Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Betonlegater til ingeniørstuderende: Udvikler ultrastærk terrorsikring

To civilingeniørstuderende, der er ved at udvikle en særlig slags beton til bl.a. terrorsikring, har hver modtaget et legat, som skal bruges på en studietur til Schweiz.

08.12.2020 | Stine Rasmussen

Mathilde Bjerregaard (tv) og Lena Fallesen (th) arbejder med kulstof- og stålfiberarmeret højstyrkebeton til brug i terrorsikring som et for-projekt til deres civilingeniør-speciale. Foto: Ida Jensen, AU Foto.

Terrorsikringer er kommet for at blive, og de er blevet en uundgåelig del af byrummet. Ved gadestrøg og legepladser står de mere eller mindre synlige, som et klodset, opretstående betonelement eller cylinderformede pullerter, der kan påminde os om deres funktion.

Her er en oplagt opgave i at kombinere funktionalitet med æstetik med henblik på at integrere dem i byrummet og gøre deres primære funktion mindre synlig.

Denne opgave har to civilingeniørstuderende ved Aarhus Universitet, Mathilde Bjerregaard og Lena Fallesen, netop givet sig i kast med. De to ingeniørstuderende, der er i gang med deres 3. semester på kandidaten i byggeri, er ved at undersøge brugen af kulstof- og stålfiberarmeret højstyrkebeton, UHPFRC (Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete), til terrorsikring som et for-projekt til deres speciale.

”Højstyrkebeton rummer armering i form af stålfibre, og vi blander så også kulstof-nanofibre i for at give den yderligere styrke. Hermed forsøger vi at undersøge, om man kan skabe slankere konstruktioner uden at gå på kompromis med styrken,” siger Mathilde Bjerregaard.

En afgørende studietur

De to ingeniørstuderende har hver fået tildelt et legat på 5.000 kr. af Dansk Betonforenings studielegat, som de søgte i forbindelse med en studietur til Schweiz.

(Artiklen fortsætter under billedet)

"Kulstof- og stålfiberarmeret højstyrkebeton giver nogle helt nye muligheder inden for æstetik og arkitektur i konstruktioner, som vi håber, man vil anvende fremover," siger Mathilde Bjerregaard. Foto: Ida Jensen, AU Foto. 

Studieturen blev i år udskudt på grund af corona-pandemien, men de håber, at de kan komme afsted i marts 2021. Her skal de i fire uger være tilknyttet University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland (SUPSI) i byen Lugano, hvor de skal lære om egenskaber og anvendelsesmuligheder inden for UHPFRC.

”Det er afgørende for vores projekt, at vi kommer afsted til Schweiz, for her har vi mulighed for at lave stødpåvirknings-forsøg på betonen og blive introduceret for et program, som man bruger i bilindustrien til at lave crash-tests,” fortæller Mathilde Bjerregaard.

Erfaringer ved cementblanderen

Med en kilopris på ca. 3.000 kr. er kulstof-nanofibre et dyrt materiale. Det er også et materiale, som har tendens til at klumpe sig sammen, når det skal røres ud i betonen.

Det har Mathilde og Lena erfaret den sidste måned tid, hvor de har stået ved en cementblander på universitetets eksperimentelle laboratorium i Skejby, Deep Tech Experimental Hub.

Her har de eksperimenteret med forskellige doser kulstof-nanofibre i stålfiberarmerede betonblandinger, som de har støbt i små modeller, og som de skal lave forsøg på.

(Artiklen fortsætter under billedet)

Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete indeholder både kulstof-nanofibre og stålfibre i cementblandingen. Håbet er endnu slankere konstruktioner uden at gå på kompromis med styrken. Fotos: Ida Jensen, AU Foto. 

I samarbejde med det danske firma Hi-Con er de to studerende ved at finde det bedste blandingsforhold og metode til at kunne fordele kulstof-nanofibrene i betonblandingen.

”Arbejdet med fiberarmeret beton er en niche. Der er ikke udviklet en norm, en fælles beregningsstandard, med det materiale, men med den viden vi får fra vores undersøgelser, vil vi kunne komme den et skridt nærmere,” siger Lena Fallesen.

Mathilde Bjerregaard tilføjer:

”Vi mener, at der er et stort potentiale i denne type UHPFRC for at gøre terrorsikringer mindre synlige i byrummet ved at gøre dem slankere og mindre. Det kan være pullerter, der kan gøres mere skulpturelle, som f.eks. figurer ved en legeplads, så man ikke tænker over, at de er der. Produktet er dyrere end andet højstyrkebeton, som i sig selv er dyrt, så det er sandsynligvis noget, man kun vil bruge, hvor det er nødvendigt. Men det giver nogle helt nye muligheder inden for æstetik og arkitektur i konstruktioner, som vi håber, man vil anvende fremover.”


Fakta

Almindelig højstyrkebeton, kaldet UHPC (Ultra-High Performance Concrete) bliver, ud over den almindelige stålarmering, som regel også armeret med stålfibre, der blandes i betonblandingen, og som binder betonen sammen og øger styrken.

Ved samtidig at iblande kulstof-nanofibre kan man yderligere styrke betonen og slanke det færdige betonelement, uden at det har konsekvenser for trykstyrken. Denne type beton kaldes for UHPFRC (Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete).


Kontakt

Jesper Bruun
Journalist
Mail: bruun@eng.au.dk
Tel.: +45 42404140

AU Engineering, Institut for Byggeri og bygningsdesign