VADSTENA KLOSTERKYRKA REPARATION AV STRÄVPELARE Teknisk slutdokumentation av 2018 års utvecklingsarbete Krister Berggren

Transkript

1 VADSTENA KLOSTERKYRKA REPARATION AV STRÄVPELARE Teknisk slutdokumentation av 2018 års utvecklingsarbete Krister Berggren Bakgrund Flera av kyrkans kontreforer har kraftiga vertikala sprickor. Speciellt gäller det de kontreforer som byggdes om på slutet av 1800 talet. Det som utmärker dessa är att de har mycket långa och välhuggna kvaderstenar med tunna fogar. Men även de äldre kontreforerna som sannolikt hade kortare och mindre välhuggna stenar måste ha skadats på något sätt eftersom de byggts om. Utredningar har pågått i många år för att utröna orsaken till dessa skador och lämpliga åtgärder. Den senaste utredningen baserades på noggranna sprickmätningar och datasimuleringar med finit elementanalys under åren 2014 och Då påvisades att sprickbredden ökar när temperaturen i murkärnan understiger 0 C. Kalkutfällningarna på kontreforerna visar att det förekommer fritt vatten i kontreforerna. Dessa fakta tyder starkt på att det är frågan om frostskador orsakade av vatten i murkärnan. Samtidigt visade FE analysen att spricksrisken ökar med större längd på stenarna och tunnare och starkare fogar. Om stenarna är tillräckligt långa och fogarna tillräckligt tunna och starka skulle till och med temperaturrörelser kunna spräcka stenen med gjorda antaganden om materialdata. De åtgärder som nu genomförs går ut på att minska stenlängden, göra fogarna tjockare och med något svagare bruk, samt att minska risken för både kapillär insugning och inpressning av fritt vatten i kontreforna. Under flera årtionden har skadad kalksten i fasader i väldigt många objekt ersatts med relativt tunna stenskivor av kärnsten med stående lagringsriktning. Detta har inte alltid fungerat tillfredsställande ur teknisk synpunkt. Det har förekommit att stenskivorna skjutits ut med risk för att falla ner. Hela det statiska verkningssättet förändras, speciellt om många stenar byts på detta sätt. Inte heller ur estetisk och antikvarisk synvinkel är det bra. Utseendet förändras genom att de stående stenskivorna av kärnsten får en enhetlig färg och struktur som radikalt skiljer sig från de liggande stenarna med sina synliga klov och ofta skiftande färg. Under många år har skadad sten ersatts med tunna skivor av kärnsten med stående klov. Den synliga ytan får då ett helt annat utseende än originalstenen.

2 Vi har nu valt att ersätta enbart spräckta stenar med nya med samma lagringsriktning, utseende och statisk funktion som de ursprungliga. Att på detta sätt byta enstaka stenar är något som förmodligen aldrig gjorts tidigare. Det är förenat med en hel del problem, som vi nu var tvungna att lösa. Därför startade vi med ett utvecklingsprojekt där vi gjorde åtgärder på de fyra nedersta skiften på strävpelare S1 i det sydöstra hörnet av kyrkan. Årets utvecklingsprojekt I byggnadsbeskrivningen reviderad angavs preliminära material och arbetsmetoder. Det gick ut på att spräckta stenar skulle tas bort genom sönderborrning och söndersågning med lämplig betongkedjesåg. Antalet stötfogar skulle ökas genom uppsågning av nya fogar. Ny sten skulle tillverkas med mån för tjockare liggfogar. Liggfogarnas yttre del skulle fasas så att fogens underkant lutande utåt för att förbättra utdräneringen av vatten. Fogningen skulle göras som en tvåstegstätning med yttre regnskydd av fogbruk och bakom fogbruket en dränerande och tryckutjämnande luftspalt. Den nya stenen skulle torrmonteras genom att skjutas in på plats på glidskenor och stenen skulle pallas upp på plastbrickor och skenorna dras ut. Därefter skulle fogarna runt nya stenar och i stötfogar injekteras med hydrauliskt kalkbruk med flyttillsatsmedel. Problemen hopade sig direkt. Vilka sågar skulle användas? Hur skulle sågningen styras? Hur skulle man få bort glidskenorna när stenen belastar skenorna? Hur skulle injekteringen utföras? Hur skulla man få synlig liggfog jämntjock? Hur skulle avstängare för injekteringsbruket åstadkommas? Hur skulle styrskenor till sågar fixeras utan att göra hål för infästning i stenen? Vilka expanderande medel kunde användas i injekteringsbruket? Hur skulle stenen ytbehandlas för att smälta in? Hur skulle fogbruket patineras eller infärgas? Vilken typ av bottningslist skulle användas? Var och hur tätt skulle dräneringshålen i fogar placeras? Hur skulle dräneringshålen åstadkommas? I stort sett alla problem är nu lösta. Den cirkelsåg, som valts för uppsågning och snedsågning av liggfogar på plats, anses vara i svagaste laget och en ny ska provas nästa år. För få bort skenorna har tunna domkrafter tillverkats med lägsta höjd 3 mm och en lyfthöjd på 3 mm. Styrskenan för cirkelsågen fästs med specialexpander som fästs in i fogarna. Spräckta stenar borttagna, en ny sten monterad och fogar injekterade.

3 Nya stenar med liggande klov har monterats. Sydsidan av strävpelare S1 med nya stenar och dräneringshål. Dessa lösningar har resulterat i en reviderad byggnadsbeskrivning reviderade fogritningar daterade Beställare Projektledare Antikvarisk medverkan Generalentreprenör Stenleverantör Verktygsutvecklare Vadstena och Dals församlingar, Pär Martinsson Krister Berggren Byggkonsult, Krister Berggren Arkitektkontor á la Rydberg, Per Rydberg Närkesten Entreprenad AB, Stefan Aronsson Borghamnsten AB, Peter Gustafsson Lanbro Smide AB, Ulf Lanbro

4 Svenska kyrkan Vadstena och Dals församlingar VADSTENA KLOSTERKYRKA REPARATION AV STRÄVPELARE UTFÖRANDEENTREPRENAD BYGGNADSBESKRIVNING BYGGHANDLING Krister Berggren Krister Berggren Byggkonsult AB

5 Material Sten Befintlig demonterad sten skall om möjligt återanvändas. Men det är inte troligt att det går i någon större omfattning. Ny sten skall vara mörk Borghamnsten med liggande klov i något varierande kulör. Stenen ska gärna innehålla klov i samma omfattning som befintlig sten, dock inte nära över eller underyta. Vi har inga önskemål om enbart kärnsten. Koppytan (fasadytan) skall vara sågad med slipade spår för att efterlikna lågerhuggning och därefter blästrad för att efterlikna befintlig naturligt åldrad sten. Refersutförande enligt sten monterad under Stenen levereras med djup omkring 350 mm utom för hörnsten som anpassas i längd på båda sidor. Varje stens höjd mäts in på plats. Stenhöjden ska vara lika med skifthöjden minus 8 mm. Skifthöjden mäts från underkant befintlig sten till underkant sten i överliggande skift. Ny sten levereras med överlängd cirka 50 mm, för senare kapning på plats. Bruk Murbruk skall vara hydrauliskt kalkbruk baserat på naturligt hydraulisk kalk NHL 3,5 och sand 1:2 med anpassad kornstorlek till fogarna (normalt 0 4 mm). Injekteringsbruk skall vara naturligt hydrauliskt NHL 3,5 med fin sand 0 0,4 i förhållande 1:1. Till fogbruket tillsätts expanderande medel Sika Intraplast A, 2 g per kg torrbruk. Fogbruk skall vara hydrauliskt kalkbruk baserat på naturligt hydraulisk kalk NHL 5 och sand 1:2 med kornstorlek anpassad till fogbredd (normalt 0 4 mm). Fogbruk ska vara genomfärgat med benämning Skokloster i Målarkalks sortiment. Bottningslist Som avstängare för injekteringsbruk och som bottningslist för fogbruk används bottningslist av skummad polyeten med diameter anpassad till aktuell fogbredd. List som används som avstängare ska rivas bort efter att bruket härdat. Arbete Ställning Ställningen ska vara en kraftig murarställning, t ex Haki förslagsvis lastklass 5. Ställningen ska hela tiden vara försedd med regnskydd. När det blir aktuellt för uppvärmning ska den förses med vinterväv. Infästningar i byggnaden ska i möjligaste mån undvikas. Tvättning och blästring Innan några återmonteringsarbeten påbörjas ska strävpelaren rensas från kalkutfällningar och smuts. Tanken är att de nya stenarna ska smälta in bättre. Men risken är att strävpelaren blir mycket ljusare än fasaden i övrigt.

6 Kalkutfällningarna skrapas först bort mekaniskt. Sedan görs en försiktig svepblästring med dolomit för att få bort resten. Övriga delar av strävpelaren högtryckstvättas. Avsikten är inte att strävpelaren ska bli helt ren utan att de värsta missfärgningarna ska bort. En provyta görs först och nivån bestäms i samråd med beställaren. Vatteninspolning i sprickor skall undvikas. De spruckna stenarna ska ändå bytas. Demontering eller rivning sprucken sten Sprucken sten skall demonteras eller rivas. Fogar sågas upp med betongkedjesåg. Stenen får vid behov klyvas och borras sönder så att den kan tas bort utan skador på omgivande sten. Kapning av ny sten Efter demontering mäts erforderlig stenlängd. Ny sten kapas med några mm övermått. Stötfogen på vardera sida sågas upp till fogbredd 6 8 mm efter montering. Stenkanter mot fasad dövas med slipskiva. Uppsågning stötfogar Samtliga befintliga fogar och nya fogar enligt fasadritning sågas upp till minst 300 mm djup eller in till kärnan med betongkedjesåg. Fogen ska ha en bredd på 6 8 mm. Stenkanter dövas. Montering ny sten och fyllning fogar Ny och återmonterad äldre sten skall ha underkant lika ursprunglig och omgivande stens underkant och överkant 8 mm under ovanförliggande skifts underkant. Stötfogar skall vara 6 8 mm. Ny eller återanvänd sten torrmonteras. Stenen skjuts in på stålskenor tills den livar med omgivande sten. Stenen lyfts med specialtillverkade domkrafter så att skenorna kan dras ut. Stenen sänks ner på distansbrickor av plast eller blyplåt och justeras in så att stenen anpassas till fasadliv. Domkrafterna plockas bort. Injektering Större håligheter fylls med kalkstensbitar och fogbruk. Avstängare utförs av inpressad bottningslist ca 50 mm från fasad. Erforderliga inspektions och luftningshål utförs så att utfyllningen kan följas. Hålen sätts igen så snart injekteringsbruk kommer fram. Injekteringsbruk fylls på med slang och tratt uppifrån där det är möjligt, annars nerifrån och upp. Fyllningen kan behöva göras i etapper då gjuttrycket annars kan pressa ut stenen. När injekteringsbruket hårdnat rivs avstängarlisten och yttre 50 mm av fogar rensas helt från bruk. Snedsågning liggfog

7 Samtliga stenars överkant snedsågas med klingsåg till lutning 1:15 utåt. Fogen skall i fasad vara 15 mm. Snedsågningen skall ha ett djup på cirka 50 mm. Se fogskisser. Fogning Bottningslist monteras med ytterkant 20 mm innanför fasadliv. I stötfogar avslutas listen 8 mm över underliggande stens överkant. Fogning utförs med fogbruk som slätfog i liv med stenens fasad. Luftnings och dräneringshål 5x8 mm utförs i underkant på varje stötfog med hjälp av insatta stålprofiler, som tas bort efter härdning. Dräneringshål utförs i ungefär varannan stötfog i varje skift. När fogen härdat tillräckligt tvättas stenytan försiktigt så att inte fogytan tvättas bort. Patinering av sten Behovet av patinering avgörs efter stenbytet.

8

9