Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Derfor skal betonen til Femern-tunnellen være helt speciel

Civilingeniør Christian Munch-Petersen, som er konsulent og beton-ekspert for Femern A/S, forklarer, hvilke skrappe krav det stiller til betonen, at Femern-tunnellen skal kunne holde i 120 år.

En af de store tekniske udfordringer ved den kommende sænketunnel under Femern Bælt er den beton, der skal holde vandet ude af tunnelen i 120 år. Østersøen er et aldeles fjendtligt miljø for beton, da kloriderne i vandet langsomt nedbryder beton. Femern-tunnelen er beregnet til en levetid på mindst 120 år, og det stiller meget skrappe krav både til betonen og de entreprenører, der har ansvaret for at støbe elementerne. Det fortæller civilingeniør Christian Munch-Petersen, som er konsulent og beton-ekspert for Femern A/S.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Alt erfaring siger at ny u-afprøvet beton vil give problemer. Betonen til Femern-tunnellen skal tåle et uhyre tryk og have store krav til tætheden.

Den mindste dråbe, som trænger ind i betonen vil presse med et så uhyre tryk, at der vil opstå nye sprækker.

Er der nogen som kan forklare hvordan det kan lade sig gøre?

  • 3
  • 9

Betonen vil som sådan ikke være uafprøvet.

"I løbet af vinteren 2009 / 2010 støber Betoncentret 15 store blokke af forskellige typer beton, som løbende vil blive sænket ned i Femern Bælt. Det vil gøre det muligt at følge betonens udvikling og reaktion på det lokale miljø."

Og hvis dette giver 15 mislykkede forsøg så dropper man tunnel bryggeriet? Eller lever man med 15-25 år levetid?

Nu er det sådan at ubehandlede armeringsjern ikke kan tåle saltvand. Hvorfor overflade behandler man så ikke armeringsjernene?

Hvorfor laver man ikke to rør inde i hinanden, og fylder noget fint smulder imellem? Det fine smulder skal være af en sådan art at det svulmer op nå det bliver vådt, og derved øger trykket, så trykket imellem mellemrummet bliver lidt større end uden for røret. Da vand kun bevæger sig fra højere tyk til et laver tryk. Og selvom mellemrummet med tiden helt vil bliv helt vandfyldt så vil smuldret tætne alle pore og utætheder i det inderste rør.

  • 0
  • 12

Hvorfor laver man ikke to rør inde i hinanden, og fylder noget fint smulder imellem? Det fine smulder skal være af en sådan art at det svulmer op nå det bliver vådt, og derved øger trykket, så trykket imellem mellemrummet bliver lidt større end uden for røret.

Øh, i et tidligere indlæg skrev du, at uafprøvede teknologier giver problemer, og så foreslår du dette ualmindeligt stjernedyre og uafprøvede vås... (Trykket i mellemrummet vil i øvrigt sende saltvand ind i betonen i det inderste rør, så det virker ikke engang teoretisk).

Øresundstunnelen har ingen holdbarhedsproblemer, og betonviden herfra kommer til at danne grundlag for Femern-betonen - blot 'styrket' med den seneste, betonteknologisk viden. Der er absolut ingen grund til fordyrende krumspring som at overfladebehandle armering (har du i øvrigt overvejet, hvor meget armering, der skal til en betonmængde på tre millioner ton?).

Løsningen er lige ud af landevejen: sammensæt en tæt, stærk beton og hold styr på temperaturudviklingen under hærdning for at minimere revnedannelsen, så det tager 120 år, før den første armeringskorrosion opstår.

Og nej, betonen skal ikke være helt fri for revner, for så kunne man jo lige så godt undlade armeringen, som først har effekt, når trækspændingen er større end betonens brudspænding. Eller sagt på en anden måde: Stålarmeringen begynder først at optage træk, når den hærdede cementpasta er revnet.

Betonen til Storebælt var i øvrigt en vanvittigt tæt og stærk beton - så tæt, at den blev meget svært at arbejde med for entreprenørerne. Til gengæld viser efterfølgende undersøgelser en betonlevetid på 5-600 år, før klorider når ind til armeringen.

Den mindste dråbe, som trænger ind i betonen vil presse med et så uhyre tryk, at der vil opstå nye sprækker

Sludder, uvidenhed og vrøvl, du har drukket af natpotten igen.

Så skulle en mursten jo eksplodere, når man smider den i vandet...

Så stort er trykket heller ikke på fyrre meter vand. Danmarksrekorden i fridykning (uden luftforsyning) er faktisk over 100 meter - uden at der opstod sprækker i dykkeren.

Du glemmer vist, at trykket påvirker konstruktionen i alle retninger - så dråbens tryk i sprækken bliver perfekt modvirket at vandets tryk på betonkonstruktionen.

Betonsænketunnelen under Bosporusstrædet ligger på helt ned til 55 meter vand - no problem!

I øvrigt tror jeg - uden at være helt sikker - at Femerntunnelen primært er armeret af hensyn til udflådningen og montagen. Når den er placeret på bunden, vil der - som ved andre former for tunnelelementer - stort set kun være trykspændinger i konstruktionen.

  • 8
  • 0

Øh, i et tidligere indlæg skrev du, at uafprøvede teknologier giver problemer, og så foreslår du dette ualmindeligt stjernedyre og uafprøvede vås... (Trykket i mellemrummet vil i øvrigt sende saltvand ind i betonen i det inderste rør, så det virker ikke engang teoretisk).


Det vil det jo netop ikke da pulveret vil fylde alle pore.

Løsningen er lige ud af landevejen: sammensæt en tæt, stærk beton og hold styr på temperaturudviklingen under hærdning for at minimere revnedannelsen, så det tager 120 år, før den første armeringskorrosion opstår.


kender du nogle eksempler på dette? :-)

Og nej, betonen skal ikke være helt fri for revner, for så kunne man jo lige så godt undlade armeringen, som først har effekt, når trækspændingen er større end betonens brudspænding. Eller sagt på en anden måde: Stålarmeringen begynder først at optage træk, når den hærdede cementpasta er revnet.


dette er ikke rigtig, da betongen ikke har nogen strækstyrke uden stålarmeringen.

Betonen til Storebælt var i øvrigt en vanvittigt tæt og stærk beton - så tæt, at den blev meget svært at arbejde med for entreprenørerne. Til gengæld viser efterfølgende undersøgelser en betonlevetid på 5-600 år, før klorider når ind til armeringen.


Alt erfaring siger når betonen er blevet meget svært at arbejde med for entreprenørerne så vil der opstå fejl.

Den mindste dråbe, som trænger ind i betonen vil presse med et så uhyre tryk, at der vil opstå nye sprækker

Sludder, uvidenhed og vrøvl, du har drukket af natpotten igen.

Så skulle en mursten jo eksplodere, når man smider den i vandet...


En mursten eksplodere, det der sker når der kommer salt snesjap på mursten. Også hvis du tager en gennemblødt mursten, og lægger i saltvand, så suger saltenvandet ved osmose vand ud af stenen.

Så stort er trykket heller ikke på fyrre meter vand. Danmarksrekorden i fridykning (uden luftforsyning) er faktisk over 100 meter - uden at der opstod sprækker i dykkeren.

Du glemmer vist, at trykket påvirker konstruktionen i alle retninger - så dråbens tryk i sprækken bliver perfekt modvirket at vandets tryk på betonkonstruktionen.


Jeg går udfra af tunnelen skal være tom for vand i 120 år, med et atmosfærisk tryk. Hvor længe holder en fridykker til 40 m. vand?!

Betonsænketunnelen under Bosporusstrædet ligger på helt ned til 55 meter vand - no problem!

I øvrigt tror jeg - uden at være helt sikker - at Femerntunnelen primært er armeret af hensyn til udflådningen og montagen. Når den er placeret på bunden, vil der - som ved andre former for tunnelelementer - stort set kun være trykspændinger i konstruktionen.


Betonsænketunnelen under Bosporusstrædet er rund, og derfor kun armeret af hensyn til udflådningen og montagen. Men Femerntunnelen er kasseformet. Armeringen er derfor under konstant pres i 120 år.

  • 0
  • 5

Det er helt korrekt at beton kan holde 120 år alene,
og for den sags skyld at det ville tage 500 år for klorider at nå armering,

i en perfekt beton !

det er nemlig kernen i sådan et projekt, da beton er jo aldrig perfekt: der er microrevner, revner, udsatte områder med større diffusion af klorider , produktionsfejl ( lavere dæklag som det værste ), temperatur udsving, udtørrings forskelle...
kort sagt; beton er en re-konstitueret sten, lavet af naturmaterialer, og det handler om at minimere risici.

  • 3
  • 1

Hvis det tager en given tid for at kloriderne når jernet så kan den tid vel øges ved noget så simpelt som et tykkere lag beton? Samme med "slid" jo mere der er at tage af jo længere kan det holde.
Så vælger man at beregne hvor tykt et lag betonen skal være med alle forholdsregler og ekstra for "sikkerhedens skyld" og smider 10-15% ekstra på så burde den vel holde længere? Ja ja det vil gør den dyre men vil man bygge ordenligt og med ekstra margen eller skal det bare være "godt nok"?

  • 2
  • 0

Det vil det jo netop ikke da pulveret vil fylde alle pore.

Nu skrev du jo, at det var et vandsugende pulver... Men bare glem det, tanken er aldeles håbløs - ikke mindst, når problemet kan løses meget nemmere med en god beton.

Løsningen er lige ud af landevejen: sammensæt en tæt, stærk beton og hold styr på temperaturudviklingen under hærdning for at minimere revnedannelsen, så det tager 120 år, før den første armeringskorrosion opstår.

                    kender du nogle eksempler på dette? :-)  

Ok, ja. Det er jo sådan man bruger beton... Undersøgelser af betonen på Storebælt viser, at der går 500 år, før korrosionen initierer.

Eksempler: Storebælts pyloner og ankerklodser, Øresundstunnelen, Øresundbroen, Marmaray-tunnelen, Hongkong-Macao-tunnelen, danske motorvejsbroer projekteret til 120 års levetid, danske jernbanebroer projekteret til 120 års levetid (fx på den ny ringstedbane).

Så ja, det er der masser af eksempler på. Du skulle følge lidt bedre med i den virkelige verden.

dette er ikke rigtig, da betongen ikke har nogen strækstyrke uden stålarmeringen.

Det er helt banal og almen kendt viden, at armeringen i jernbeton først fungerer, når betonen er revnet - netop fordi pastaen har en meget lille trækstyrke. Al slapt armeret beton SKAL pr. definition revne. Hvis ikke betonen revner, hvorfor så overhovedet bruge armering - så har pastaen i sig selv styrke nok til at holde?

Lidt omtanke gør det nemt at indse: Hvis du trækker i noget, er det den svageste del, der revner. Når du trækker i en betonbjælke, virker armeringen derfor først, når trækket er over betonpastaens brudstyrke - lige som det svageste led i en kæde bestemmer kædens styrke. Du kan forstærke de øvrige led nok så meget uden at opnå større styrke.

Hvis betonen ikke revnede, hvordan vil du så opnå den forlængelse af armeringen, der modvirker trækket? Det er derfor, der er normkrav til stålets mindste duktilitet (elasticitet) - armeringen skal kunne forlænge sig elastisk uden pludselig at knække i et skørt brud.

I nedenstående noter for ingeniørstuderende kan du læse om slapt armeret beton. Bemærk punkt 3:

1.Kan tage mindre trækspændinger og revner ved små deformationer
2.Svinder ved udtørring
3.Vil altid revne, hvis styrken af den slappe armering skal udnyttes.

Læs her og få korrigeret din uvidenhed:

Forspændt armering er en anden sag.

En mursten eksplodere, det der sker når der kommer salt snesjap på mursten. Også hvis du tager en gennemblødt mursten, og lægger i saltvand, så suger saltenvandet ved osmose vand ud af stenen.

Øh, hvad har salt snesjap med sagen at gøre. Det er der godt nok ikke meget af på 40 meter vand???

Betonkonstruktioner, ubåde og meget andet kan sagtens dimensioneres til at modstå trykket på dybt vand. Ingeniører er faktisk gode til at regne på den slags. Øresundstunnelen og mange andre betontunnelser verden over ligger der trods alt lige nu.

Jeg går udfra af tunnelen skal være tom for vand i 120 år, med et atmosfærisk tryk. Hvor længe holder en fridykker til 40 m. vand?!

Igen må man undre sig over argumentets manglede relevans. Dykkeren ville i princippet sagtens kunne holde til trykket i 120 år - hvis man altså kunne standse aldringen og han/hun ikke havde behov for luft, vand og mad. Nå, ja - hajer kunne sikkert også ødelægge forsøget.

Tunnelen er ikke designet til at være tom for vand i 120 år - men at der går mindst 120 år, før den første armeringskorrosion sætter ind. Det betyder, at den som tunnel betragtet vil holde meget længere, men at man efter 120 år må overveje eventuelle reparationer eller forebyggelse som fx katodisk beskyttelse.

Betonsænketunnelen under Bosporusstrædet er rund, og derfor kun armeret af hensyn til udflådningen og montagen. Men Femerntunnelen er kasseformet. Armeringen er derfor under konstant pres i 120 år.

Nu er du da helt ude, hvor du ikke kan bunde. Jeg synes, tunnelsegmenterne ser meget rektangulære ud på illustrationerne i denne artikel.

Men ok. Jeg vil ikke forvente, at du kan kende forskel på sænketunnelen og de borede tunneler på begge sider af Bosporus, som du åbenbart bruger som argument.

Det rektangulære tværsnit er i øvrigt ikke så sært endda, da tunnelen er bygget med Øresundstunnelsen som direkte forbillede. Og i øvrigt kan ingeniører sagtens regne på både cirkulære og rektangulære tværsnit. Det konstante 'pres' (det er nu et træk) du taler om, er jo fuldstændig velkendt. Der finder amerikanske skyskrabere, der er over 120 år gamle - der har stålet også bevaret sin styrke...

  • 5
  • 1

Hvis det tager en given tid for at kloriderne når jernet så kan den tid vel øges ved noget så simpelt som et tykkere lag beton? Samme med "slid" jo mere der er at tage af jo længere kan det holde.
Så vælger man at beregne hvor tykt et lag betonen skal være med alle forholdsregler og ekstra for "sikkerhedens skyld" og smider 10-15% ekstra på så burde den vel holde længere? Ja ja det vil gør den dyre men vil man bygge ordenligt og med ekstra margen eller skal det bare være "godt nok"?

Korrekt, og det gør man også.

Tykkelsen af dæklaget er meget vigtig for en betonkonstruktions holdbarhed. Det er en af de vigtigste ting at holde øje med ved udførelsen.

Hertil kommer så revnedannelsen, som man blandt andet kan styre ved at undgå, at temperaturen i betonen bliver for høj under hærdning. Nogle gange støber man ligefrem kølerør ind for at holde temperaturen nede.

  • 4
  • 0

Nej, risikoen for brand og betonafskalning har Femern-ingeniørerne naturligvis ikke skænket en tanke.

                    Synes ellers at nogen politikere fra blå blok for nogle år tilbage ville spare, og brugte beton til en tunnel der ikke kunne modstå denne effekt.    
                    Måske er det bare mig.  


Ja, det er bare dig, der vrøvler.

  1. Eksplosiv afskalning af beton ved høje varmegrader har intet med politik at gøre. Heller ikke med at spare. Den tætte og stærke beton med lang holdbarhed (og tendens til eksplosiv afskalning ved brand) er væsentligt dyrere end traditionel beton.

  2. En tæt beton er tilbøjelig til afskalning ved brand, fordi porevandet koger til vanddamp, der ikke kan undslippe hurtigt nok.

  3. Stålfibre i betonen kan modvirke afskalningen, men skadet beton skal fjernes og repareres alligevel.

  4. Plastfibre kan det samme, fordi plasten smelter og derved skaber ekstra volumen til vanddampen, men skadet beton skal fjernes og repareres alligevel.

  5. Lige meget hvad man gør, skal brandskadet beton repareres - så opgaven er at designe sin beton og sin konstruktion, så bæreevnen og sikkerheden er intakt efter et relevant brandforløb. Så sker der 'ikke andet' betonmæssigt, end at man hugger den skadede beton væk og støber påny - præcis som det var tilfældet ved branden i Storebæltstunnelen, der havde det fint sidst jeg kørte igennem, selv om betonen er blevet repareret efter en brand.

  • 4
  • 0

Hvor meget energi vil det kræve ?


Anslået: 5mA ved en spænding på cirka 5V (25mW) pr. m2 ståloverflade. Det afhænger dog af de aktuelle forhold. Anlæggene kan selv måle behovet og regulere spændingen.

Der skal bruges 360.000 ton armering til Femerntunnelen. Overfladen afhænger selvfølgelig at armeringens diameter. Det vil jeg ikke gætte på her.

En større udgift end energiforbruget er sandsynligvis investeringen i styreenhederne og deres løbende drift og service. Derfor afventer man behovet.

  • 4
  • 0

Videoen er virkeligt et eksempel på "beton for dummies" og burde have været sorteret fra af journalisten, der er intet nyt eller overraskende i den.

Hemmeligheden bag stærk beton har været kendt i næsten 1900 år (Pantheon som stadig er verdens største betonkuppel) den gik desværre i glemmebogen med Romerrigets fald, men der er mange eksempler på beton med lang holdbarhed fra de seneste godt 100 år.

Vestvolden er egentlig et dårligt eksempel, den beton vil ikke egne sig til en tunnel, heller ikke den der blev anvendt i de tyske bunkere.

Tunnelbetonen skal være meget mere vandtæt, men den vil ikke blive udsat for betonkonstruktioners værste fjende: frostsprængninger.

En moderne beton er meget forskellig fra den der blev brugt i fæstningsværkerne, vi har meget bedre styr på hvilke materialer der bruges, vi ville aldrig drømme om at bruge sømaterialer som ofte indeholder kalk og flint.
Ved Storebælt og Øresund blev der udelukkende brugt vestbirksand og knuste stenmaterialer fra Sverige, de er til forskel fra sømaterialerne skarpkornede og giver en meget mere kompakt beton.

  • 1
  • 3

Storebæltsbeton er mere end en recept afhængigt af anvendelsen. Her er indholdet ud over tilslag:

Cement 310 – 340 kg/m³
Flyveaske 40 – 60 kg/m³
Microsilica ca. 20 kg/m³
Vand 130 – 140 kg/m³
V/C 0,35 – 0,40
Luftindhold 6%

Desuden diverse additiver såsom
Plastificering og superplastificering

Beton densitet 2300 – 2400 kg/m³

  • 2
  • 0

Selvfølgelig blev der brugt andet end stenmaterialer i betonen, men mit ærinde var egentlig at påpege forskellen på stenmaterialerne.

  • 0
  • 0

Put 1/2 snedker-lin og 1/2 vand i betonblanding, vandtæt super stærkt også marmor pulver kan blandes i for vandtæthed, ved dog ikke hvordan det reagere med havvand

  • 0
  • 3

Sjovt nok er der slet ingen i Danmark der taler om, at den tyske byggetilladelse, tidligst vil komme i løbet af 2019- 2020. Da den ansøgning om byggetilladelse Femern A/S har fremsendt til de tyske myndigheder er så dårlig, at modstanderne til forbindelsen i tyskland kan forhale den i mindst 5-6 år.
Så der er masser af tid til at teste betonen, før det bliver aktuelt.

  • 0
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten