Betong

Betong er eit byggjemateriale som vert laga ved å blanda sement og vatn med sand, stein (pukk) og andre tilsetjingsstoff. Sementen reagerer kjemisk med vatnet i ein prosess kalla hydratisering og blandinga stivnar. Betong kan støypast i faste former eller i forskalingar.

Armering, det vil seie å styrke konstruksjonen ved å plassere eit system av stålstenger, stålnett eller liknande i betongen, skjer som slakkarmering eller spennarmering. I det siste høvet vert armeringa sett under spenn eller strekk før ein støyper. Då vert det overført krefter til betongen som trykkjer han saman. Slakkarmering er tradisjonelle armeringsstenger som vert støypte inn i betongen. Båe typane av armering blir gjort av stål og plassert i forma eller forskalinga før betongen vert fylt i.

Riktig produsert og med normal bruk held betongen lenge og har stor styrke. Ein kan nytta han i faste anlegg som hus, bruer, demningar, golv og oljeplattformer, men òg til små og store lause ting som blomekasser og takelement.

Betong blei utvikla og teken i bruk på 1800-talet, og bruken blei vidareutvikla gjennom heile 1900-talet. Materialet er særleg knytt til funskjonalistisk arkitektur, men er også brukt i andre typar bygg, som det ekspresjonistiske Operahuset i Sydney.

Materialet

Blandeforhold (vektfordeling)

Betong blir laga av vatn, sement, tilslag og tilsetjingar. Blandinga av vatn og sement vert kalla sementlim eller sementpasta. Tilslag er eit samleord for sand, stein og pukk. Dette vert blanda inn i sementpastaen. Til vanleg vert det òg blanda inn tilsetjingsstoff. Det er stoff som gjer lite av seg i vekt og volum, men som har stor verknad på eigenskapane til betongen.

Rett etter blanding er betongen ein flytande graut og lett å forma. Hydratiseringa får betongen til å herda og verta eit fast materiale. Utstøyping og anna arbeid med betongen må difor skje få timar etter blanding.

Til ein kubikkmeter vanleg betong går det vanlegvis med om lag 190 liter vatn, 320 kg sement, 950 kg sand og 900 kg stein og pukk. Til saman vert dette om lag 2360 kg. Ein kan endra blandingstilhøvet mellom vatn, sement, tilslag og tilsettingar for å styre eigenskapane til betongen etter kva han skal nyttast til.

Betong vert laga i ulike kvalitetar. Det er særleg styrken og kor lenge han held som skil dei frå einannan. Dersom ein samanliknar dei mest nytta kvalitetane (B20, B25, B30, B35 og B45) ser ein at grovt sett er den beste (B45) 2-3 gongar sterkare enn den dårlegaste (B20). Skilnaden i levetid er grovt sett den same. Men levetida varierer òg kraftig med kva slags påkjenningar betongen vert utsett for, t.d. om han står tørt og frostfritt innomhus eller i vatn, frost og vegsalt utomhus.

Som regel vert betongkonstruksjonar armert. Det vil seia at stålstenger vert støypte inn i betongen. Dette fordi betongen er sprø og toler strekkrefter dårleg. Det gjer derimot stålstengene. Til saman vert stål og betong eit komposittmateriale - armert betong - der betongen ber trykkreftene og armeringa strekkreftene. Nokre konstruksjonar vert ikkje armert av di dei berre vert utsett for trykkrefter. Eit godt døme er gravitasjonsdammar. Det er demningar som er laga slik at vasstrykket saman med eigenvekta til dammen syter for at betongen alltid står under trykk.

Samansetnad

Frilagd betongoverflate

Sement held betongen saman. Han vert laga av kalkstein og ei rekkje tilsetjingar som vert male, brent og male igjen til eit fint mjøl. Ein lagar ulike typar, med omsyn til herdetid, styrke og andre eigenskapar.

Tilslaget, sand og stein, utgjer størsteparten av volumet i betongen, 60-70 %. Tilslaget bør vera velgradert. Det tyder at ein bør ha alle storleikar opp til eit visst maksimum, slik at det ikkje blir store holrom der det legg seg mykje sementpasta.

For å tilpassa eigenskapane til betongen best mogleg til førrmålet nyttar ein tilsetjingsstoff. I Norsk Standard NS-EN 206-1 blir tilsetjingsstoff definert som «Materiale som tilsettes under blanding i små mengder i forhold til sementmengden for å endre egenskapene til fersk eller herdnet betong.» Det finst mange ulike tilsetjingsstoff som påverkar betongen på ulike måtar. Tilsetjingsstoffa vert delte inn i klassar etter kva for funksjon dei har:

A - akselererande (gjer at betongen herdar raskare)
P - vassreduserande, eller plastiserande (gjer at me kan nytta mindre vatn i betongen)
R - retarderande (gjer at betongen herdar seinare)
I - injiserande (aukar flyteevna til betongen)
L - luftinnførande (aukar luftinnhaldet i betongen)

Det finst òg andre stoff for spesielle føremål.

Materialeigenskapar

Betong vert laga i mange ulike kvalitetar. Norsk Standard NS-EN 206-1 klassifiserar betong etter dei to viktigaste eigenskapane til materialet: Fastleik og haldbarheit.

Fastleiksklassane for normalbetong og tungbetong er B10, B20, B25, B30, B35, B45, B55, B65, B75, B85 og B95. Fastleiksklassane for lettbetong er LB12, LB20, LB25, LB30, LB35, LB45, LB55, LB65 og LB75. Talet gjev trykkfastleiken i MPa, og trykkfastleiken er høgare dess større talet er.
Haldbarheitsklassane er M90, M60, M45, MF45, M40 og MF40. Talet viser vassinnhaldet i betongen, og motstandsevna er høgare dess lågare talet (vassinnhaldet) er. F-en står for frostsikker.

Andre eigenskapar som bør nemnast er stivleik, vasstettleik og evne til brannmotstand.

Undersida av ein bjelke er utsett for strekk og må armerast for at ikkje bjelken skal brekka. (pilene symboliserer lasta som kviler på bjelken)

Når ein snakkar om fastleiken til betongen meiner me trykkfastleik. Med trykkfastleik meiner ein det største trykket betongen kan verta utsett for utan å knekkja. Trykket vert målt i megapascal (MPa). Dei mest brukte fastleiksklassane er B20-B45.

Betong har ein viss strekkfastleik, altså kan han overføra strekkrefter. Men denne evna er mindre enn ein tidel av trykkfastleiken. Som regel vil ein utnytta den store trykkfastleiken på ein økonomisk fornuftig måte. Då vert det nesten alltid område i konstruksjonen der strekkspenningane vert større enn strekkfastleiken i betongen. Undersida av ein bjelke eller eit dekke er dei vanlegaste stadene der ein får slike store strekkspenningar. Difor armerer ein betongen for å forsterka han. Vanleg armering av stål har ein strekkfastleik på minst 500 MPa. Det er meir enn 200 gongar høgare enn strekkfastleiken til betongen.

Når ein reknar på dimensjonane på ein betongkonstruksjon er det trykkfastleiken som set grenser for kor stor last han kan bera. Er trykkfastleiken høg klarar ein seg med ein mindre konstruksjon.

Stivleiken (òg kalla elastisitetsmodulen) heng nøye saman med fastleiken. Det er difor ikkje naudsynt å klassifisera betong etter stivleik. Stivleiken avgjer kor stor formendring betongen får når han får ei viss last på seg. Dess større stivleiken er, dess mindre deformert vert betongen.

Typisk fastleiksutvikling dei fyrste to månadane

Haldbarheita til betongen fortel noko om kor godt betongen står mot ytre påkjenningar over tid. Betong som blir utsett for vêr og vind vert broten ned med tida. Oppskrifta på betongen vert difor tilpassa miljøet han skal stå i. Døme på ulike miljø er:

tørt og frostfritt innomhus
fuktig og vått, og med vekslande frost og tøvêr
utsett for sjøsprøyt, vegsalt eller andre kjemikal

Betong i det siste miljøet, i t.d. kaier eller bruer, treng heilt andre eigenskapar enn betong i den fyrste gruppa.

Trykkfastleik, stivleik og haldbarheit er tre ulike eigenskaper, men dei heng så nøye saman at ein ikkje kan laga betong der den eine eigenskapen er svært god medan dei andre er mindre gode.

På grunn av at hydratiseringa mellom vatn og sement pågår i lang tid etter utstøyping vil betongen få betre eigenskapar etterkvart som tidan går, opp til eit visst punkt der hydratiseringa stoppar opp. Etter 28 døger vil trykkfastleiken normalt vera ikring 80-90 % av den maksimale trykkfastleiken.

Spesialbetong

Vanleg betong, som på fagspråket vert kalla normalbetong, har ein massetettleik på 2000–2600 kg/m³. Ved å bruka tilslag som er lettare enn sand og stein, som t.d. ekspandert leira (Leca), pimpstein eller skumplastperler, kan ein laga lettbetong. Tettleiken vert vanlegvis under 1800 kg/m³, og kan verta heilt ned mot om lag 300 kg/m³. Fordi han er meir porøs har lettbetong lågare trykkfastleik enn normalbetong, men til gjengjeld isolerer han varme betre. Lettbetong er særleg interessant å bruka der ein vil spara vekt, som t.d. om grunntilhøva er dårlege.

Tungbetong vert laga ved å bruka tunge tilslagsmaterial som magnetitt eller barytt og kan få ein tettleik på opp mot 5600 kg/m³, som er meir enn det dobbelte av normalbetong. Døme på bruksområde for tungbetong er som motvekter på kranar, ballast i skip, og vern mot radioaktiv stråling.

SKB, eller sjølvkomprimerande betong, er betong som inneheld superplastiserande stoff og difor har særleg gode flyteeigenskapar. For å få vanleg betong til å fylla forma heilt under utstøyping må han normalt vibrerast så luftlommene kjem opp til overflata. Det gjer ein ved å stikka ein vibrator ned i den ferske betongen og trekkja han seint opp att så han trekk lufta opp og ut av betongen. Sjølvkomprimerande betong lettar støypearbeidet fordi SKB er så tyntflytande at han ikkje treng vibrerast. Særleg er dette ei føremon i slanke konstruksjonar, der armeringa ligg tett, og der overforskaling gjer det vanskeleg å koma til med vibrator. Ei ulempa med SKB er at forskalinga må byggjast tettare enn ved bruk av vanleg betong.

Sprøytebetong på ei vegskjæring i Oslo.(Foto: Kjetil Lenes).

Betong som vert sprøyta på ei anna overflata, vanlegvis fjell eller gamal herda betong, ved hjelp av trykkluft vert kalla sprøytebetong. To metodar vert brukt for sprøytebetong i dag, tørrsprøyting og våtsprøyting. Ved tørrsprøyting fører ein dei tørre stoffa, sement og tilslag, fram til munnstykket på sprøyta, der ein tilfører vatn. Ved våtsprøyting vert betongen blanda før han vert ført fram til munnstykket. Sprøytebetong vert ofte armert med fiberarmering. Fjellsikring er eitt av bruksområda for sprøytebetong. Eit lag sprøytebetong, vanlegvis om lag 70–100 mm tjukt, kan brukast saman med fjellboltar for å sikra at lause steinar ikkje fell ut frå vertikale utsprengde fjellskjeringar eller frå tak i tunnelar. Eit anna bruksområde er betongrehabilitering. Då fjernar ein skada betong, legg armeringa fri, reingjer overflata og legg på ny betong for å byggja opp att konstruksjonen og festa armeringa.

Nedbryting

Mange ser på betongkonstruksjonar som vedlikehaldsfrie og nærmast evigvarande konstruksjonar. Dette er ikkje tilfelle. Betong vil verta broten ned med tida, nett som andre material. Ein kan forventa at moderne betongkonstruksjonar av god kvalitet vil stå i 50-200 år utan å trengja særleg mykje vedlikehald. Men om ein har brukt ein betongkvalitet som ikkje eignar seg for det miljøet konstruksjonen står i, eller har forma konstruksjonen på ein uheldig måte, kan han trengja omfattande vedlikehald eller måtta rivast etter berre 20-30 år.

Nedbryting av armert betong skjer anten ved at betongen vert broten ned, ved at armeringa korroderer, eller ved ein kombinasjon. Betong vert broten ned om han vert utsett for påkjenningar som han ikkje er laga for å motstå. Det kan vera mekaniske påkjenningar, frost eller kjemiske reaksjonar med stoff som kjem i kontakt med betongen. Når armering byrjar å rusta skuldast det nesten alltid anten karbonatisering eller kloridinntrenging.

Betongen vernar armeringa, på to ulike måtar. Det eine er at betongen hindrar vatn i å koma inn til armeringa. I tillegg er betong svært basisk, han har ein pH-verdi på 11-13. Difor dannar han ein oksidfilm på ståloverflata. Betongen herdar ved at vatn og sement reagerer kjemisk. Nokre av reaksjonsprodukta frå herdinga har den negative eigenskapen at dei reagerer med CO₂ i lufta og senkjer pH-verdien i betongen. Dette kallar me karbonatisering. Viss pH-nivået i betongen vert under 9,5 vil oksidfilmen forsvinna. Sjiktet der betongen har pH-verdi på 9,5 vert kalla karbonatiseringsfronten. Karbonatiseringa startar ytst i betongoverflata, den første staden der betongen kjem i kontakt med CO₂, og karbonatiseringsfronten jobbar seg innover i betongen med nokre millimeter i tiåret. Etterkvart når karbonatiseringsfronten fram til armeringa, som brukar å liggja 25–60 mm frå overflata på betongen. Då forsvinn oksidfilmen frå overflata, slik at armeringa vert mykje meir outsett for rust.

Overlasta betongsøyle med frilagd armering.

Betong kan innehalda klorid når han vert produsert. Det kan skje dersom han vert tilsett sjøvatn eller tilslag som inneheld klorid, noko som vil vera svært uheldig. Klorid kan også verta tilført den herda betongen seinare, t.d. om betongen vert utsett for sjøvatn eller vegsalt. Viss store nok mengder klorid trengjer inn til armeringa, og vatn og oksygen er tilgjengeleg, vil armeringa nesten alltid byrja å rusta. Kva som er eit kritisk innhald av klorid varierer frå betongkonstruksjon til betongkonstruksjon.

Frostskader kan føra til at betongen vert broten ned. Fritt vatn i porene i betongen vil kunna frysa og føra til strekkspenningar som skadar betongen. Det er berre for porøse betongtypar, t.d. i haldbarheitsklasse M90 (høgt v/c-forhold), at delar av det frie vatnet fysisk frys til is. I dei fleste betongkvalitetar vil det vera andre effektar, som osmose, som påfører betongen strekkspenningar. Betong som står tørt er ikkje utsett for nedbryting på grunn av fryse- og tinesyklusar, medan betong som er utsett for salthaldig vatn er svært utsett for denne typen nedbryting. Eit godt døme på utsette konstruksjonar er vegrekkverk av betong.

Mekanisk nedbryting av betong vil skje dersom betongen er utsett for stor mekanisk slitasje. Eit godt døme på dette er slitasje frå piggdekk på vegdekke av betong. Konstruksjonar kan òg stundom verta utsette for større last enn dei er dimensjonerte for å bera. I beste fall vil dette føra til sprekkar og byrjande nedbryting av betongen, i verste fall kan konstruksjonen kollapsa.

Kjemisk nedbryting av betong er ein fellesnemnar for nedbrytingsmekanismar der kjemiske reaksjonar i betongen reduserer levetida. Som regel er det snakk om reaksjonar mellom betongen og tilførte (framande) stoff, men det kan òg oppstå mellom ulike stoff som finst i betongen. Dei kjemiske reaksjonen kan anten løysa opp bindemiddelet i betongen, eller dei kan gje eit reaksjonsprodukt med større volum som då vil sprengja betongen. I den første kategorien har ein syreåtak, som løyser opp sementlimet. I den andre kategorien hamnar alkalireaksjonar, sulfatreaksjonar og nitratreaksjonar. Slike reaksjonar vil danna stoff som bitt vatn og svell.

Bruksområde

Betongbru over ein dal i Tyskland

Betongelement i Burgholztunnelen i Tyskland

Blomsterampel støypt i betong, på sementfabrikken i Slemmestad

Plasstøypt betong i bygg og anlegg er eit svært viktig bruksområde for betong. At betongen er plasstøypt, vil seia at han vert fylt i forma og herdar på byggjeplassen. Det har til no vore den mest vanlege måten å byggja i betong på, og vert t.d. brukt til å byggja:

hus som skular, sjukehus, fengsel, kontor- og bustadblokker
industrianlegg, fabrikkar og fabrikkpiper
samferdsleanlegg som kaiar, flyplassar, bruer, kulvertar og tunnelar
dammar, oljeplattformer, kjernekraftverk

Betongeventyret i Nordsjøen starta med Ekofisk-tanken i 1973. Seinare har det vorte bygd ei lang rekkje betongplattformer, både i Nordsjøen og andre stader i verda. Høgdepunktet for betongplattformene var Troll A-plattforma, som er 472m høg og vart installert på 303 meters havdjupn i 1995. Så seint som i 2005 vart det bygd to betongplattformer på Sakhalin i Austsibir i Russland.

Ein byggjemetode som har vorte meir og meir vanleg å bruka dei siste åra er «prefab». Det vil seia at betongkonstruksjonar vert produserte som element på ein fabrikk og deretter frakta ut til byggjeplassen for montering. I Noreg starta ein med prefabrikkering av betong på byrjinga av 1950-talet. Det å prefabrikkera betongelement framfor å plasstøypa kan ha fleire fordelar. Betongelementa kan verta produserte inne i industrihallar. Der kan ein ha ein optimal temperatur og er verna mot vêr og vind i herdefasen, slik at det vert lettare å styra kvaliteten på det ferdige produktet. Elementa kan produserast før byggjeplassen er klar for bygging, eller samstundes med grunnarbeid, og på den måten kan ein redusera byggjetida. Prefabrikkerte betongelement vert ofte spennarmert slik at elementa kan verta slankast mogleg.

Betongvarer er småartiklar av betong som vert produserte industrielt, og deretter transporterte anten til ein forhandlar eller til byggjeplassen for montering. Betongvarer vert produserte både med og utan armering. For å få til ein rasjonell produksjon av element og betongvarer må forskalinga kunna fjernast rett etter utstøypinga utan at forma på betongen endrar seg. Det stiller store krav til samansetnaden av betongen, og særleg til vassinnhaldet. Døme på betongvarer er:

kommunalvarer som røyr og kummar
jernbanesviller
heller og brustein
element til støttemurar
takstein

Betong har òg vorte brukt til bygging av båtskrog. Dei første betongbåtane vart bygde midt på 1800-talet. Franskmannen Joseph Louis Lambot bygde den første i 1848. Desse betongkonstruksjonane vart armerte med eit finmaska nett av ståltråd. Dei fleste betongbåtane vart bygde i periodar med stålmangel, og interessa for betongbåtar var på topp i tida rundt første verdskrigen. Det vart òg bygd fleire betongbåtar i Noreg, for det meste mindre prammar og lekterar. I 1918 vart det bygd ein 1000-tonnar ved Moss verft.

Utviklinga av lettbetongen har ført til ny interessa for bruk av betong i båtbygging. Det Norske Veritas og Aker Yards har sidan 2001 jobba med å utvikla ein ny type betongskrog. Skroget er bygd opp som ein smørbrød-konstruksjon av stålplater på innsida og utsida med lettbetong mellom. Det er ikkje sett i kommersiell produksjon enno (2006).

Kjende byggverk i betong

Tårnet til Holmenkollbakken

Troll A-plattforma - Condeep-plattforma
Hooverdammen
Svinesundsbrua - Saltstraumen bru - Grenlandsbrua
Nationaltheatret stasjon
Operahuset i Sydney - Grieghallen
Holmenkollbakken - Lysgårdsbakkane
Berlinmuren
Israel si sperring på vestbreidda (delvis)
Colosseum - Pantheon

Helse og miljø

Som eit av dei mest brukte byggjematerial i verda, har betong konsekvensar for samfunnet, også negative. Produksjon av sement er svært energikrevjande og fører til utslepp av store mengder CO₂, om lag 5 % av dei totale CO₂-utsleppa i verda. Betong kan òg vere helseskadeleg. Personar som er mykje i kontakt med fersk betong risikerer å få etseskader, eksem eller kromallergi. Om lag 10 % av alle som dagleg jobbar med fersk betong vert i større eller mindre grad ramma av dette.

Helseskader

Arbeid med betonglegging kan vera skadeleg.

Sementpastaen, blandinga av vatn og sement, har ein pH-verdi på 11-13. Det er svært høgt og gjev irritasjon og etseskader om stoffet kjem i kontakt med hud og slimhinner. Sement inneheld òg kromsalt som løyser seg i vatn og kan føra til kromallergi. All sement som vert seld i Noreg er dekromatisert, og skal ikkje innehalda meir enn 2 mg krom per kg sement. For å dekromatisera sement, tilset ein jarnsulfat i det oppmalte pulveret under produksjonen. Sementen vert dekromatisert for å redusera faren for kromallergi.

Den etsande og irriterande effekten av våt sement vert ikkje redusert av at innhaldet av krom vert mindre. Det er difor påbode å bruka verneutstyr som hanskar, briller, tette støvlar og knebeskyttarar som ikkje tek inn væska når ein jobbar med fersk betong. Når ein jobbar med sement, t.d. ved blanding av betong, skal ein òg nytta maska for å hindra sement i å koma i kontalt med slimhinner og lunger.

Klimagassar

Dei negative miljøkonsekvensane av betong er først og frems knytte til dei store utsleppa av CO₂ under framstillinga av sement. Globalt vert det sloppe ut om lag eit tonn CO₂ for kvart tonn sement som vert produsert. Dette tilsvarer om lag 300 kg CO₂ for kvar kubikkmeter betong. Kring halvparten av dette kjem frå spalting av kalkstein under oppvarming (prosessutslepp), den andre halvparten kjem frå bruk av fossile brensel (forbrenningsutslepp). Dette utgjer til saman om lag 5 % av dei totale CO₂-utsleppa i verda. Her er det viktig å vera klar over at prosessen som slepp ut CO₂ ved spalting av kalkstein delvis vert reversert når betongen vert karbonatisert. Under karbonatiseringa reagerer stoff i betongen med CO₂ i lufta, og betongen bitt på den måten opp att 5-20 % av den mengda CO₂ som vart sloppe ut under sementproduksjonen. Utsleppa frå sementproduksjonen i Noreg er ein god del lågare enn dei globale gjennomsnittstala. I Noreg slepp me ut om lag 45 millionar tonn CO₂ i året (2004), og omtrent 1 % av dette kjem frå dei to norske sementfabrikkane. Dei slepp ut til saman 450 000 tonn CO₂ i året.

Både i Noreg og internasjonalt forskar ein på korleis ein kan redusera CO₂-utsleppa. Ein måte å gjera dette på er å bruka energikjelder som slepp ut mindre CO₂ enn dei som vert brukte i dag. Kolkraft står for store delar av energien som vert brukt til sementproduksjon i dag. Ei anna løysing er å finna metodar som gjer at ein kan klara seg med mindre sement i betongblandinga. Ein jobbar i dag både med å utvikla tilsetningsstoff ein kan blanda i betongen, og med å finna metodar for å mala sementen finare slik at hydratiseringa vert meir effektiv. Båe delar vil føra til at sementforbruket per kubikkmeter betong kan reduserast.

Historie

Tidleg betonghistorie

«Det finst eit pulver - Genus pulveris - som av natur lagar fantastiske ting. Når det blandast med kalk og stein, og vert tilsett vatn, vil det herda og verta solid. Det gjev ikkje berre vanlege bygningar stor styrke, men også murar som vert bygde havet vert så sterke at sjølv ikkje bølgjer og straum klarar å øydeleggja dei.» Sitat av Vitruvius.

Pantheons betongkuppel i Roma

Det eldste funnet av eit sementliknande bindemiddel er gjort ved breidda av elva Donau. Der fann ein eit 25 cm tjukt hyttegolv som var laga av kalksement. Funnet er datert til ca år 5600 f.Kr.Frå antikken har me fleire døme på at ein meistra kunsten å laga «kunstig stein». Assyrarane brukte leira og bitumen i byggeprosjekta sine. Egyptarane brukte gips og kalk då dei bygde pyramidane. Grekarane brende kalk, og romarane framstilte pozzolan-sement frå knust vulkansk oska. Sitatet over er henta frå verket De architura libri X av Vitruvius frå år 25 f.Kr, og skildrar sementen som romarane brukte då dei laga byggverk som Colosseum og Pantheon.

Det engelske ordet for betong, concrete, kjem frå det latinske ordet concretus som tyder blanda eller samangrodd. Romarane tok med seg kunnskapen om sement ut i Europa, men etter at romarriket fall forvitra òg kunnskapen om sementen. Sementen dukka likevel opp att fleire stader i Europa, og på 1100-talet vart det mellom anna bygd ein større statue i Salzburg og ei kyrkja på dei britiske øyane.

I 1824 betra sementkvaliteten seg kraftig då den engelske muraren Joseph Aspdin tok patent på eit produkt han kalla Portlandsement. Då Themsen-tunnelen vart bygd i 1828 vart det brukt Portlandsement i staden for den tradisjonelle «Romersk cement», og det trass i at Portlandsementen var dobbelt så dyr. I Noreg var ein òg tidleg ute, og den første norske sementen vart framstilt i 1840-åra. I 1848 tok franskmannen Joseph-Louis Lambot patent på ferro-sement, ein forløpar til armert betong. Den franske gartnaren Joseph Monier fann ut korleis han kunne bruka armering til å forsterka blomepotter av betong, og han tok patent på armert betong i 1867^[1]. Då fekk betongen eit gjennombrot som byggjematerial.

Moderne betonghistorie

Det årlege betongforbruket i millionar kubikkmeter i perioden 1930-2002. Verda totalt er vist i blått, USA i raudt.

Betong slik me kjenner han i dag har ei kort historia. Det var først eit godt stykke ut på 1800-talet at ein byrja å bruka det byggjematerialet me kjenner som betong. Men då den armerte betongen vart teken i bruk i stor skala på tampen av 1800-talet skaut utviklinga fart. Nyvinningar som sprøytebetong, betongpumpeutstyr og prefabelement kom rett etter hundreårsskiftet. Og rundt 1930 kom spennarmeringa og tilsetjingsstoffa. Forbruket av betong tok av for alvor først i samband med attbygginga av Europa etter andre verdskrigen. Det var òg i denne tida spennarmeringa fann bruksområdet sitt i bygginga av bruer utover på 1950-talet.

I perioden frå 1930 til 2000 vart forbruket meir enn tjuedobla, frå om lag 220 mill m³ i 1930 til over 5000 mill m³ i 2000. Det meste av denne auken skuldast at betong har vorte teke i bruk i stor skala over stadig større delar av verda gjennom denne perioden. Til samanlikning har betongforbruket «berre» vorte firedobla i USA i løpet av det same tidsrommet.

Ingall-bygningen frå 1903

Hooverdammen i USA

Nokre høgdepunkt i den moderne betonghistoria:

1889 - Den første armerte betongbrua vart bygd. Brua hadde to spenn på 5 meter kvar og vart bygd i landsbyen Stolt i Ungarn.
1903 - Den første skyskraparen av betong, Ingall-bygningen i Cincinnati i USA, vart bygd.
1904 - Dei første prefabelementa vart produserte.
1911 - Utviklinga av sprøytebetongen starta.
1913 - Det vart teke patent på betongpumpa.
1927 - Eugene Freyssinet starta utviklinga av spennarmert betong.
1930 - Luftinnførande tilsetjingsstoff vart introduserte.
1936 - Dei første store betongdammane, Hooverdammen og Grand Coulee-dammen, vart bygde.
1970-talet - Fiberarmeringa vart utvikla.
1973 - Operahuset i Sydney i Australia, bygningen som på grunn av den særprega arkitekturen har vorte sjølve symbolet på byen, vart innvia.
1980-talet - Ein byrja å utvikla dei superplastiserende tilsetjingsstoffa og SKB.
1985 - Den første sementen som var tilsett microsilica kom.
1989 - Ein av verdas mest vidgjetne betongkonstruksjonar - berlinmuren - fall.
1995 - Verdas største flyttbare betongkonstruksjon, den 472 meter høge og 678 000 tonn tunge oljeplattforma Troll A, vart slept ut til Troll-feltet og vart den største konstruksjonen som nokon gong har vorte transportert.
1990-talet - Dei kombinerte bru- og tunnelsambanda over Storebelt og Øresund vart bygde.

Norsk betonghistorie

Norsk sementindustri tok til for alvor i 1888, då selskapet Christiania Cement Aktiebolag vart grunnlagd av svenske og tyske forretningsmenn. Selskapet bygde den første sementfabrikken på Slemmestad, og tok til med sementproduksjon i 1890. Etter ein trong start, der dei gjekk konkurs eit par gonger, vart sementfabrikken overdregen til A/S Christiania Portland Cementfabrik i 1892. Denne fabrikken var åleine om å produsera sement i Noreg heilt fram til første verdskrigen, då tre nye sementfabrikkar vart grunnlagde i løpet av perioden 1916-1918. Det var Cementfabrikken Norge i Lier, A/S Dalen Portland Cementfabrik i Brevik, og Nordland Portland Cementfabrik A/S i Kjøpsvik. Cementfabrikken Norge vart avvikla i 1927, og i 1968 fusjonerte dei tre andre og danna A/S Norcem. Fabrikken på Slemmestad vart lagd ned i 1989. I dag (2006) har A/S Norcem to sementfabrikkar i Noreg, ein i Brevik og ein i Kjøpsvik.

Fram til 1928 brukte ein berre importert armering i Noreg. Då byrja Christiania Spigerverk produksjon av armeringsstenger. Og i 1953 lanserte Spigerverket det første norskproduserte kamstålet. Norsk Jernverk i Mo i Rana byrja med produksjon av armeringsstenger i 1950, og er no den einaste norske produsenten, etter at Christiania Spigerverk vart nedlagd i 1988.

Det var ikkje lett å få aksept for å byggja i betong i dei første åra etter hundreårsskiftet. Jarnbanen, som var ein dei store byggherrane på den tida, ville ikkje akseptera jarnbetong, som armert betong vart kalla på den tida. Bygningsvesenet ville ikkje gje byggjeløyve fordi ingen visste korleis ein skulle berekna armert betong. Men verda gjekk framover, industrien ekspanderte og trong kraft, og utbygging av vasskraftverka utover på 1900-talet opna ein stor marknad for betongen.

Faguttrykk

Betong - Byggjemateriale som vert framstilt ved å blanda sement, vatn, tilslagsmaterial og tilsetjingsstoff.

Normalbetong - Betong med massetettleik mellom 2000 kg/m³ og 2600 kg/m³.
Lettbetong - Betong med tettleik under 2000 kg/m³.
Tungbetong - Betong med tettleik over 2600 kg/m³.
Høgfast betong - Betong som har høgare fastleik enn B55 (55MPa).
Magerbetong - Betong med lågt sementinnhald og lågare fastleik enn B15 (15MPa).
Ferdigbetong - Betong som er støypt ferdig før bygginga, ofte på ein annan stad enn byggjestaden.
Betongelement / Prefabelement - Betongelement som er støypte og herda på ein annan stad enn den endelege bruksstaden.
Sprøytebetong - Betong som vert sprøyta med høgt trykk på ei anna overflata.
SKB - Sjølvkomprimerande betong. Særs tyntflytande betong.

Sement - Pulver som saman med vatn utgjer bindemiddelet i betongen. Sement vert laga av kalkstein

Portlandsement - Sement som er framstilt av Portlandklinker.
Sementlim / Sementpasta - Blandinga av vatn og sement.

Tilslag - Mineralsk material, sand og stein, som vert sett til sementpastaen.
Tilsetjingsstoff - Material som ein set til betongen når han vert blanda, i små mengder i forhold til sementmengda.

Armeringsstang (kamstål) delvis frilagd

Bruforskaling

Betongbil

Armering - Stålstenger som vert støypte inn i betongkonstruksjonen for å forsterke han.

Kamstål - Armeringsstong med kammar (riller) på overflaten, for å få betre forankring i betongen.
Slakkarmering - Sjå Armering
Spennarmering - Armeringsstenger, eller wire, som vert strekte (spend opp) før dei vert festa til betongen for å virka saman med han.
Fiberarmering - Tråd- eller stongforma armeringsfiber som vert blanda inn i betongen før utstøyping.

Forskaling - Mellombels konstruksjon som formar den ferske betongen og held han på plass til han har herda.

Tradisjonell forskaling - Forskaling som er bygd opp av trevirke, plank, bord og finerplater, på tradisjonell måte.
Systemforskaling - Forskalingselementa som kan monterast raskt og brukast fleire gonger.
Klatreforskaling - Forskaling som vert løfta oppover konstruksjonen etappevis etter kvart som betongkonstruksjonen vert bygd.
Glideforskaling - Forskaling som glid med jamn fart oppover konstruksjonen etter kvart som betongkonstruksjonen vert bygd.

Betongblandar - Maskin som vert brukt til å blanda delmateriala i betongen saman.

Blandeverk - Fabrikk som inneheld ein eller fleire betongblandere og produserer betong som deretter vert køyrd ut til byggjeplassen med betongbil.
Betongbil - Bil med trommel som inneheld betong. Trommelen eltar betongen så han ikkje størknar.
Pumpebil - Bil med utstyr som kan pumpa betongen det siste stykket frå betongbilen fram til forma ved avstandar opp til om lag 20-30 meter.
Tobb - Kar som vert løfta med kran og brukt til å frakta betong frå betongbilen til forma.

Betongarbeidar - Yrkestittel. Anleggsarbeidar som jobbar med betong.
Forskalingssnikkar - Yrkestittel. Anleggsarbeidar som byggjer forskaling.
Jarnbindar - Yrkestittel. Anleggsarbeidar som bind og monterer armering.

Kjelder

Artikkelen er omsett frå Betong på Bokmålswikipediaen, slik artikkelen var den 21. januar 2006.

Fotnotar

↑ Mary Bellis: «The History of Concrete and Cement»^{[daud lenkje]}

Bakgrunnsstoff

Litteratur

Betongboka, Norcem, Universitetsforlaget, 1995
Forskalingsboka, Landsforeningen for Bygg- og Anlegg, Universitetsforlaget, 1995
Armeringsboka, Landsforeningen for Bygg- og Anlegg, Universitetsforlaget, 1997
Grunnleggende betongteknologi, BA forlaget, 1998
Fra Farris til Troll, Norsk Betongforening, 1995
Norsk Standard NS-EN 206-1 Betong, Nasjonalt tillegg NA, Standard Norge, 2001
Fersk mørtel og betong kan gi etseskader og eksem, Arbeidstilsynet Best.nr 447, 2005