Forskar för mer hållbara broar

När den gamla E4-bron över Kalixälven stängde för trafik öppnade den för forskning. I veckan har lastbilskonvojer kört över bron samtidigt som forskare vid Luleå tekniska universitet har mätt belastningen på den.
– Vår forskning handlar om att förlänga broars livslängd, säger professor Gabriel Sas.

I karavan rör sig de fyra lastbilarna med släp fram och tillbaka över den gamla E4-bron i Kalix. I brons innandöme råder full aktivitet, när forskare och doktorander från Luleå tekniska universitet och samarbetspartners håller koll på sensorer och mätverktyg och samlar in data.
– Vi håller på att optimera metoder för att undersöka broars status. En av de mest innovativa – där vi är bland de första i världen – är att vi med hjälp av ultraljud och fotogrammetri mäter sprickbildning och kan se hur djupa sprickorna är, förklarar Gabriel Sas, professor i byggkonstruktion vid Luleå tekniska universitet.

Under veckan har de inhyrda långtradarna kört över bron med tre olika laster, varierande från strax under 23 till mellan 60 och 70 ton per ekipage.
– Med alla fyra lastbilarna har vi har som mest haft en total belastning på 280 ton på bron. Samtidigt har vi genomfört olika tester och mätningar, bland annat för att se hur mycket bron tål. Vi har en unik möjlighet att genomföra tester nu när bron är stängd för vanlig trafik och vi kan köra med konvojer med känd vikt, säger Gabriel Sas.

"Vi kan bidra till ökad hållbarhet"

Det främsta målet med forskningen är att utveckla metoder för att undersöka broars tillstånd och förväntad livslängd. I Sverige finns 30 000 broar, varav 800 av liknande typ som den gamla Kalixbron.
– Vi kan bidra till ökad hållbarhet genom att visa att broarna kan klara högre laster och hålla längre tid. Genom det kan vi spara material, minska koldioxidutsläpp och inte bygga nya broar i stället för gamla om det inte behövs. Utöver att spara skattepengar är det självklart också en fråga om säkerhet. Genom att undersöka möjliga brister och mäta den gamla Kalixbrons kapacitet ökar vi förståelsen för vilka risker gamla broar kan utgöra.

Gabriel Sas konstaterar att det även finns stora vinster med att snabba på processen att undersöka en bros skick. I stället för att stänga av och leda om trafik i dagar eller veckor, hoppas forskarna att det inom en snar framtid ska gå att skanna en bro med ultraljud, radar och röntgen och inspektera svåråtkomliga delar med drönare på bara några timmar.
– Nästa steg i vår forskning är att implementera metoden på andra broar. Olika typer av broar beter sig på olika sätt.

Forskare vid Luleå tekniska universitet har tillsammans med teknologibolaget TimeZYX också skapat en detaljerad digital modell av den gamla Kalixbron. Digitala kopior kan i framtiden vara ett verktyg som gör det möjligt att inspektera broar på distans, menar Gabriel Sas.

När den gamla bron över Kalixälven senare i år monteras ned kommer delar av den att föras till universitetets så kallade MCE-laboratorium, Mining and Civil Engineering lab, där det bedrivits broforskning i 30 år, för ytterligare tester.
– I laboratoriet kan vi undersöka delarna mer i detalj och se hur mycket bron brutits ner under de 66 år som den har funnits. Till exempel om det finns rostangrepp på armeringen och om betongen börjat vittra sönder. Vi ska också bestämma kvarvarande hållfasthet och hur stålet och betongen samverkar med varandra, säger Lennart Elfgren, professor i byggkonstruktion.

De bifogade bilderna och filmklippen (se nedan) får användas fritt i redaktionella sammanhang.

Vid frågor, kontakta:

Gabriel Sas, professor i byggkonstruktion och ämnesföreträdare vid Luleå tekniska universitet, tel 0920-49 38 35, gabriel.sas@ltu.se

Lennart Elfgren, senior professor i byggkonstruktion vid Luleå tekniska universitet, tel 0920-49 36 60, lennart.elfgren@ltu.se

Mer om projektet:

Kalixbroprojektets huvudfinansiär är Trafikverket (via FOI-BBT). Bland finansiärerna finns också Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF) via NCC.

Kalixbroprojektet leds av Luleå tekniska universitet tillsammans med olika parter från Skandinavien, däribland universiteten KTH, Chalmers, och Lunds universitet, de danska Aarhus Universitet och DTU, norska forskningsinstitutet SINTEF i Narvik, de finska universiteten i Uleåborg och Savonia samt entreprenörer som NCC och Skanska, konsulter som Invator, internationella broägare som Statens Vegvesen (Norge) och Vejdirektoratet (Danmark), men även teknologiutvecklare som Elop från Norge och TimeZYX från Kanada.