Högpresterande syllar från KL-skivor – steg 1

Projektet pågick mellan november 2020 och maj 2021.

Ett steg i en övergång till en biobaserad samhällsekonomi är att förändra sättet bostäder normalt byggs på i en mer hållbar riktning. Det prefabricerade trähusbyggandet har under senare år bidragit till en positiv utveckling i den bemärkelsen.

Allt fler flerbostadshus byggs med en lastbärande trästomme. För branschen har detta inneburit utmaningar rent resursmässigt men också tekniskt. Idag finns behov av förbättrad prestanda i bland annat de delar av stommen där materialet belastas vinkelrätt sin fiberriktning. Sådana återfinns bland annat i byggnaders så kallade syllar och hammarband.

Hypotesen för detta projekt var att det är möjligt att avsevärt öka förmågan att bygga högt med prefabricerade regelstommar. Utgångsmaterialet till kritiska delar i de förbättrade stommarna är en restprodukt som uppstår vid tillverkning av korslimmat (KL) trä och som idag går till förbränning.

Projektet syftade till att ta fram en produkt som innebär att möjligheterna att bygga höga träbyggnader med konventionell lastbärande trästomme förbättras.

Målsättningen var att bekräfta hypotesen att brädor framsågade av restprodukter från tillverkningen av KL-skivor kan användas för att utveckla och öka det avancerade bostadsbyggandet i trä.

Deltagare

AB Hilmer Andersson, Dynalyse AB, Karlstads universitet, Linnéuniversitetet, Moelven Byggmodul AB, Obos Bostadsutveckling AB samt Villa Vida AB.

Budget

Projektets totala budget var 1 090 000 SEK.

Därför var detta viktigt

Om målsättningen i projektet nås kommer egenskaperna i syll och hammarband att förbättras avsevärt och möjligheten att bygga fler avancerade flerbostadshus i trä att öka. Målsättningen var att produkten (eller liknande produkter som utvecklas) kommer att underlätta möjligheterna att bygga fler och högre prefabricerade trähus.

Förväntade resultat

Inom projektet genomfördes en mer omfattande experimentell försöksserie och planering genomfördes för en försöksuppställning för långtidstest av syllar av KL-trä i relevant miljö. Utöver det skulle användning av produkten demonstreras i icke lastbärande väggar, exempelvis innerväggar eller gavelväggar. Dessutom var målsättningen att simulera en belastad KL-syll med finita elementmetoden med hjälp av moderna beräkningsverktyg.

Målet var att projektets ”KL-brädor” levereras till producerande företag för montage i icke lastbärande väggar. Inom projektet skulle också frågeställningar kring hanteringen av KL-brädor vid projektets medverkande företag undersökas.

Bilden föreställer ett mekaniskt test av hållfastheten i en träsyll. Utvärderingen sker genom stereoskopiskt tagna fotografier vilket möjlighet att följa och i efterhand utvärdera hur träbitarna deformeras under belastning.

Konkreta resultat

Hypotesen var att spillprodukter från tillverkning av korslimmat trä kan användas som syll och hammarband vid tillverkning av prefabricerade bostadsvolymer med konventionell trähusstomme. Hypotesen bekräftades inom projektet. Så väl styvhets- som hållfasthetsvärden översteg förväntade värden baserat på tester utförda i laboratoriemiljö.

Produkten testades också i produktionsmiljö där den hanterades och utvärderades mot ett protokoll. Resultaten från dessa test visar att det finns mycket att vinna på att använda produkten även ur ett produktionsperspektiv, exempelvis att den kan göras lång så att spill undviks, att den är rak och den upplevdes formstabil.

Nästa steg

Så väl KL-tillverkare som trähusproducenter är positiva till den nya föreslagna produkten. Det finns några tekniska frågeställningar, bland annat inverkan av fukt och långtidsegenskaper, och minst två frågor av ekonomisk och legal karaktär att undersöka vidare. Den första av dessa är om betalningsviljan är tillräckligt stor för att köpa in produkterna och den andra är om det finns behov av ytterligare European Technical Approval (ETA).

Förhoppningen är att projektgruppen kan gå vidare med en ansökan till Steg 2 inom samma utlysning.

Bilder från projektet:

Animeringar från projektet:

Skjuvtöjningar γxy i närheten av stödpunkten i bräda ”E9” under fyrpunkts balkböjning på högkant. https://kauplay.kau.se/media/t/0_qst3yd8z

 

Normaltöjningar vertikalt εyy för materialtest två lager parallellt lastriktning. Provkropp ”B1-2”. https://kauplay.kau.se/media/t/0_57v8b04n

 

Normaltöjningar vertikalt εyy för materialtest tre lager parallellt lastriktning. Provkropp ”B21-5”. https://kauplay.kau.se/media/t/0_a6ci3a6u