ER DER VIRKELIG BEHOV FOR EN NY UHPC GUIDELINE?

ET BEHOV FOR RETNINGSLINJER FOR UHPC

Siden slutningen af 90’erne, hvor man så den første anvendelse af UHPC, har der været et behov for retningslinjer, som kan hjælpe bygningsmyndigheder med at håndtere brugen af nye materialer og for at sikre, at de strukturelle elementer bliver produceret på en sikker og effektiv måde. Et væld af tekniske rapporter, hvidbøger og rapporter om den nyeste viden indenfor området er blevet udgivet gennem årene, og det kan sommetider være svært at afgøre, hvorvidt vi egentlig har at gøre med tekniske rapporter eller retningslinjer.

En af de første retningslinjer blev udgivet af VSL i Australien i 2000 og var specifikt rettet mod et design af Ductals forspændte bjælker. Siden da er en række andre retningslinjer blevet udgivet omkring håndteringen af UHPC, hvor den mest omfattende må være AFREM retningslinjerne fra Frankrig. Disse retningslinjer er udviklet af en stor gruppe af virksomheder og tekniske institutioner fra Frankrig og den første version var tilgængelig i 2002 og blev senere opdateret i 2013.

I dag er retningslinjerne blevet erstattet af to nationale bilag: EN 1992-1-1 og EN 206, som begge omhandler UHPC. Det ene bilag omhandler materialet (NF P18-470), mens det andet omhandler design (NF P18-710). Det er intentionen at udgive et tredje nationalt bilag i 2019 - NF P18-451, som vil omhandle udførelsen.

Omfattende tekniske rapporter, som f.eks. denne fra FHWA i USA, og retningslinjer er allerede tilgængelige i en række lande – inklusiv Japan (2004) og Schweiz (2016) – mens de stadig er under udarbejdelse i andre lande. Jeg vil inddrage et udvalg af disse i de følgende afsnit.

Spanien bør også nævnes, da de har taget en meget beundringsværdig tilgang til udviklingen af nye retningslinjer – eller de har i det mindste været bedre til at kommunikere dette end andre har. Ét af fokusområderne i deres UHPC-retningslinjer er at gøre dem simple og hurtige at anvende samt gøre det nemt at karakterisere UHPC. Med dette in mente har de i sinde at kopiere så meget som muligt fra andre retningslinjer, mens de tilpasser retningslinjerne der, hvor det er nødvendigt. Men blot det at beslutte hvilke retningslinjer de skal kopiere, bliver en stor opgave, som medfører en risiko for, at det ”hurtige og simple” udgangspunkt kommer til at betyde en hel del kompromiser. 

Det er også værd at kommentere på de Nordiske lande. Norge var blandt de første til at lede forskningen omkring UHPC, som de baserede på deres enorme betonstrukturer til offshore – de seneste 20 år har der dog været meget stille. Danmark har været aktive i anvendelsen af UPC siden Hans Henrik Bache udviklede DSP i 1978 og CRC i 1987 (og det er måske også værd at nævne at Hi-Con på nuværende tidspunkt har produceret mere end 80,000 tons strukturelle elementer i UHPC). Alligevel forventes det ikke, at der kommer nogle retningslinjer fra de nordiske lande. Den primære producent af UHPC i Skandinavien er Hi-Con, og vi har besluttet os for at arbejde i overensstemmelse med de systemer, der findes i Eurocoden, hvilket betyder, at vi har udformet en ETA (European Technical Assessment) for altaner fremstillet i UHPC. Dette gør det muligt at få en CE-mærkning på vores altaner og næste skridt vil være at få en tilsvarende vurdering af andre af vores produkter. ETA’en kan opfattes som en meget specifik retningslinje for fremstillingen af et specifikt produkt i UHPC, som er gyldigt i hele EU og ikke blot i ét enkelt land. Billederne i dette indlæg er af forskellige altaner, der alle er dækket af ETA’en.

Med den store mængde af nationale retningslinjer står det klart, at der er et behov for internationale retningslinjer for at simplificere processerne. Dog vil dette kræve, at forskere og praktikere med meget forskellige kulturelle baggrunde skal nå til enighed omkring forskellige elementer, hvilket vil gøre dette til en meget langsommelig proces. I 2013 etablerede ACI en UHPC-komité, som fik til opgave at etablere retningslinjer og arbejdsgruppen fib gjorde det samme.
I 2004 blev arbejdsgruppen fib 8.6 dannet for at udforme retningslinjer for UHPFRC med Joost Walraven som formand. Jeg sluttede mig til gruppens 4. møde i Leipzig i 2005, og selvom møderne var enormt interessante og der blev præsenteret en masse væsentligt arbejde, var det tydeligt, at det var svært at nå til enighed. En del af det materiale, der blev præsenteret til møderne, blev senere hen anvendt i enten det franske nationale bilag omkring UHPC eller i udkastet til de tyske retningslinjer, og selvom arbejdsgruppen fib stadig er aktiv (den har nu ændret navn til arbejdsgruppe 4.2), forventer jeg ikke, at de vil have nogle retningslinjer klar indenfor den nærmeste fremtid. Et andet alternativ vil være at lave standarder indenfor Eurocode’en, men dette er heller ikke sandsynligt indenfor de næste 10 år. Anvendelsen af UHPC vil være begrænset sammenlignet med almindelig beton, som allerede er dækket af Eurocoden.
Frankrig har allerede udviklet nationale standarder, mens Tyskland stadig producerer tekniske retningslinjer for UHPC og disse dækker over byggematerialer og konstruktioner der ”allerede er testen, men ikke brugt særlig ofte”. Mens jeg måske virker en smule pessimistisk i forhold til internationale retningslinjer, vil jeg være meget tilfreds med at se nogle være tilgængelige indenfor de næste par år, da det vil gøre det meget nemmere at arbejde på tværs af nationale grænser – Men jeg har ingen forventninger.

Nogle gange kan jeg ikke lade være med at spekulere på, om vi ville have været meget bedre stillet den dag i dag, hvis vi skulle afprøve vores første anvendelse af UHPC, hvor der er så meget mere tilgængelig information om anvendelsen af UHPC, end der var i 1995, da vi fremstillede det første dræningsdæksel til Storebæltsbroen. På det tidspunkt skulle vi stille omfattende dokumentation til rådighed og der var kun meget lidt information tilgængeligt omkring UHPC – bortset fra de dokumenter, vi selv havde lavet, og som var baseret på vores egen erfaring med CRC. På den anden side betragter jeg os også som heldige, fordi vi har været I stand til at afprøve så mange forskellige ting uden a have retningslinjer for alt – retningslinjer som selvfølgelig er skabt til at beskytte offentligheden og bidrage med det nødvendige niveau af sikkerhed, men nogle gange kan de også være en hindring.

Jeg nævnte et eksempel omkring dette i mit indlæg omkring UHPC workshop in Montpellier. Med en middel trykstyrke målt på UHPC-terninger på 165 MPa i vores produktion, ville vi ikke være i stand til at overholde de franske eller de tyske standarder for strukturel UHPC - men vi ville ikke have nogle problemer med at overholde de canadiske, schweiziske eller spanske retningslinjer. Vi kunne nemt opnå den påkrævede karakteristiske styrke på 165 MPa ved hjælp af varmehærdning, men det ville ikke forbedre vores produkt i forhold til vores specifikke anvendelse – og det ville gøre vores produkter dyrere og mindre konkurrencedygtige overfor stål og traditionel beton.  

Et andet eksempel er i forhold til fibrenes effekt. Mens vi kræver smidighed og revnekontrol i vores fiberforstærkede matrice, anvender vi altid CRC i kombination med traditionel armering. Dette betyder, at vi er mindre afhængige af fibrenes fordeling end det, der er beskrevet i den franske standard, hvor betonen typisk fremstilles uden traditionelle armeringsstænger.