Hopp til hovedinnhold Hopp til bunnen av siden
logo: Forsvarsbygg.no

Konstruksjonstyper og anleggselementer

Innledning

Det ligger utenfor rammene til denne verneplanen å gå inn i alle bygningsmessige, antikvariske og drifts-/vedlikeholdsmessige sider på befestningene. Nedenstående er et utvalg beskrivelser og metoder ment til orientering og rettledning ved planlegging av tiltak på de ulike bygningselementene som finnes i anlegget.

Generelt om materialbruk i konstruksjonene

På De verdalske befestninger er det benyttet et relativt begrenset antall materialer og konstruksjonstyper. Blant disse finnes blant annet strukturer i armert betong, underjordiske arealer i utsprengt råfjell (i det alt vesentlige uten overflatebehandling), vegger i betong, teglstein og trematerialer, gulv av sement/betong, dører og porter i jern og smijern.

I Inventarium for Ingstadkleiven fort/Hegra festning brukes i 1909 ordene sement, sementmørtel, betong og jernbetong i beskrivelsene.1 Bruken av sement eller betong var tydelig formålsdifferensiert: Det ble brukt sement i alle gulvene i de underjordiske tunnelene, til kanongruvene samt i enkelte støpte elementer som avløps- og stikkrenner. Gulvene var støpt på et underlagt av pukk og grus i diverse størrelser. Det ble videre brukt sement som puss både innvendig og utvendig i ”finere” overflater. Betong ble derimot brukt til ”grovere” elementer, som fôring av tunnelåpninger, til utstøpning av gruver/sjakter og forsterkning av fjellsider. Betongen hadde ofte et blandingsforhold 1:3:5 (sement–sand–stein).

Et tilsvarende Inventarum for De verdalske befestninger er ikke lokalisert i forbindelse med denne verneplanen, men det er god grunn til å tro at mange av de tekniske løsningene man valgte i Stjørdal er de samme som i Verdal der dette var hensiktsmessig. Dog opplyser ingeniørkaptein M. O. Hanoa, konstruktøren av anleggene i Verdal, at ”Alle gulve [er] af beton” der.2

Sementen som ble brukt på Hegra kom fra Christiania Portland Cementfabrik, og det er ikke usannsynlig at De verdalske befestninger fikk sin sement fra samme produsent. Portland Cement ble lansert i 1824 og hadde lignende egenskaper som hydraulisk kalk, men ble stadig videreutviklet. Allerede mot slutten av 1800-tallet hadde det avløst bruken av hydraulisk kalk her til lands. Denne utviklingen skjøt særlig fart etter at en norsk sementfabrikk ble etablert i 1892.

Datidens sement motsvarer et stykke på vei den som er på markedet i dag. Den viktigste forskjellen ligger i at sementen den gang var grovere malt, noe som ga lavere fasthet og lengre herdetid.

Etter hvert etablerte det seg flere firmaer i Trøndelag som kunne levere prima norsk portlandsement. I 1913 tilbyr for eksempel firmaet Kvam & Gisvold levering av slik sement til Hanoa.

Armert betong ble brukt i selvbærende konstruksjoner. Det ble brukt H-bjelker i døråpninger og i enkle takkonstruksjoner. I andre mer kompliserte strukturer ble det brukt rundjern til armering av betongen. For øvrig finnes det en del elementer i smijern, som beslag, låser og hengsler, grinder, gitterporter, stolper til piggtrådhinder, klemmer, lenker, kroker mm.

Tak og vegger var i flere tunneler kledd med metallplater/bølgeblikk, flere steder med reisverk av jern. Konstruksjonen var festet til fjellveggen med rundstenger, klammere, stolpesko mv. Enkelte rom er atskilt fra hovedtunnelene med vegger av teglstein. Slike vegger er antakelig murt med sementmørtel.

Skader, reparasjoner og vedlikehold

Isolert sett er omfattende mose- og vegetasjonsvekst den største trusselen for murkonstruksjoner, i og med dets betydelige bidrag til å holde på fuktigheten inne i muren. De viktigste skadeforebyggende tiltak for murverk vil som regel være å holde murkronene tette og vegetasjonen borte. Vedlikehold av murte konstruksjoner må tilpasses murverkets karakter.

Teglmurene, og delvis fjellet, i anlegget synes å være i relativt god skikk tross at fuktigheten i de underjordiske tunnelene alltid har vært et problem. Vannet og fuktigheten var det største problemet for både mennesker og utstyr i fjellgalleriene. Der tegl er forvitret og mørtel er smuldret er en mulig årsak teglsteinens kvalitet (ikke tilstrekkelig hardbrent), men mest sannsynlig skyldes dette vannlekkasjer som har bidratt til stående fukt i murverket, med blant annet frostsprengning som følge. Det viktigste tiltaket for å bevare teglsteinsvegger er å hindre innsig av vann både fra taket og bakken.

Stål- og treelementer samt blikkplater ble imidlertid hardt angrepet av fuktigheten allerede noen få år etter at festningen ble tatt i bruk, og i dag er ingen av de opprinnelige elementene av tre i behold og det som er igjen av stål har store rustskader.

Jern og smijern

Jern er et hyppig brukt materiale på De verdalske befestninger. Dette var forholdsvis kostbare materialer, som ble brukt der høy elastisitet, formbarhet og resistens var påkrevet.

Korrosjon er det dominerende problemet for disse elementene. Luftforurensing, høy temperatur og nærvær av salt, samt generell fuktighet, påskynder rustprosessen. Korrosjonen forårsaker store problemer spesielt i sammenføyninger. Både stål og jern har den egenskapen at de ekspanderer kraftig ved korrosjon. Dette gir som regel store og destruktive ekspansjonskrefter for eksempel i fuger både mellom samme og andre metaller, og ikke minst mot andre materialer som stein, murverk, betong mm.

Rustprosessen på en del av jernelementene i fjellgalleriene er kommet så langt at utbedringstiltak bør iverksettes.

Betong

Med armerte betongkonstruksjoner reiser det seg nye problemstillinger for antikvarisk vedlikehold. Nyere erfaring har vist at armert betong ikke er så evigvarende og vedlikeholdsfritt som man mente i begynnelsen av 1900-tallet. Armert betong blir utsatt for ulike kjemiske, biologiske og fysiske nedbrytingsmekanismer som over tid kan føre til at konstruksjonen får alvorlige skader. Sprekk og riss i betongen skyldes ofte armeringskorrosjon og alkalireaksjoner. Kalkutfelling skyldes fukttransport gjennom konstruksjonen, mens bomskader vanligvis skyldes frostsprenging.

Armeringskorrosjon er den mest utbredte skaden for armerte betongkonstruksjoner. På grunn av den ferske betongens høye pH-verdi dannes en tett, beskyttende oksidhinne rundt armeringen. Denne hinnen hindrer korrosjon, men vil over tid bli ødelagt på grunn av kloridinntrengning eller når karbonatiseringsfronten kommer fram til armeringen. Når dette inntreffer begynner korrosjonen. Jern som korroderer øker i volum (opp til 5–7 ganger), noe som gir sprengvirkning i betongen. Over tid vil dette føre til oppsprekking og delaminering av betongen.

Per i dag finnes en del metoder til utbedring av armeringskorrosjon. Ved valg av metode må det tas hensyn til økonomi, erfaring, pålitelighet og reparasjonens levetid samt elementenes egenart, utforming, materiale, verneverdi osv.3

En annen typisk og utbredt skade er kalkutfelling. En forutsetning for kalkutfelling er rik tilgang på fuktighet – noe som vil være tilfelle for alle utvendige betongflater på De verdalske befestninger. Disse elementene utsettes for fuktighet både fra bakenforliggende jord, grunn og nedbør. Kalkutfelling viser at det foregår omfattende fuktlekkasje/-transport i konstruksjonen. Per i dag finnes ingen metoder som med sikkerhet kan stoppe videreutvikling av kalkutfelling. Det beste man kan gjøre er å iverksette tiltak for å redusere fuktighetsnivået i betongen, og dette er også den store utfordringen. Aktuelle metoder kan være impregnering, etablering av nytt overflatesjikt, påstøp, elektrokjemisk uttørking etc. Valg av metode må vurderes hvert enkelt tilfelle. Det vil også være gunstig å fjerne kalkutfelling, slik at en unngår fuktopphoping i konstruksjonen bak utfellingssjiktet og dermed utvikling av frostskader, og å drenere slik at en unngår stående vann i grunnen. Kulturminnehensyn tilsier minst mulig inngrep i konstruksjon og helst reversible tiltak.

Fuktigheten kan også sette i gang en kjemisk reaksjon mellom alkaliene i sementen og eventuelle reaktive tilslag, slik at det dannes en svellende gelé som fyller riss og porer i betongen og medfører sprengvirkning inne i konstruksjonen. Denne reaksjonen kalles alkaliereaksjon.

Om utbedringsmetoder kan man generelt si at mens man ved vedlikehold og restaurering av bevaringsverdige trebygninger får best resultat ved bruk av tradisjonelle teknikker og metoder, vil man med tilsvarende valg vedrørende betongkonstruksjoner ofte få et resultat som ikke er teknisk tilfredsstillende, og som genererer nye vedlikeholdsproblemer på relativt kort sikt. Man har derfor i flere sammenhenger valgt å legge vekt på å beholde konstruksjonens form og tillate bruk av nye materialer og teknikker. Slike vurderinger må imidlertid tas i hvert enkelt tilfelle, og etter en faglig tilstands-analyse av betongkonstruksjonene. Restaureringsarbeid må også sees på bakgrunn av formålet med bevaringen og det enkelte inventarets verdi og bevaringsgrad.

Utbedring av betongskader må ikke settes i gang uten at det i forkant er gjennomført en grundig tilstandsanalyse. Hensikten er kartlegging av skadeårsak, vurdering av skadeomfang, skadens konsekvens og aktuelle utbedringstiltak. Jevnlig utbedring og reparasjon av riss og småskader er ellers den beste måten man kan hindre større reparasjonsarbeider på.

Trevirke

Deler av innredningen i anleggene, som skillevegger, vindusrammer, dører mv., er laget i trevirke. Særlig i fjellgalleriene er forholdene av en slik art at slike materialer ikke holder seg uten impregnering eller tilsvarende. Den opprinnelige treinnredningen er da også fullstendig oppråtnet og finnes ikke lenger i fjellanleggene. Dette er ved restaureringen delvis erstattet av nyere trykkimpregnerte materialer, noe som ikke er i henhold til gjeldende antikvariske prinsipper. Ved reparasjon og utskiftning av treelementer bør opprinnelige materialer så langt som mulig benyttes. Virke av tettgrodd kjernefuru har god råtebestandighet. Der fuktighetsnivået krever det, kan eventuelt impregnerte materialer benyttes etter konsultasjon med NFV kulturminne.

Fant du det du lette etter?