker hos Heidelberg Materials Precast, Søren Malund Thomsen, der er chef for forretningsudvikling hos Kingo, og dynamisk statiker Tim Gudmand-Høyer fra Rambøll. Alle fire var lige så glade efter testen.

Foto: Henrik Malmgreen

KRÆVER HØJ GRAD AF INDUSTRIALISERING

”I projektet har vi blandt andet diskuteret, hvor velegnet vores elementer vil være til f.eks. lejlighedsskel, der kan være følsomme over for lydproblemer. Derfor var det meget interessant at se, hvorledes midtersektionen med genbrugselementet og den friskstøbte ramme uden om interagerede og ikke mindst holdt stand. Jeg synes, at testen var lovende, og jeg mener, vi godt kan begynde at tro på en fremtid for konceptet,” siger Tim Gudmand-Høyer.

De genbrugselementer, man arbejder med i PREUSE, stammer fra et byggeri i Aarhus og er nedtaget af nedrivningsfirmaet Kingo, som har specialiseret sig i nedbrydning og håndtering af genbrugsmaterialer. Søren Malund Thomsen, der er chef for forretningsudvikling understreger, at ud over test af bæreevne og anvendelse er det mindst lige så vigtigt, at genbrugstanken industrialiseres. Endnu er der altså kun tale om et relativt håndholdt koncept, som han udtrykker det.

Henrik Malmgreen
Skrevet af:

Henrik Malmgreen

Relateret indhold