Her utsettes betongen for trykkbelastning: I denne maskinen testes betongen for hvor mye belastning den tåler.

Nå kan du bli med inn i testlaboratoriet vårt for betong

Visste du at vi tester betongen vår? Både den som brukes i konstruksjoner, og sprøytebetongen som anvendes til fjellsikring i tunnel. Lær mer om hvordan betongen kvalitetssikres av fagfolkene på prosjektet og betongleverandør Ribe Betong.

Av Rita Tvede Bartolomei

– For hver eneste 200 kubikk med betong vi støper, må vi ta en prøve. Det er et lovkrav for brukonstruksjoner i Norge, etter definisjoner gitt av Standard Norge. Vi gjør det for å være helt sikre på at betongen i den prosjekterte brua, er slik den skal være, sier prosjektingeniør for konstruksjoner, Beata Starowicz.

I to containere foregår den viktige testingen. De ligger rett ved kontorriggen i Herdal. Laboratoriet er sertifisert av Kontrollrådet, som blant annet godkjenner denne typen, lovpålagte laboratorier. Konstruksjonsavdelingen i Implenia bruker laben til testing av trykkfastheten til betong, mens tunnelavdelingen i Implenia bruker den til å teste stikkprøver av sprøytebetongen som brukes til fjellsikring i tunnelen.

Hvordan foregår egentlig trykkfasthetsmåling?

Prosjektingeniøren forteller at den ferske betongen helles oppi spesielle støpeformer. Deretter skal den herde i minst 16 timer. Resultatet etter støping av hvert eneste testeksemplar, er to perfekte betongterninger. Begge har en størrelse på 10 cm x 10 cm x10 cm.

Støpeform til test-terninger: I denne støpeformen lages terningene i betong som brukes til trykkfasthetsmålingen i feltlaboratoriet.

– Vi lager alltid, minst to test-terninger fra den samme betongen. Begge testes rett etter hverandre. Slik kan vi være sikre på at målingen blir helt korrekt, og resultatene vi får blir mer pålitelige, sier hun.

Men etter at de er herdet, skal de ikke rett inn i trykkfasthetsmåleren. De skal først merkes med støpedato, og hvilken konstruksjon de kommer fra. Deretter skal de lagres i 28 dager i et stor kar med oppvarmet ferskvann. Vannet holder en temperatur på rundt 20 grader.

Lagres i lunkent vann: Når betongterningene ligger i dette vannbadet frem til testing.

– Vi gjør dette for at vannet som er inni betongen ikke skal fordampe. Men i tillegg er 20 grader, egentlig maks 22 og minimum 18 grader, en perfekt temperatur for betong. Temperaturen gjør at trykkfastheten utvikler seg raskt nok. Evnen til å tåle trykk utvikler seg avhengig av temperaturen rundt og i betongen, sier hun.

Trykktestes etter 28 dager i vannbadet

Terningene trykkfasthet-testes først etter 28 dager. Det høres kanskje lenge ut, men det er faktisk ikke det.

– 28 døgn er et standardisert kompromiss, mellom å utnytte betongens fulle fasthetspotensiale, og behovet for å få et tidlig svar på om fastheten er tilstrekkelig, sier Beata Starowicz.

Betongen testes terning for terning: Foran feltlaboratoriet, ligger flere betongterninger som allerede er testet for hvor mye trykkbelastning de tåler.

Men hva betyr trykkfasthet?

Hvor mye trykkbelastning et materiale egentlig tåler, kalles for trykkfasthet. Begrepet brukes mest om sprø materialer som betong, stein og tre. I fysikken er dette definisjonen på trykk: Forholdet mellom kraften som virker rett ned mot en flate, og arealet av flaten.

Trykk måles i enheten pascal, mens krefter måles i newton.

– På vår trykkfasthetsmåler får vi opp resultatet i kilonewton (kN), og i MPa. Newton er en måleenhet for kraft. 1 pascal, tilsvarer 1 newton per kvadratmeter, forklarer Beata Starowicz.

Brukonstruksjoner må naturlig nok tåle enorme mengder med trykk. Derfor regner man ut hvor mange megapascal (MPa) betongen skal tåle. MPa-betegnelsen er del av SI-systemet for fysiske størrelser (slik som lengde, frekvens, temperatur og tid): En videreføring av det velkjente, metriske systemet (metersystemet).

Betongen som brukes i brukonstruksjonene på prosjektet, er armert betong. Det betyr at vi har stålarmering inne i betongstøpen. Armeringen gjør at brua i betong tåler mye mer, og blir ekstra sterk.

– Men i test-terningene våre er det ikke armering, så det er kun trykkbelastning vi tester. Brubetongen tåler altså mer enn kun høyt trykk, men også strekk-krefter. Armeringen bærer strekk-kreftene, påpeker hun.

Betong tåler nemlig ikke så sterke strekk-krefter (drakrefter), men det gjør derimot stål:

– Når betongen tåler trykk så godt, og stålet motstår strekk-krefter like godt, så er de en perfekt kombinasjon på ei bru, tilføyer hun.

Ulik betong tåler ulik belastning

Betong deles inn i ulike kategorier, eller klasser, etter hvor mye påvirkning (trykk ovenfra og ned) den tåler: Jo høyere tall på betong-klassen, jo høyere MPa tåler den.

– Betongen vi bruker til bruene på prosjektet, tåler veldig høyt trykk. Den vi anvender er B45- og B55-betong, sier Beata.

Kvelland bru er et godt eksempel på en konstruksjon der to ulike betongtyper må brukes, etter hvor mye trykkbelastning de må tåle.

– Bruhodene på Kvelland bru skal tåle enda mer enn selve brutårnene. Derfor er bruhodene støpt med B55-betong. Brutårnene under er støpt med B45-betong, sier hun.

Hva ble resultatet av dagens test?

Når betongen er klar for testing i trykkfasthetsmåleren, skal B45-betong-terningen i snitt tåle minst 55 MPa, mens B55-betong må tåle minst 67 MPa.

– På en skjerm på trykkfasthetsmåleren, får vi opp tallet som viser hvor mange MPa og kN terningen blir utsatt for. Her ble resultatet nesten 68 MPa, og 678 kN, så det er veldig bra, sier Beata, etter at en av terningene er testet.

Veies før måling: Terningen veies og pusses glatt på alle sider, før den skal i ilden i trykkfasthetsmåleren.

Sjeldent med dårlig betong

Sivilingeniør Sverre Kristian Hauge fra Multiconsult, er engasjert av Implenia som kontrolleder for konstruksjoner på prosjektet. Han forteller at dårlig trykkfasthet forekommer sjeldent.

– Det er fordi betongen normalt holder god kvalitet. Blandeverkene for betong er godkjent av kontrollrådet, og det er gode kvalitetsprosedyrer, sier han.

Sverre Kristian forteller at om det eventuelt måles en liten underskridelse av trykkapasiteten, så vil det ofte ikke bety en utilstrekkelig konstruksjon.

– Da vil som regel en prøve av konstruksjonen, vise tilstrekkelig styrke og kapasitet, når det blir lagt til grunn faktisk verdi av prøven. Ved vanlige terningsprøver gjøres det nemlig alltid et tillegg fra krevd kvalitet til målt kvalitet på prøven, sier Hauge.

Kontrolleder Sverre Kristian Hauge, forteller hvor sjeldent det forekommer dårlig betong fra trykkfasthetsmålinger. – I de over 40 årene jeg har vært i bransjen, har jeg kun vært borti to dårlige målinger, sier han.

Det er fordi man regner med noe forskjell fra prøve til prøve, påpeker han.

– Derfor krever man alltid en høyere MPa-verdi på prøvene fra testene i laboratoriet. Dette for å være sikker på at man ikke får undermålere, sier han.

Slik jobber betongleverandøren med kvalitet

Kontrolleder for Ribe Betong, Katarzyna Kamila Przyworska, forteller at Norsk Standard NS-EN 206 gir krav til både spesifikasjoner, egenskaper og framstilling av betongen.

– Den må alltid samsvare med NS-EN 206. I produksjonen forholder vi oss til ulike trykkfasthetsfasthetsklasser og minste karakteristiske styrker for betong – i en gitt klasse, sier hun.

Kontrolleder for Ribe Betong, Katarzyna Kamila Przyworska. Hun er ofte på plass hos kunder for å sjekke produkt, og bistå med testing, stikkprøver og mottakskontroll. I tillegg kan hun endre betong-oppskriften etter vær og andre forhold ute i felt som vil kunne kreve dette. Foto: Ribe Betong.

Hun forteller hvordan Ribe Betong gjør det de kan for å sikre kundene betong av topp kvalitet.

– Vi produserer som sagt betong i henhold til Norsk Standard og deres publikasjoner. I tillegg er vi heldige å ha gode leverandører av delmaterialer, vi utfører innledende prøvinger når nye betongoppskrifter skal lages og tar mange betongprøver underveis i produksjonen. Dessuten hjelper vi våre kunder ved å svare på spørsmål før arbeidet starter, og stiller ofte på byggeplass, sier Przyworska.

Her pågår sprøyting av betong inne i Kålåstunnelen, torsdag ettermiddag. Det er lett å se hvordan den nakne fjellveggen har blitt dekket med betong og bolter for å sikre fjellmassene. Foto: Lotte Kildal.

Tester sprøytebetongen som brukes i tunnel

Sprøytebetong brukes i tunnelene, for å stabilisere fjellmasser. Denne betongen testes også jevnlig i feltlaboratoriet, fra stikkprøver av herdet betong fra fjellveggen. Det gjøres for å sikre at sprøytebetongen tilfredsstiller kravene i kontrakten med Nye Veier.

Driftsleder for tunnel, Atle Haagensen, sier at sprøytebetong er viktig for å sikre fjellmassene i tunnelen.

– Vi tar kjerneprøver som testes her, men vi støper også terninger og trykktester dem for hvor mye belastning de tåler. I tillegg sender vi plateprøver av sprøytebetongen, til trykktesting hos SINTEF. Disse runde platene testes ikke i vårt betonglaboratorium, sier driftsleder for tunnel fra Implenia, Atle Haagensen.

Betong med små fibre av stål

Typen sprøytebetong, bestemmes ut ifra hva slags bergmasse fjellet består av. Geolog gjør denne bestemmelsen før betongtype velges. Sprøytebetongen inneholder armering (små, tynne fibre av stål), for å gjøre den sterkere, forklarer Haagensen.

– Sprøytebetongen vi bruker, tilhører klassene E700 og E1000. Jo, høyere tall, jo mer fiberarmering. Her på prosjektet er det stålfibre som tilsettes for ekstra styrke. I tillegg inneholder sprøytebetong en akselerator, som gjør at den stivner veldig kjapt. Allerede mens den er på vei ut, sier han.

Geolog og kvalitetsingeniør fra Implenia, Lotte Ravndal Kildal sier at sprøytebetongen til tunnel, faktisk testes oftere enn det som er kravet til veibestiller Nye Veier.

Geolog og kvalitetsingeniør Lotte Ravndal Kildal fra Implenia, forteller at trykktesting av sprøytebetongen skal tas per 1000 kubikk med sprøytet betong. Da tas det både stikkprøver fra sprøytebetongen i fjellveggen og terninger med fersk sprøytebetong støpes, herdes og trykktestes.

– Men for enkelthets skyld så tester vi heller én gang i uka. Det er oftere enn kravene, sier hun.

Følger du prosjektet vårt på Instagram?

Her kan du finne korte oppdateringer om stort og smått – bilder og videoer.

Se dette innlegget på Instagram

Et innlegg delt av E39 Lyngdal (@e39lyngdal)