Betongens industrialisering
Inför RILEM’s delegater, där jag råkade ha säte och stämma, samlade 1988 i Narita men på utflykt till Tokyo, demonstrerade de båda japanerna Hajime Okamura och Masahiro Ouchi hur man kunde fylla en form, full med armering, med lättflytande betong från botten i ena änden. Det verkade fantastiskt. Kunde betongen verkligen omsluta kamstålet så där enkelt? Var alltsammans en följd av betongens kemikalisering? Men respekten för japansk teknik och vetenskap talade för att demonstrationen måste tas på fullt allvar. Vi hade bevittnat en första gjutning med SCC (self compacting concrete).
Japans industrikultur åtnjöt högt anseende i Europa redan efter det rysk-japanska kriget 1904-05. Japanerna hade krossat ryssarnas motstånd, till sjöss (Port Arthur) och till lands (Mukden), tack vare överlägsen utrustning och starkare motivation hos soldaterna. Till allmän överraskning hade det visat sig, att industrin på de japanska öarna låg på europeisk nivå och att produktutbudet var jämförbart. Detta gällde även betong. (Japanernas förmåga att tillägna sig västerlandets teknik ledde till sist, under Andra världskriget, till utmaningen av USA i Stilla havet, ett utslag av övermod med katastrofala följder.)
Carl Forssell i London
Britterna behärskade fortfarande en fjärdedel av världen och bjöd in till en industriutställning 1910 i London, The Japan-British exhibition. Utställningen drog besökare från hela västvärlden, däribland en amerikan, eftertayloristen Frank B Gilbreth, specialist på industriell produktion (time-motion studies, som slutligen skulle föra honom till opposition mot lärofadern, Frederick W Taylor) inom byggområdet. Han träffade där den unge Carl Forssell, på jakt efter ny betongteknik, som tog djupa intryck av Gilbreth’s demonstrationer av rationell produktion, bl a med användning av transportband. Amerikanen hade bl a utvecklat en enkel frifallsblandare, patenterad redan 1899, vars resultat visat relativt jämn kvalitet. Man kan hävda, att mötet markerade startpunkten för betongens industrialisering i Sverige. (Gilbreth’s inflytande på svenskt industriellt arbetsliv skulle sedan breddas av överingenjören Bo Casten Carlberg.)
Utvecklingen i Stockholm
I Stockholm hade det första helgjutna huset, Myrstedt & Stern på Kungsgatan, just blivit färdigt efter en forcerad byggnadstid. Dess arkitekt var Ernst Stenhammar. Entreprenören, Kreuger & Toll, hade infört amerikansk fart i arbetet, som pågått dygnet runt. Grannarna hade klagat högljutt, förstås, speciellt på den ångdrivna betongblandaren med roterande trumma, men Ivar Kreuger hade försvarat allt buller med att det snart skulle gå över. Det gjorde det också, men bullret flyttade bara runt i Stockholms centrum, som snart skulle få en rad bemärkta betongbyggnader med grand finale i Röda Kvarn på Biblioteksgatan och NK, vilka blev färdiga lagom till Europas sammanbrott i Första världskriget. Kollapsen drog även NK:s arkitekt, Ferdinand Boberg, med sig i fallet. Under denna inledande epok kläddes betongkonstruktionerna med dyrbarare material, oftast tegel, som Olympiastadion (1912) eller natursten (sandsten på Myrstedt & Stern, granit på NK). Attityden speglar en låg tanke om betongens ytbildande förmåga, trots exemplet från Paris, där August Perret redan ett decennium tidigare demonstrerat goda resultat på ett bostadshus, beläget på Rue Franklin, där det ännu går att beundra.
Nedvärderingen av betong har levat kvar ända in i vår tid – en allmän inställning kan innehålla uppskattning av materialets kapacitet, dess oorganiska karaktär, som talar för brandsäkerhet och beständighet samt skydd mot insekter och röta, men är det inte någonting hårt och onaturligt över betong? Kan konststenen göras mänsklig? Attraktiv? Sådana frågor har länge delat opinionen i motståndare, oftast bland s k vanligt folk, och professionella, arkitekter, konstruktörer och byggare, som tidigt insett materialets stora möjligheter. Med dagens initiativ inom betongteknologin, som beskrivs i slutet av denna uppsats, bör motsättningen kunna överbryggas. Slutgiltigt?
Industrialisering
Industrialiseringen av betong följer två huvudvägar, platsgjutning med allt bättre material och utrustning samt prefabricering av produkter, som tillverkas på fabriker och levereras färdiga till byggarbetsplatser för montering.
Fabriksbetong
Mot slutet av 1920-talet, då lastbilar fått tillräcklig kapacitet, började man anlägga särskilda betongfabriker från vilka den färdigblandade varan levererades ut till enskilda arbetsplatser. Därigenom kunde det lokala blandarbullret, som länge plågat de närboende, elimineras, kvaliteten säkras på en jämn nivå, arbetsmetoderna specialiseras. Det är nu betongarbetet får sina särskilda yrkesmän, mottagningen etableras, armerare uppkommer, betongpumpning utvecklas. I England bildades the RMC (Ready Mix Concrete) group 1930. Den svenska pionjären, AB Betongindustri, bildades 1931-32, på initiativ av Axel Eriksson, som lämnat över den nyutvecklade lättbetongtekniken till Yxhult 1929. (Lättbetongen har sedan utvecklats efter egna förutsättningar – först i vår tid verkar ett industriellt möte kunna förutses mellan betong och lättbetong i förspända hybrider, av skälet att minimera den inbyggda energin och skapa lättare produkter.) Vibreringen av betong på arbetsplats kom i början av 1930-talet, varigenom vct (vattencementtalet) kunde sänkas och betongens egenskaper förbättras, både dess hållfasthet och skydd för armeringen.
Betongfabriker och transportfordon utvecklades efterhand, även roterbilar (uppfunnen 1929 av dansken Kristian Hindhede) fanns med från början som ett exklusivare alternativ till flakbilar, men fick sitt storskaliga genombrott först på 1980-talet. Antalet fabriker över landet översteg då 200, vars funktioner styrdes med enkel datakraft, en nyhet för tiden. Utvecklingen har sedan fortsatt och omfattar nu datorstyrd proportionering efter önskemål om egenskaper vid betongens leverans på arbetsplats och efter härdning, ett sätt att minimera den energiåtgång som främst är knuten till bindemedlet. Rätt nivå är bäst, även för betong! Den ambition att lansera särskilt höga kvaliteter, som företräddes av bl a direktören Göran Bjursten (AB Betongindustri), har vidgat perspektivet. Och anläggningarna är helautomatiska med sparsam bemanning. Flertalet fabriker ingår nu i kedjor sådana som Betongindustri (32) och Färdig Betong (35) med central styrning av kvalitet och ekonomi. På europeisk nivå har tillverkarna slutit sig samman i intresseorganisationen ERMCO (1967).
Prefabricerade produkter
Oarmerade produkter av betong, som enklare hålblock, tillverkades redan före sekelskiftet år 1900. Inträdet på marknaden för sådana produkter var enkelt – mureriet hade av tradition en dominerande ställning inom byggeriet ända in på 1930-talet. Hålblocken var större än tegelformaten och rationaliserade på så sätt arbetet, som utfördes på traditionellt vis med bruk i stöt- och liggfogar. För att ytterligare påskynda hantverket började man på 1930-talet blanda in cement i bruket till ett KC-bruk, med kvalitetshöjande egenskaper på kort och längre sikt. (I vår tid har man dock börjat ifrågasätta dessa snabbare bruk, eftersom de omöjliggör återanvändningen av murstenar, särskilt av tegel – bindningen blir för stark.) Man upptäckte efterhand, att även andra oarmerade produkter, som rör, brunnar, marksten och takpannor, kunde tillverkas av betong, till lägre kostnad än av ler- eller stengods. Detta gällde i synnerhet sedan tekniken att vibrera betongen vunnit insteg även på fabriker. Tegel och annan keramik trängdes långsamt tillbaka. Utvecklingen har fortsatt till våra dagar, då vi bara har en större tegelindustri kvar i landet (Haga), medan tillverkningen av betongblock, inräknat s k Leca-betong, har samlats i sju större anläggningar. En tillkommande tendens är att byggnadsvaror importeras och exporteras (fritt varuutbyte enligt EU), vilket gäller också för betongvaror, som av transportkostnadsskäl tidigare ansetts höra hemma på den lokala marknaden. (T ex är merparten av tegelprodukter i Sverige idag importerade.)
Verklig fart på framställningen av färdiga betongprodukter kom med införandet av förspänning. Tanken att påföra ett betongtvärsnitt en tryckkraft för att därigenom öka dess kapacitet hade väckts redan mot slutet av 1800-talet. Men det var först tack vare Eugène Freyssinet’s klarläggande forskning på 1930-talet, då han påvisade betydelsen av begränsad krympning och krypning, d v s tidsberoende förluster, för att behålla förspänningen på en praktisk nivå. För detta krävdes högre hållfasthet, främst för stålet, som kalldrogs till över 1 500 MPa, men även för betongen, vars kvalitet skulle vara minst K40 för att tåla förspänningen, en på den tiden ovanlig nivå. Med dagens språk innebär tekniken en uppgradering av bruksskedet, med större böjstyvhet tack vare sprickfriheten, vilket även medför ökad beständighet, medan brottlasten påverkas endast marginellt.
Strängbetong AB bildades 1938-39 inom AB Betongindustri, återigen med Axel Eriksson som pådrivande kraft. Andra världskriget hindrade den omedelbara utvecklingen – ett genombrott kom först med miljonprogrammet 1965-75, då 15% av lägenheterna var elementbyggda, vilket innebar stapling med egentyngden som sammanhållande kraft. Genom olyckor i början på 1970-talet visade det sig, att detta var otillräckligt. Sådana hus kunde rasa samman om ett bärande element slogs ut av påkörning eller explosion, invändigt eller utvändigt. Först 1975 kom regler som innebar säkring mot fortskridande ras, vilka dock inte kan åläggas befintliga byggnader (Boverket). I samband med att det elementbyggda beståndet f n är under upprustning bör lägenheterna säkras av rena marknadsskäl, vilket kan ske med mekaniska förband (infrästa vinkelstål) längs elementfogarna. Det säkra boendet ska ju gälla för alla!
Blandsystem
I dagens produktion av bostadshus används gärna en kombination av platsgjutning med prefabricerade komponenter, som främst balkongplattor (av kvalitetsskäl) och trappor (av formsättningsskäl). Arbetet med formsättning kan minimeras med diafragmaväggar och plattbärlag, vilka kompletteras med i – och pågjutning. Rivaliteten mellan platsgjutning och prefab har befrämjat produktutvecklingen men slutar numera i en kompromiss, blandade system – av funktionella och ekonomiska skäl.
Dagens tendenser
- Bindemedel, portlandcement får alltmer puzzolana inslag, även tillsatsmaterial, av resursskäl men även för att stärka vissa egenskaper, som bindning mot flisig ballast
- Ballast, naturlig ballast från isavlagringar ersätts med bergkross och tillgängligt restmaterial
- Proportionering, effektivare sammansättning befrämjar ekonomi, höjer kvaliteten och förbättrar beständigheten
- Reologi, bättre än kemikalisering med tillsatsmedel, bäst är kombinationer, jfr SKB (självkompakterande betong)
- Ökande bjälklagstjocklek, p g a ljudfrågan, allt viktigare, och ökade spännvidder (miljonprogrammets 14/16 cm har nu ökat till 26 cm)
- Hybrider, genom samverkan mellan sparkroppar, t ex lättbetongblock, och pågjutning under förspänning, lättare konstruktioner med mindre inbyggd energi
Produktivitet
Industrisamhället behöver en ökande produktivitet för att utvecklas. Behovet uppfylls med ett undantag, byggnadsindustrin. Har betongindustrin någon skuld till detta? Mitt svar är nej – fallande produktivitet är ett organisatoriskt problem. Det handlar om hur man ordnar en arbetsplats, hur varje medarbetare instrueras om sina uppgifter. I en komplicerad verklighet framstår betongen som ett enklare, och ibland styrande, inslag. Ett ökande ingenjörsinnehåll kommer att återverka på materialvalet, inte alltid med ökande volymer, utan med bättre urval och kombinationer. Här har betongen mycket att ge!
Bo Göran Hellers, prof em KTH
2014-04-15
Foto: Victor Garcia/Unsplash