Som masterstudent i byggdesign ved Universitetet i Agder har jeg fått muligheten til å videreføre et forskningsprosjekt jeg deltok i tidligere, der vi undersøker frostbestandigheten til 3D-printet betong sammenlignet med tradisjonell betong. Prosjektet gjennomføres i samarbeid med PhD-student Sushmita Baral, med faglig veiledning fra Dmitry Vysochinskiy.
Dette semesteret har arbeidet vært rettet mot å følge prøvene gjennom flere fryse- og tine-sykluser for å se hvordan materialene utvikler seg over tid. Prosjektet er særlig interessant fordi 3D-printet betong er en relativt ny teknologi, og det fortsatt er behov for mer kunnskap om hvordan den oppfører seg under kalde og krevende klimaforhold.
Ved starten av denne delen av prosjektet ble det blandet både tradisjonell betong og 3D-printet betong. Betongen ble støpt som terninger på 10 × 10 × 10 cm og som bjelker på (60 × 15 × 15) cm. Etter omtrent ett døgn ble bjelkene kuttet opp i mindre plater på omtrent (15 × 15 x 4) cm. Platene ble deretter klargjort for frosttesting ved at sidene ble dekket, slik at den aktuelle overflaten kunne bli utsatt for vann og saltløsning.
Til frosttestingen ble det brukt 67 g saltløsning, bestående av 2 g NaCl og 65 g vann, for hver prøve. Deretter ble prøvene plassert i fryser og utsatt for gjentatte fryse- og tine-sykluser. Testene ble gjennomført etter bestemte antall sykluser, blant annet etter 7, 14, 28 og 42 sykluser. Terningene ble også plassert i egne beholdere i fryseren. Når de skulle testes, ble løse betongpartikler børstet av overflaten og samlet inn før prøvene ble gjort klare for trykktesting. For å kunne sammenligne resultatene ble det også testet tilsvarende betongterninger som hadde vært lagret i vannbad.
En viktig del av arbeidet var å måle materialtapet fra prøvene. Vannet og de løse betongpartiklene fra beholderne ble filtrert gjennom filterpapir. Filterpapiret og materialet ble deretter lagt i en skål og satt i varmeskap ved omtrent 75 °C. Etter rundt ett døgn, eller lenger dersom det var nødvendig, ble det tørkede materialet veid. På denne måten kunne vi registrere hvor mye materiale som hadde løsnet fra hver prøve. For plateprøvene ble overflaten børstet og skylt slik at løse partikler kunne samles opp og filtreres. Etter tørking ble partiklene veid, før ny saltløsning ble tilsatt og prøvene satt tilbake i fryseren for videre testing.
Som masterstudent med stor interesse for betong og materialteknologi har prosjektet gitt meg muligheten til å se hvordan teori, laboratoriearbeid og forskningsresultater henger sammen i praksis. Jeg har fått større forståelse for hvordan ulike betongtyper reagerer på frost og salt over tid, og hvor viktig nøyaktighet er gjennom hele testprosessen. Prøvene måtte merkes riktig, veies på samme måte og testes på bestemte tidspunkter. Selv små feil under veiing, filtrering eller registrering kan påvirke resultatene, og dette har gitt meg en bedre forståelse av hvor mye presisjon som kreves i forskningsarbeid.
Det har vært spesielt lærerikt å kunne fortsette med det samme prosjektet over flere semestre og følge prøvene gjennom flere testperioder. Resultatene viser at ulike betongtyper kan oppføre seg forskjellig under frostpåvirkning, noe som understreker hvor viktig det er å undersøke nye materialer som 3D-printet betong grundig før de brukes i konstruksjoner i kalde klima. For meg har prosjektet vært svært verdifullt fordi jeg har fått erfaring med hele prosessen, fra produksjon og klargjøring av prøver til testing, datainnsamling og vurdering av resultater. Slike forskningsprosjekter gir en masterstudent praktisk erfaring som er vanskelig å få bare gjennom forelesninger, og har gitt meg et bedre grunnlag for videre arbeid og forskning innen betong.