Betonghus

Konstruksjon og kjennetegn

#

Betongkonstruksjoner er også en del av bygningsarven vår. Jernarmert betong ble vanlig fra slutten av 1920-årene, særlig i industri og kraftutbygging. Hvordan ble tidlige betonghus konstruert og hvordan kan man ta vare på dem?

Armerte betongkonstruksjoner (først kalt ”jernbeton”) kom i alminnelig bruk her i Norden i siste del av 1920-årene. Boligbyggeri med bruk av betong som en vesentlig del av konstruksjonen, startet i stor skala på 1930-tallet. Blandingsbygg hvor murverk ble benyttet helt eller delvis i bl.a. bærende vegger holdt stand til langt ut på 1950-tallet, men på begynnelsen av 1950-tallet begynte det å skje store byggetekniske endringer. Dette var en periode preget av eksperimentbyggeri og det var utstrakt bruk av mange ulike materialer i samme hus. Bygningene hadde fortsatt samme konstruksjonssystem som de gamle gårdene, men nå ble det brukt lettklinkerbetong, støpte betongdekker, søyler og betongdragere, stålbjelker, teglmur etc. i samme bygg. Man hadde oppnådd en erkjennelse av behovet for å varmeisolere bygningene, uten at man hadde dagens gode isolasjonsmaterialer for hånden. Det ble eksperimentert med bruk av gassbetong, korkplater, treullsement, koks, knust støpeslagg etc. som isolasjonsmaterialer uten at noen av disse ga fullgode resultater. Les mer om gårsdagens tette og isolasjonsprodukter

Sammen med funksjonalismens ideer om lys, luft og grønne friområder, forlot man for en periode forbildene med de lukkede karreer (kvadrat av høye bygninger) og begynte å oppføre store, frittliggende boligbygg, gjerne på jomfruelig mark. En skiller mellom de langstrakte lamellhusene med flere trappeløp og punkthusene med et sentralt trappehus og omkringliggende leiligheter. Store lamellblokker er gjerne omtalt som skivehus. Etasjeantallet ble etter hvert større og det ble bygget punkthus og skivehus i mange etasjer i stor stil fra 1960.

Solbergfoss kraftstasjon (1924) i Askim er tegnet av Bredo Greve. Kraftstasjonen er bygget i armert betong. Avtrykket fra forskalingen er godt synlig. Foto: Bygg og Bevar
Solbergfoss kraftstasjon (1924) i Askim er tegnet av Bredo Greve. Kraftstasjonen er bygget i armert betong. Avtrykket fra forskalingen er godt synlig. Foto: Bygg og Bevar

Konstruksjonsprinsipper

Plasstøpte konstruksjoner

Det tradisjonelle systemet med murte fasader og langsgående midtbærevegger ble etter hvert erstattet av bygninger med bærende tverrgående vegger utover på 1960-70 tallet da store skinnegående byggekraner med stor løftekapasitet ble tilgjengelige. Man hadde nå kunnet utvikle en rasjonell og nesten fabrikkmessig boligproduksjon ved bruk av store, løftbare forskalingskonstruksjoner bestående av dekkebord og etasjehøye veggformer forsynt med en glatt overflate av stål eller finer.

Byggemåten slo raskt igjennom fordi det tradisjonelle byggeriet ikke kunne konkurrere i tid og kostnader i en byggebransje preget mer og mer av storstilt byggeri og høyt krav til rasjonalitet. På fasadene kunne man nå benytte alle kjente byggemetoder, alt etter ønsket formuttrykk og tilgjengelige ressurser.  Man fikk anledning til å føre isolasjonen forbi og utenpå konstruksjonene på en langt bedre måte enn tidligere.

 

Betongelementer i boliger

Elementbyggeriet i Norge startet for alvor i 1953 da Ungdommens Selvbyggerlag (USBL) i sin beretning til generalforsamlingen slo fast: ”Fellesmøtet godkjente de planer som ble fremlagt, og gav den tekniske avdeling fullmakt til å fortsette sitt arbeide med å forvandle byggeriet fra håndverk til industri.”

Samme år startet man produksjonen av betongelementer for boliger i en egen feltfabrikk på Årvoll Vest i Oslo. I 1957 ble produksjonen flyttet til landets første virkelige betongelementfabrikk; ”AS Betongelement”, beliggende inntil Berger grustak i Skedsmo.

I første omgang var det snakk om fabrikkproduserte fasadeelementer i betong som ble benyttet kombinert med et plasstøpt konstruksjonssystem. Snart ble elementbyggeriet utviklet til også å omfatte etasjeskillene, bærende gavlvegger, leilighetsskillende vegger, bæresystemer bestående av søyler og dragere og et bredt utvalg suppleringselementer som trappeløp, avfallssjakter, balkongplattinger, brystninger etc.  Denne type konstruksjon ga stor fleksibilitet når det gjaldt leilighetsutformingen.

En lang rekke større boligprosjekter oppført med betongelementer i og omkring de største byene så dagens lys fram til omkring 1980. Utbyggingstakten i boligbyggingen hadde da sunket dramatisk. De tidligere konvensjonelle byggemetodene hadde utviklet seg og kunne konkurrere med elementbyggeriet både mht. pris og rasjonalitet samtidig som kravet til arkitektoniske kvaliteter og mangfold i fasadeuttrykket hadde økt.

Naturbetong er en støpe- og overflatebehandling først utviklet av Erling Viksjø og Sverre Jystad. Teknikken går ut på å fylle forskalingen med naturgrus, deretter presse sementlim ned i forskalingen. Den fyller ut hulrommene mellom natursteinen. Etter herding og fjerning av forskaling sandblåses betongen for å få frem natusteinen. Her fra Rådhuset i Bergen Foto: Bygg og Bevar
Naturbetong er en støpe- og overflatebehandling først utviklet av Erling Viksjø og Sverre Jystad. Teknikken går ut på å fylle forskalingen med naturgrus, deretter presse sementlim ned i forskalingen. Den fyller ut hulrommene mellom natursteinen. Etter herding og fjerning av forskaling sandblåses betongen for å få frem natusteinen. Her fra Rådhuset i Bergen Foto: Bygg og Bevar

Yttervegger/bærevegger

Bæringen skjer ved armerte betongskiver eller søyler. Fasadenes oppbygging avhenger av om de har bærende funksjon eller ikke. Ikke bærende fasadepartier kan for eksempel være bygget opp av forskjellig type murverk eller bindingsverk med værhud av stein, murt tegl, forskjellige platetyper eller trepanel. Pga. lav pris, enkel bearbeiding og gode bruksegenskaper var asbestholdige platekledninger mye i bruk fra 1950-tallet og frem til på 1970-tallet. Etter at asbest ble forbudt i bruk, ble korrugerte plater av stål eller aluminium populært.  I perioder, særlig på 1950- og 60-tallet, har også blokker av gassbetong vært brukt til oppmuring av ikke-bærende ytter- og innervegger.

Det er en utbredt misoppfatning at en betongkonstruksjon er så solid at det er mulig å etablere nye åpninger og gjøre endringer uten å foreta forsterkninger. Dette medfører ikke riktighet. Eksisterende betongkonstruksjoner kan ikke endres eller reduseres uten at det er gjennomført forundersøkelse og forprosjektering. Hovedregelen vil være at hulltaking og endringer i en eksisterende betongkonstruksjon ikke kan gjennomføres uten å forsterke konstruksjonen.

Ved en eventuell ombygging må man alltid forutsette at bygningen ut fra et ”kost-nytte-aspekt” fra den opprinnelige utbyggers side, er maksimalt utnyttet med hensyn til konstruksjonens kapasitet og bæreevne. Realiteten er ofte at forskriftenes krav til nyttelast og snølast har økt i vesentlig grad etter at bygget ble reist, noe som innskrenker mulighetene for endringer.

Skader

Karbonatisering er en naturlig kjemisk prosess som oppstår når en betongoverflate er i kontakt med luft. Lufta diffunderer langsomt inn i betongen. CO2 i lufta og vann reagerer med bestanddeler i betongen slik at det dannes kalsiumkarbonat. Dette medfører at betongens pH-verdi reduseres til 8 – 9. Når pH-verdien synker reduseres den korrosjonsbeskyttende filmen som er dannet rundt armeringen, og armeringen vil begynne å korrodere (ruste) ved tilgang på luft og fuktighet. Rustproduktet har et volum som er vesentlig større (5 – 7 ganger) enn jernet – volumutvidelsen medfører en sprengvirkning i betongen. Derved kan det oppstå riss og deretter avskallinger.

Illustrasjon fra rapport Riksantikvarens Veiledning i metoder for utbedring av karbonatisert betong i verneverdige bygninger.

Karbonatisering av betong med medfølgende armeringskorrosjon er et omfattende problem hvor utbedring krever store ressurser. Det finnes flere utbedringsmetoder: Mekanisk utbedring, elektrokjemisk realkalisering, katodisk beskyttelse, korrosjonsinhibitorer og preventiv overflatebehandling.

Det er vanlig å kombinere flere metoder. Hvilke metoder som bør velges, vil være avhengig av skadebildet, type betongoverflate, puss og overflatebehandling. En tilstandsanalyse som viser skadeomfang, skadeårsak og mulige utbedringsmetoder vil være en forutsetning for videre arbeider.

Puss-skader

Pusskader på betongbygg er vanlig spesielt hvor det er benyttet gassbetong (f. eks. Siporex / Ytong) som utvendig isolasjonssjikt og pussbærer, men det er også eksempler på at omfattende pusskader har oppstått på underlag av betong hvor betongen har vært for glatt til å gi vedheft eller ved bruk av feil materialer eller fremgangsmåte. 

Det er ingen gode tradisjonelle metoder for å sette i stand gassbetongfasader, men ved å benytte moderne fibertilsetning i pussen og mekanisk forankret armeringsmaterialet, kan man i dag oppnå svært gode resultater rent visuelt og teknisk.

Oslo havnelager ble oppført mellom 1916 og 1920. Byggingen var svært komplisert på grunn av vanskelige grunnforhold, bygningen ble plasstøpt. Betongbygningen ble imidlertid svært solid - blant annet ble fjerdeetasje brukt som tilfluktsrom under krigen. Foto: Anders Beer Wilse/ Oslo museum
Oslo havnelager ble oppført mellom 1916 og 1920. Byggingen var svært komplisert på grunn av vanskelige grunnforhold, bygningen ble plasstøpt. Betongbygningen ble imidlertid svært solid - blant annet ble fjerdeetasje brukt som tilfluktsrom under krigen. Foto: Anders Beer Wilse/ Oslo museum
Karbonatisering.JPG

Varmeisolering og tetting

Betongkonstruksjonene isolerer i seg selv svært dårlig. Det er derfor opp gjennom tiden brukt ulike former for isolasjonsmaterialer, men det er først ved bruk av våre dagers skumplast- og mineralullkvaliteter at det har blitt mulig å gi bygningene en fullverdig varmeisolering. 

De eldste betongveggene ble isolert på innsiden. Etter hvert ble det også vanlig med utvendig isolerte betongvegger og utvendig puss på isolasjonsmaterialer. Sandwich-elementer med et bærende indre betongsjikt, isolasjonssjikt og et ikke-bærende betongsjikt ytterst er en variant. Betongens egenskaper medfører også at det i meget stor grad må fokuseres på å unngå eller å redusere kuldebroer da disse ofte er de mest kritiske områdene i konstruksjonen. Ved å studere gammelt tegningsmateriale i forbindelse med et utbedringsarbeide, vil slike kuldebroer lett kunne oppdages. Ved eventuelt manglende tegningsmateriale, vil termisk fotografering gi meget gode indikasjoner og anvisning på innsatsområdene. 

 

Utvendig etterisolering

Betongkonstruksjoner egner seg teknisk sett godt til utvendig etterisolering. Utvendig etterisolering vil imidlertid endre bygningens utseende ved at eventuelle ornamenter og utsmykking går tapt, forholdet mellom takutstikk, gesims, vindusliv, grunnmursliv og vegglivet blir endret. Av hensyn til visuelle og kulturhistoriske verdier, vil det i mange tilfeller være uaktuelt å benytte utvendig etterisolering. I andre tilfeller er fasadene svært enkelt arkitektonisk artikulert og kan derfor etterisoleres utvendig uten at kulturminneverdiene går tapt. En forutsetning vil som regel være å flytte vinduer og dører ut i vegglivet, bygge om takutstikk etc. På funksjonalistiske bygninger kan utvendig isolering lettere gjennomføres.

Utvendig isolering kan utføres på ulike måter. Ved murbygg er en diffusjonsåpen løsning med pusset isolasjon mest benyttet. Fasader uten bærende funksjon kan være utført på mange ulike måter. Ved etterisolering må oppbyggingen sjekkes og tiltaket tilpasses konstruksjonen.

Sinsen skole (1938)  er en plasstøpt betongkonstruksjon med utvendig puss, opprinnelig isolasjon er 5 cm treullsement og gassbetong på innsiden. I dag er skolen etterisolert med 200 mm på utsiden. Foto: Multiconsult
Sinsen skole (1938) er en plasstøpt betongkonstruksjon med utvendig puss, opprinnelig isolasjon er 5 cm treullsement og gassbetong på innsiden. I dag er skolen etterisolert med 200 mm på utsiden. Foto: Multiconsult

Innvendig isolering

Innvendig etterisolering fører til at ytre del av ytterveggen blir kaldere. Dette kan føre til langsommere uttørking etter nedfukting av konstruksjonen med påfølgende fuktskader og mulig frostsprengning. Ved en innvendig etterisolering bør en ta hensyn til normale termiske og fuktrelaterte forhold. Dette betyr at man f. eks. ved valg av mineralull som isolasjonsmateriale må etablere en diffusjonssperre på varm side av isolasjonen.

I nyere elementbygg med sandwishelementer i fasadene, er isolasjonen innbakt mellom 2 betongsjikt. Det ble opp til 1990-tallet benyttet isolasjonsmengder med tykkelse kun på 100 – 150 mm. En energioptimalisering kan enklest skje ved en innvendig etterisolering, da fasadene som oftest er preget eller ornamentert på en slik måte at en utvendig etterisolering vil være problematisk. 

  • Korrosjonsskader pga. karbonatisering som fremskyndes av liten betongoverdekning over armeringsstålet, dårlig betongkvalitet og forsuret nedbør. Tiltagende rustangrep på armeringsstålet som eser opp og med påfølgende rissdannelse, brudd og avskalling.
  • Bruk av feil materialer ved oppussing, som f. eks. bruk av tette malinger vil forsterke skadene og gjøre skadebildet mer fatalt over tid.
  • Innvendig etterisolering av en kompakt betongfasade medfører at veggen blir fuktigere og kaldere slik at betongskadene kan tilta. ( Dette gjelder ikke for sandwichkonstruksjoner hvor yttersiden allerede er kald og i utgangspunktet er kalibrert for dette. 
  • For lite isolasjon i bygningens ytterskall eller bruk av isolasjonsmaterialer med begrenset isolasjonsevne. Eldre betongbygg er ofte dårlig isolert. Teknisk egner de seg for utvendig etterisolering, men dette kan ha uheldige konsekvenser arkitektonisk. 
  • Kuldebroer spesielt ved alle utkragede eller påhengte elementer som balkonger, terrasser, mesaniner, letak, pergolaer etc. Kuldebroer er også utbredt ved dekkenes oppleggspunkt i bærende yttervegger hvor det innvendige isolasjonssjiktet er brutt og ved reduksjon av utvendig isolering.
  • Tidlige betongbygg er oppført i en tid som var preget av stor utviklingsvilje og utstrakt forsøksbyggeri. Mange av materialene som ble benyttet hadde ikke tilfredsstillende kvalitet eller lang nok levetid.
  • Eldre betongbyggeri er ofte utført i en stilart som fordret flate tak, samtidig som tekkemetoder og tekkematerialer i liten grad var utviklet i tilstrekkelig grad. Dette har ofte medført store lekkasjeproblemer både fra tak og terrasser etc 
  • Det er utbredte misoppfatninger omkring betongkonstruksjonenes soliditet.
  • Nye åpninger i betongkonstruksjoner kan normalt ikke tildannes uten at det gjøres forundersøkelser og det må som regel kompenseres med forsterkende elementer. 
  • Pusskader forårsaket av feil materialbruk eller bruk av dårlige og fuktåpne utvendige pussbærere som f. eks. gassbetong. 
  • Det var i en periode alminnelig å innstøpe vann- og avløpsrør. Rørene beveger seg i forbindelse med temperasjonsvariasjonene i vannet og det oppstår tretthetsbrudd.