Basaltfiber som alternativ til slakkarmering i vegger. Et studium av; praktiske, økonomiske og miljømessige konsekvenser.

Abstract

Byggebransjen forholder seg i stor grad til kjente materialer og metoder som følger Eurokodene. Nye løsninger krever at aktører innen næringen er villig til å prøve alternative metoder som potensielt kan effektivisere byggeprosessen og forbedre resultatet. Denne bacheloroppgaven tar for seg basaltfiber som alternativ, eller som supplement, til tradisjonell slakkarmering i primært trykkpåkjente innervegger. Oppgaven tar utgangspunkt i leilighetskomplekset Moy Terrasse i Grimstad hvor det ble gjennomført ett praktisk forsøk med basaltfiber. Forsøket la grunnlaget for denne rapporten og gikk ut på å støpe to geometrisk identiske vegger med forskjellige armeringsløsning. Basaltfiber er et organisk materiale som har gode egenskaper til å motstå riss i betongen. Unikt for denne type fiber er at den har samme tetthet som betong. Dette gjør at den hverken synker eller flyter opp ved utstøping. Basaltfibertypen som ble benyttet i forsøket heter MiniBars™ og er produsert av ReforceTech. For å sammenligne basaltfiber med tradisjonell slakkarmering er det fokusert på tre faktorer som drøftes for å komme til en konklusjon. Disse faktorene er henholdsvis praktisk utførelse, økonomi og miljø. Erfaringer fra førstnevnte er at selve støpen var tilsvarende arbeid, men det var noe enklere å sette opp forskaling til basaltveggen da det kun var en liten mengde slakkarmering. Den økonomiske delen er delt inn i materialkostnader og arbeidskostnader. Til tross for at basaltfiber har en dyrere kilopris enn stangarmering, veies det opp for ved at det kreves mye mindre mengde fiber per kubikk betong enn det gjør med slakkarmering. Differansen i materialkostnadene er derfor relativt liten. Besparingene ved bruk av basaltfiber kommer i all hovedsak fra de lave arbeidskostnadene i tillegg til redusert byggetid. Byggebransjen står for en vesentlig del av klimagassutslippene i verden. Tiltak som kan gjøres er å utforske materialer og metoder som er mer miljøvennlige. Basaltfiber er et alternativ til slakkarmering som viser seg å være betydelig mer miljøvennlig, forbeholdt at det bare er materialene som sammenlignes. Selv om basaltfiber har lavere utslipp enn slakkarmering, blir differansen mellom armeringene tilnærmet neglisjerbar i forhold til utslippene fra betong. Det viser seg at en kombinasjonsløsning av slakkarmering og basaltfiber vil ha lavere kostnad og føre til noe mindre CO2-utslipp, uten å påvirke veggens utseende og struktur. I tillegg er det generelt et behov for mer kunnskap om basaltfiber som armeringsmateriale i byggebransjen.

The construction industry has a tendency of mostly using familiar materials and methods according to the Eurocodes. For changes to be made and results to improve, engineers must be willing to step out of their comfort zone to explore new solutions and methods. This Bachelor thesis is about basalt fiber as an alternative to, or in combination with traditional steel reinforcement in inner walls primarily exposed to compressive forces. The thesis is based on an apartment complex under construction called Moy Terrasse in Grimstad. At this construction site the projects practical experiment with basalt fiber as reinforcement was executed. The experiment was to cast two geometric identical inner walls with different reinforcement. Basalt fiber is an organic material which is very capable to counteract cracking in the concrete. Unique for this fiber is that it has the same density as concrete, which means that it will neither sink nor float when casted. The basalt fiber type used in this experiment is called MiniBars and it is produced by ReforceTech. To compare basalt fiber to traditional reinforcement it was chosen three factors which is discussed throughout the report. At the end of the report the discussions are evaluated to reach a conclusion. The chosen factors are practical execution, economy, and environment. Experience from the practical part is that the casting was about the same amount of work, but it was a bit easier to set up the formwork for the wall containing basalt fiber because of the low amount of traditional reinforcement. The economical part of the report is separated into material cost and labor cost. Even though basalt fiber is more expensive per kilograms than traditional reinforcement, it is required a lot lower amount of fiber per cubic meter concrete than with regular reinforcement. Therefore, the difference in material cost is relatively low. The reduction in costs achieved by using basalt fiber is mostly from reduced construction time and lower labor costs. The construction industry is responsible for a substantial amount of total climate gas emissions in the world. Measures that can be made is to try out more eco-friendly materials and methods. Basalt fiber is an alternative to regular reinforcement which has proven to be more eco-friendly, that is if only the materials are being compared. Even though basalt fiber has lower carbon emission than traditional reinforcement, the difference between them is close to negligible compared to the emissions from concrete. The result from this report is that a combination of traditional reinforcement and basalt fiber will result in lower cost and a bit less emission of CO2 without affecting the appearance and structure of the wall. It has been experienced that in general, engineers are lacking knowledge about basalt fiber. To conclude; it is necessary with greater knowledge about basalt fiber as a reinforcement option in the construction industry.