Danmarks største videncenter for beton by Betoncentret

danmarks stĂ¸rste videncenter for beton

Teknologisk Institut, Beton

Betoncentret er Danmarks største videncenter for beton. Betoncentret beskæftiger ca. 35 veluddannede medarbejdere, der servicerer betonindustrien med rådgivning, prøvning, certificering og udviklingsaktiviteter. Kunderne Betoncentrets kunder er materialeproducenter, rådgivere, arkitekter, entreprenører, bygherrer, forsikringsselskaber, boligselskaber, boligejere, brancheforeninger mv. Betoncentret betjener ca. 1000 kunder årligt.

Kommercielle opgaver Betoncentret løser opgaver indenfor kerneområderne anlægskonstruktioner, tilstandsvurderinger, prøvningsydelser, kontrol og certificering. Betoncentret bidrager også med konsulentbistand i forbindelse med produkt- og materialeudvikling, industrielt design, miljø, energi og mikroskopering. Udviklingsprojekter Betoncentret er initiativtager og igangsætter af nationale og interna-

tionale forsknings- og udviklingsprojekter i samarbejde med virksomheder, brancheforeninger, universiteter og andre uddannelsesinstitutioner. Forsknings- og udviklingsprojekterne favner bredt fra produktudviklingsprojekter til projekter, der bidrager til løsning af samfundsudfordringerne øget vækst, flere arbejdspladser, grønnere teknologi, klimasikring mv.

BETONTEKNOLOGISK RÅDGIVNING

Attraktiv medspiller Betoncentrets brede faglige sammensætning af kompetencer gør det muligt at yde betonteknologisk rådgivning til hele betonindustrien. Dybdegående specialistviden sammenholdt med et stateof-the-art laboratorium samt en unik samling af udstyr til måling on site giver kunder og samarbejdspartnere specialistrådgivning og løsninger på komplekse problemstillinger. Betoncentret indgår ofte i konsortier for at styrke konsortiets kompetencer på betonområdet og for at sikre at selv komplekse betonopgaver kan løses af konsortiet. Betoncentret kan bidrage med input til og granskning af specifikationer og udbudsmateriale for bygherrer, således at de rigtige krav til betonen stilles. Betoncentrets referenceliste omfatter: Storebælt, Øresund, Metro etape 1, Malmø Citytunnel, Marmaray Tunnel, Femern og Metro etape 2.

Bygherrerådgiver for Femern (2009-2018) Betoncentret er Femern’s ”eksterne huslaboratorium” og har assisteret Femern i det forberedende arbejde frem mod udbud bl.a. ved udarbejdelse af tekniske noter indenfor fx selvkompakterende beton og udtørringsbeskyttelse af betonkonstruktioner. Betoncentret skal fortsat bistå Femern med uvildig rådgivning under projektets udførelse.

Rådgiver for CMT (2011-2014) Copenhagen Metro Team har indgået kontrakt med Betoncentret om konsulentbistand og prøvningsydelser i forbindelse med udvidelsen af metroen. Opgaven er at tolke kravene i specifikationerne, gennemføre hærdeplanlægning og -beregninger, dokumentation i forbindelse med forprøvning og fuldskala samt assistance til CMT i dialogen med Metroselskabet

STANDARDPRØVNING

Akkrediteret laboratorium Standardprøvning af delmaterialer og beton er en af Betoncentrets kerneydelser. Betoncentret er akkrediteret af DANAK i henhold til DS/EN ISO/IEC 17025 og akkrediteret til alle standardprøvninger, der anvendes i Danmark til prøvning af delmaterialer og beton. Betoncentret gennemfører prøvning for entreprenører, producenter og/eller bygherrer i forbindelse med de store anlægsprojekter men udfører også en række standardprøvninger for de mindre kunder.

Tilstanden af gamle kystbroer (2012) Levetiden af betonkonstruktioner i havvand er afgørende for kosteffektiviteten af betonbygværkerne. I projektet ”Dansk Ekspertcenter for konstruktioner til Infrastrukturen 2010-2012” blev en række gamle danske kystbroer undersøgt for at kortlægge chloridindtrængningen på konstruktionsdele helt neddykket i vand. Se mere på: www.concreteexpertcentre.dk

Hærdeegenskaber af metrobeton (2013) Metroen stiller krav til måling af hærdeegenskaber (svind, krybning, E-modul- og styrkeudvikling). Resultaterne anvendes som inputparametre til beregning af temperatur- og spændinger i konstruktionerne. Betoncentret kan gennemføre målingerne i laboratoriet og on-site i mobillaboratorium. Hærdeegenskaber for metrobetonerne er udført for Unicon.

SPECIALPRØVNING

Alt kan testes i vores laboratorium I Betoncentrets laboratorium er der mulighed for at designe specialopstillinger til mange forskellige formål. Det kan fx være test af bæreevne og deformation af store 1:1 konstruktionsdele som fx vægge, bjælker, dæk, søjler mv. på Betoncentrets spændeplan. Denne mulighed anvendes i forbindelse med dokumentation af materialer og konstruktioner eller i forbindelse med problemløsning. Derudover kan Teknologisk Institut bidrage til opbygning af specialopstillinger on-site på byggepladser til fx test af bæreevne af eksisterende konstruktions-dele eller til on-site måling og registrering af armeringskorrosion.

Fuldskalatest af stålfiberbjælker (2012) Ved demonstrationsprojektet på Eternitgrunden i Aalborg blev 4 store bjælker (5,0 x 0,4 x 1,0 m3) testet i Betoncentrets laboratorium. Målet var, at sammenligne revnemønsteret i traditionelle bjælker med revnemønstret i kombinationsløsninger, hvor dele af den traditionelle armering er erstattet af stålfibre. Se mere på www. steelfibreconcrete.com.

Belastningsforsøg af betonsøjler (2013) Ved et skolebyggeri på Amager blev det konstateret, at søjlesamlingerne til optagelse af trækkræfter ikke opfyldte kravene. Bygherren krævede derfor, at samlingernes bæreevne over for trækpåvirkning blev testet ved forsøg i laboratorium. Bæreevnen viste sig at være i orden, og konstruktionen kunne godkendes.

TILSTANDSVURDERINGER

Hvor de andre giver op Udførelsesfejl, forkerte materialer eller fejl i designgrundlaget, slid, brand, hårdt miljø – der er mange årsager til skader i betonkonstruktioner. Betoncentret løser hvert år flere tusind tilstandsopgaver, hvor årsagen til skaden, omfanget af skaden og forslag til udbedring af skaden kortlægges. Specialistkompetencer, stor erfaring, avanceret on-site måleudstyr kombineret med mikroskoper og scanning elektron mikroskoper gør det muligt at stille diagnosen på selv den mest komplicerede skade.

Vikingeskibsmuseet (2010) Vikingeskibsmuseet i Roskilde er en smuk betonkonstruktion, hvis tilstand blev undersøgt af Betoncentret med størst mulig brug af ikke-destruktive undersøgelsesmetoder. Målet var at opstille restaureringsmetoder under hensyntagen til de særlige krav for genopretning af bygningens oprindelige udseende og arkitektoniske udtryk.

Restreaktivitet i beton skadet af AKR (2012) Som led i renovering af den Gl. Lillebæltsbro søgtes en afklaring på, om de ændrede betingelser pga. reparation ville påvirke AKRs udbredelsesomfang og hastighed. Baseret på mikroskopiske undersøgelser bl.a. ved hjælp af scanning elektronmikroskopi blev det vurderet, at AKR ikke vil være en væsentlig nedbrydningsmekanisme i konstruktionsbetonenes indervægge.

MIKROSKOPERING

Hvad gemmer overfladen? Betoncentret har mange års erfaring med mikroskopiske undersøgelser af byggematerialer. De mikroskopiske metoder som anvendes er typisk optisk og scanning elektron mikroskopi. Disse to metoder kan tilsammen give informationer om materialets mikroskopiske udseende dvs. morfologi og struktur og dets mineralogiske og kemiske sammensætning. En mikroskopisk undersøgelse af beton giver fx svar på hvilken cement og tilslagstype der er anvendt, materialernes porøsitet og homogenitet, omdannelser og udfældninger, nedbrydningsmekanismer og meget mere. Betoncentret fremstiller mere end 500 tyndslib hvert år og anvender mikroskopering som en vigtig del af vores rådgivning, tilstandsundersøgelser og i vores materialeudviklingsopgaver. Derudover afholdes internationale kurser i mikroskopering. 12

Vært for Euroseminar (2013) Betoncentret var i juni måned 2013 vært for en international konference om mikroskopering af byggematerialer, hvor verdens førende specialister samles i en uge for at diskutere state-of-the-art inden for faget. Det var en velbesøgt konference med ca. 80 deltagere som deltog i præsentationer, i workshops og i virksomhedsbesøg.

Kursister fra Singapore (2009) Betoncentret har kursister fra hele verden i disciplinen mikroskopering. Her er det kursister fra Singapore, der havde et intensivt kursus på en uge. Kursisterne får undervisning i de mest fundamentale teknikker indenfor mikroskopering og får indblik i, hvor kompleks en disciplin mikroskopering er.

CE-MÆRKNING OG KONTROL

CE - dig for! Produktion og anvendelse af cementbaserede materialer og beton kræver stor viden og indsigt i både national og europæisk lovgivning. Byggevarer skal CE-mærkes, der kan være krav om 3. parts overvågning og certificering, noget er frivilligt andet er obligatorisk. Betoncentret rådgiver producenter, importører og brugere af cementbaserede byggevarer i, hvordan kravene til byggevarerne overholdes. Vores medarbejdere er aktive i dansk og europæisk standardiseringsarbejde, for at kunne tilbyde vores kunder opdateret rådgivning på lovgivningsområdet. Prøvning og rådgivning fra Betoncentret gør det lettere for producenter at levere cementbaserede materialer, der lever op til kravene.

Ydeevnedeklaration (2012) Den nye byggevareforordning trådte i kraft d. 1. juli 2013, og det betød ændrede krav til CE-mærkning af byggevarer. Byggevarer skal fx ledsages af en ydeevnedeklaration. Betoncentret har udarbejdet et paradigma for deklarationer til medlemmerne tilsluttet Betonvarekontrollen.

Kortlægning af byggevarer (2011) Betoncentret gennemførte i 2011 en analyse af samtlige byggevarer med henblik på at udpege de områder, hvor der var størst behov for at gennemføre markedskontrol. Det resulterede i en prioriteret liste på 10 byggevarer, en liste som Energistyrelsen har anvendt til at prioritere deres markedskontrol efter.

HÆRDEBEREGNINGER

Hvor varm bliver betonen? De første dage efter udstøbning er betonkonstruktioner udsat for temperaturbevægelser og svind, samt evt. mekanisk belastning. Betonens styrke og stivhed er desuden under udvikling, og der skal gøres omhyggelige forberedelser for at undgå revnedannelse og andre skader som følge af for store temperaturforskelle og forkert udtørringsbeskyttelse. Betoncentret rådgiver i at træffe fornuftige valg af betonsammensætning, støbetakt, isolering, kølerør, varmekabler osv. - alt sammen under hensyn til de aktuelle betonegenskaber og vejrforhold. Allerede i planlægningsfasen kan forskellige støbeprocedurer simuleres og risikoen for revnedannelse vurderes. Betoncentret medvirker til opstilling af kravspecifikationer, eller tolkning af specifikationer samt planlægning af hærdeforanstaltninger ved hjælp af 4C-Temp&Stress.

Hærdeberegninger i Oman (2010-2011) I forbindelse med anlæg af to internationale lufthavne i Oman, henholdsvis i Muscat og i Salalah har Betoncentret stået for hærdeberegninger af temperaturer og spændinger i forbindelse med byggeri af to kæmpestore vandtanke i de to lufthavne.

4C-Temp&Stress Betoncentret har udviklet et beregningsværktøj, som anvendes mange steder i verden til simulering af temperatur og spænding i betonkonstruktioner. Skal der anvendes kølerør?, Hvor længe skal konstruktionen dækkes af?, Hvor varmt bliver der i kritiske tværsnit? - Det er nogle af de spørgsmål beregningerne giver svar på.

MATERIALEUDVIKLING

Ikke bare cement, vand og tilslag Der sker løbende udvikling i materialeteknologien når det handler om beton. Der udvikles løbende på råmaterialer, på betonsammensætninger og på produktionsmetoder samtidig med at der arbejdes på at indbygge nye teknologier og funktionaliteter i betonen. Betoncentret er initiativtager til flere større materialeudviklingsprogrammer og løser mange materialeudviklingsopgaver hvert eneste år. Betoncentret har brede kompetencer samt et veludstyret laboratorium, der gør Betoncentret til en attraktiv medspiller, når beton som materiale udvikles.

Stålfiberbeton-konsortiet (2010-2013) Resultatet af innovationskonsortiet ”Bæredygtige betonkonstruktioner med stålfibre” er en dansk vejledning for design og udførelse af stålfiberarmerede betonkonstruktioner med udgangspunkt i den tyske design guide DAfStB fra 2010. Derudover er der udviklet metoder til simulering af fiberorientering og –fordeling og anbefalinger til udførelsen.

Selvkompakterende beton (2002-2007) Betoncentret var initiativtager og projektleder på Innovationskonsortiet SCC-Konsortiet og udviklingsarbejdet resulterede I nye retningslinjer for produktion og udførelse af betonkonstruktioner med selvkompakterende beton. Derudover blev det første demonstrationsprojekt opført med SCC, en forsøgsbro i Give. www.voscc.dk

DIGITAL FABRIKATION

Beton med facon Beton kan formes i alle utænkelige former, der kun er begrænset af formmateriale og produktionsteknologi. Betoncentret søsatte i 2007 det højteknologiske betonværksted med industrirobot og industriblandeanlæg for at starte udviklingen af metoder for digital fabrikation af betonkonstruktioner. Værkstedet udgør således en digitalt styret stateof-the-art produktionslinie, der anvendes både i kommercielle projekter og i forskning og udvikling. Værkstedet knytter med avanceret CAM-software an til al gængs CAD-software, og åbner dermed mulighed for med stor præcision at realisere selv meget komplicerede former.

TailorCrete (2010-2014) TailorCrete projektet blev initieret af Betoncentret via EU’s 7. rammeprogram. Formålet er at udvikle nye, industrielle metoder til fremstilling af fremtidens digitale betonarkitektur til en realistisk økonomi. Svendestykket er en seks gange tyve meter og seks meter høj pavillion med en hidtil uset kompleks geometri, der opføres i Århus.

Støbeforme til betonskulpturer (2012)

Foto: STAMERS kontor

De 3 betonskulpturer i det historiske haveanlæg ved Glorup Gods, som udgør kunstværket Gratia, er skabt af kunstneren Karin Lorentzen i samarbejde med Teknologisk Institut. På baggrund af kunstnerens tegningsmateriale optegnede Teknologisk Institut støbeforme, digitale 3D-modeller og fræsede støbeformene i polystyren vha robot.

INDLEJRET TEKNOLOGI I BETON

Beton rummer det hele Beton er ikke bare beton, beton kan kobles med alverdens teknologier og blive et intelligent byggemateriale. Betoncentret arbejder hele tiden på at skabe nye muligheder for at indlejre teknologi i betonkonstruktioner, som fx lysledere, sensorer, selvrensende teknologi, faseskiftende materialer, akustikegenskaber osv. Fremtiden bliver intelligente betonkonstruktioner, som rummer fremtidens teknologi. Fremtiden er konstruktioner som har flere funktioner, som fx en støjskærm, som både kan afhjælpe store regnmængder ved skybrud og som kan dæmpe støj ved æstetisk smukke betonoverflader.

Beton nedbryder NOx (2011-2014) Der findes materialer med selvrensende effekt på markedet, dog virker fotokatalysen kun effektivt ved UV belysning. Betoncentret arbejder i FP7 projektet Light2CAT på at udvikle fotokatalytiske cementbaserede materialer, der virker ved almindeligt dagslys, hvilket især har et kæmpe potentiale på de nordlige breddegrader.

Digistone – lys i beton (2012-2014) Teknologisk Institut er koordinator på EU projektet Digistone. Formålet med projektet er at udvikle en digital betonskærm, som har en række fordele fremfor velkendte LED og LCD skærme i kraft af sin robusthed overfor vandalisme og vejrlig.

UDSTYR OG PROGRAMMER

Vi har værktøjerne Betoncentret er leverandør af programmer og måleudstyr til betonindustrien. De mest banebrydende gennem tiden har været 4C-Temp&Stress, som stadig anvendes til temperatur og spændingssimuleringer af betonkonstruktioner mange steder i verden. Betoncentret har endvidere udviklet et meget brugervenligt udstyr til måling af betons rheologiske egenskaber 4C-Rheometer, et udstyr der sælges til forsknings- og udviklingsinstitutioner overalt i verden. Betoncentret er i gang med udvikling af et simuleringsværktøj til betonindustrien – et værktøj som gør det muligt at forudsige udfordringerne i forbindelse med udførelsesfasen, hvis formgeometri, armeringstæthed, materialeegenskaber er kendt. Værktøjet kan ligeledes simulere fiberfordeling og fiberorientering i stålfiberarmeret beton.

4C-Rheometer Betonens rheologiske egenskaber er afgørende ved arbejdet med selvkompakterende beton. En beton med et flydemål på 650 mm kan have vidt forskellige egenskaber i forhold til at udfylde formen, og disse egenskaber afhænger af betonens flydespænding og viskositet. 4C- Rheometer er et enket og brugervenligt udstyr til måling af betonens rheologi.

4C-Packing Pakningsberegninger af tilslaget i beton anvendes til optimering af beton. En fornuftig sammensætning af tilslaget giver de bedste egenskaber i betonen og samtidig giver det mulighed for at optimere på pastaindholdet i betonen til fordel for pris og miljø. 4C-Packing er et nemt og brugervenligt program til pakningsoptimering.

BÆREDYGTIG BETON

Betonkonstruktioner er bæredygtige - og det kan dokumenteres Miljø, bæredygtighed og energi er på dagsorden. Betoncentret har værktøjer og miljøingeniører til udførelse af LCA analyser og vi kan regne på, hvordan betonkonstruktioner bidrager til en konstruktions energiforbrug og indeklima. Krav til bæredygtighed bliver fremtiden og lige nu arbejder betonindustrien på at dokumentere miljøparametre for deres råmaterialer og produktion i miljøvaredeklarationer. Betoncentret har opbygget kompetencer til at kunne servicere branchen i udarbejdelse af miljøvaredeklarationer og livscyklusanalyser. Teknologisk Institut er programoperatør på epddanmark, og kan derigennem tilbyde producenter at udarbejde og verificere miljøvaredeklarationer. Se www.epddanmark.dk. 26

Byggeriets varmeakkumuleringskatalog (2012) Gratis onlinekatalog udviklet i forbindelse med udviklingsprojektet Multifunction Fabrics. Kataloget skal hjælpe rådgivere med at beregne en bygnings varmekapacitet, på en nem og overskuelig måde. Onlinekataloget hedder Byggeriets Varmeakkumuleringskatalog og kan anvendes til at dokumentere en bygnings varmekapacitet. www.iFabrix.com.

Betonbranchens MVD værktøj (2012) Betoncentret har udarbejdet et værktøj til hele betonindustrien, der gør det muligt for producenterne at udskrive deres egne miljøvaredeklarationer. Disse er baseret på specifikke data og gennemsnitsdata og betonbranchen er i front med at kunne levere miljødata for deres produkter.

VEJE OG BELÆGNINGER

Behov for mere til anlægssektoren! Danmarks vejinfrastruktur er hårdt ramt af et massivt efterslæb på omkring 20 mia. dkk. Dette står i stærk kontrast til, at vi i disse år oplever de største offentlige investeringer i infrastruktur i 30 år. For at komme efterslæbet til livs, er det nødvendigt at tænke i nye baner, udvikle nye materialer, teknologier og serviceydelser til gavn for hele vejsektoren. Teknologisk Institut har derfor udvidet aktiviteterne på anlægsområdet, så de nu også omfatter veje og belægninger. Der arbejdes på at styrke den teknologiske udvikling på området så der kan skabes nye, bedre og smartere ydelser til gavn for kommuner, rådgivere, entreprenører og producenter.

Permeable veje og belægninger På Teknologisk Institut arbejder vi bl.a. inden for regnvandshåndtering i byerne. I øjeblikket analyserer vi resultater fra fuldskalaforsøg med permeable belægninger, herunder asfalt, ved Svanemøllehallen i København Forsøgene udføres i samarbejde med bl.a. NCC og Københavns Kommune og har til formål at dokumentere de nye løsningers holdbarhed, effektivitet og miljøpåvirkning.

Kontakt Teknologisk Institut, Beton Centerchef: Dorthe Mathiesen 7220 2205 / dma@teknologisk.dk LĂŚs mere pĂĽ www.teknologisk.dk

541 643

ÂŠTeknologisk Institut, maj 2014