Når steinen slår krøll på seg

Av Lisa Olstad

Marmor er fin fasadekledning. Men noen ganger bøyer steinplatene seg. Ingen vet riktig hvorfor. .

Disse kjente byggene har fått problemer med fasadekledningen. På L'Arche de Défense (øverst), Bastille Opera i Paris (i midten) og Finlandiahuset i Helsinki (nederst) har man måttet skifte ut marmorplatene.

For noen år siden måtte hele veggkledningen på Alvar Aaltos berømte

Finlandiahus i Helsinki fjernes. De italienske marmorplatene bøyde seg som spillkort på fasaden. Nye plater av antatt bedre kvalitet ble montert, også de fra marmorindustriens vugge: Carrara. Ett år senere var det samme elendighet: De nye platene hadde begynt å bøye seg. Om et par små tiår må kledningen skiftes enda en gang.

Historien er ikke enestående. Det er omtrent 70 år siden man begynte å bruke tynne (2-4 cm) steinplater til fasadekledning, og tilfeller av at disse har bøyd seg, har vært registrert nesten like lenge. Også eldre gravstøtter og monumenter, opptil 20 cm tykke, kan finne på å bøye seg på denne måten. Det er karbonatbergarten marmor som er utsatt for fenomenet, men slett ikke alle varianter. Bøyingen starter umiddelbart etter at platene er montert, og fortsetter å utvikle seg over tid. Den kan gå i konkav eller konveks retning, og tilsynelatende helt uten systematikk.

Forskerne har lenge klødd seg i hodet over fenomenet. Men hva som gjør at noe stein slår krøll på seg, mens annen stein forblir like flat og fin, er fortsatt et åpent spørsmål.

Europeisk fellesløft

Nå bruker EU 30 millioner kroner på et femårig forskningsprosjekt der 14 parter fra sju land deltar. Både steinindustri, bygningseiere, leverandører av forankringssystemer og kjemikalier for overflatebehandling, og forskningsinstitusjoner er med i TEAM-prosjektet. Fra norsk side deltar SINTEF Bygg og miljø, avdeling Berg- og geoteknikk.

- Prosjektet har både et sikkerhetsaspekt og et økonomisk aspekt, forklarer seniorforsker Lisbeth Alnæs ved SINTEF Bygg og miljø. - Bøyingen er uttrykk for at det har skjedd endringer i materialet. Mikroskopstudier viser at bindingen mellom mineralkornene er gått tapt. Bergarten mister på denne måten styrken og bæreevnen, og risikoen for at inntil 100 kilo tunge steinplater faller ned, er stor. EU er også bekymret for europeisk steinindustri. Vi har vært vant til å be-trakte naturstein som et evigvarende og vedlikeholdsfritt materiale. Siden dette har vært de to viktigste årsakene til å bruke den, representerer fenomenet med bøying en usikkerhet rundt framtidig bruk.

Mange teorier

Det har versert mange teorier om hvorfor bøyingen skjer. Noen tror det skyldes innelåste spenninger i fjellet, som utløses når steinen tas ut og bearbeides. Andre mener det kan ha å gjøre med egenskapene til mineralene steinen er bygd opp av. Noen foreslår at det er måten steinen er forankret på, som er årsaken til problemene - mens andre igjen holder en knapp på luftforurensningen.

- Det vi vet nå, er at temperatur og fukt styrer utviklingen, og at kalsittens respons på dette er avgjørende, sier Alnæs.

Til nå har TEAM-forskerne gått gjennom det som tidligere har vært publisert om emnet. De har også gjort omfattende feltstudier av over 100 bygg i hele Europa - i forhold til klima, steintype, forankringssystemer osv. Bygg uten problemer er like interessante som bygg med. Nå står selve forskningsbiten og laboratorieundersøkelsene for døra. SINTEF leder denne delen av prosjektet.

- I forskningsdelen vil vi prøve ut tidligere teorier og undersøke våre egne hypoteser. Til sommeren starter vi med studier av bergspenningsforholdene i to områder i Carrara.. Vi vil også undersøke effektene av oppdelingen fra steinblokk til ferdige plater. På laboratoriesiden har vi allerede satt i gang en screeningtest av ulike steintyper, der vi framprovoserer bøying gjennom fukt- og temperaturpåkjenninger. Denne ønsker vi å gjøre til en standardisert europeisk metode, forklarer Lisbeth Alnæs. - Alt vi gjør, sikter fram mot å finne fram til årsaker og tiltak. TEAM-prosjektet skal være avsluttet i år 2004.

Kontakt ved SINTEF: Lisbeth Alnæs
Tlf.: 73 59 49 22
E-post: lisbeth.alnas@civil.sintef.no

Gemini fakta

• I dag produserer EU over 20 millioner tonn naturstein (blokk og ferdigprodukter) hvert år. Den virkelige uttaksmengden er adskillig høyere, siden skrotmengden i bruddene ligger rundt 70 %.
• Marmorproduksjonen utgjør omkring 4 millioner tonn, hvorav Carrara-området står for ca. 40 %.
• Omkring 60.000 selskaper og 500.000 ansatte arbeider innenfor natusteinbransjen i Europa. Mens den europeiske steinindustrien sto for ca. 75 % av verdenshandelen i 1990, er markedsandelen i dag sunket til under 40 %.