Mur- og steinbygninger

Konstruksjoner og overflater

Bygningsmassen på Karljohansvern består fortsatt av rekke murbygninger og murte anlegg selv om det murte militærsykehuset i empire og en rekke bygg inne på Verftsområdet ble ødelagt av bombing i 1945. I tillegg er fortet Citadellet, revet i 1971, gått tapt, men De ytre murene på enveloppen, 0246 Fortet Norske Løve, og det ytre ovnskammeret på 0189 og 0190 kalkovnene på Møringa, er murt av spekket bruddstein. Også de indre murene i batteriene på Møringa, Tivoli og på Hortentangen er oppført at naturstein, dels tilhogd, som er spekket i de ytre lagene. De øvrige murbygningene på Karljohansvern er hovedsaklig oppført av bærende teglsteinskonstruksjoner, vanligvis med fundamentering av naturstein. 0129 Magasin A og 0130 Magasin B utgjør de største bygningsvolumene ved siden av 0088 Skolebygning BSMA og de fire Brakkestokkene med uthus (0060–0082) samt kasernen og de indre kasemattene på Norske Løve.

Størstedelen av dagens murbygninger har fasader av upusset tegl slik som 0111 Verftsporten, en type romantisk teglsteinsarkitektur som fikk gjennomslag rundt 1850. De eldste murbygningene i empire var i hovedsak pusset utvendig, delvis også innvendig. 0124 Laboratoriet og bygningene i de to brakkestokk-kvartalene står fortsatt som eksempler på dette, mens det eldste Magasin B (1939) ble fullført med kvaderpuss bare på den nederste etasjen. De eldre, pussede murbygningene ble vanligvis hvittet eller avfarget med kalk (farge). Offiserspaviljongene i hver ende av i brakkestokkkvartalene skal imidlertid opprinnelig ha vært malt med oljefarge (trolig vanlig linoljemaling), mens midtpartiene i hver bygning der det bodde underoffiserer og arbeidere ved verftet, kun var pusset og antagelig avfarget med kalk.

Innvendige murvegger ble ofte «rappet», datidens betegnelse på en tynn, slemmeaktig kalkpuss. Fra mellomgangen som omkranser det innvendige kruttmagasinet i Krutthuset på Mellomøya (0423).

Overflatebehandling med kalk: Brakke B (0066) som ble rehabilitert med kalkpuss for få år siden

På Karljohansvern er der også flere bygninger oppført i utmurt bindingsverk slik som 0040 Garnisonsbarakken (solgt), 0049 Korpsskolebygningen, 0056 Marinemusikken, alle oppført for innkvartering, samt i deler av bygg slik som i tjenerfløyen/ bryggerhuset i 0047 Værftssjefboligen (solgt), og i tidligere uthus (0050/ 51). Utmurt bindingsverk fikk begrenset utbredelse i Norge spesielt til bolighus. På Karljohansvern er imidlertid den dansktyske byggemåten «oversatt» til norsk klima ved at bygningene fikk en viss grad av beskyttelse og isolasjon i tillegg til et tradisjonelt norsk utseende med utvendig panel.

Innvendige vegger i de ulike murbygningene ble oftest rappet, i datiden betegnet som en enkel form for puss, gjerne med hvittet overflate. I en del finere rom og rom med stor slitasje ble veggene oljemalt, trukket med papir eller papp og malt eller tapetsert slik som i Brakkestokkene, 0049 Korpsskolebygningen m.v. I de helmurte bygningene ble noen av rommene panelt. Dette har også blitt gjort sekundært som isolering.

Foruten i fortet Norske Løve er også 0129 Magasin A sikret med «bombefaste» rom med hvelvede konstruksjoner. Teglstein er også brukt som brannsikring i skur og bygninger av bindingsverk med endevegger eller skillevegger av mur. Noen av brannveggene er satt opp sekundært slik som i 0050 Gamle Horten. Bruk av teglstein preger for øvrig store deler av Karljohansvern. Det nesten sammenhengende gjerdet av teglsteinsmur mellom Verfts- og Marinesamfunnsområdet, rundt 0124 Laboratoriet og 0088 Skolebygningen BSMA bidrar til dette. Byggematerialet er også anvendt i nyere bygg som trafo-kiosken (0158) fra 1917 like ved Horten kirke som ble oppført i teglstein i 1852, og i 0089, kasernen ved BSMA. Videre er en del bygg, oppført etter 2. verdenskrig, forblendet med teglstein slik som 0115 Torpedolager og 0091 BSMAkasernene, noe som bidrar til å gi området et helhetlig preg.

Likeledes ble det i 1919 oppført en større bolig for overlegen (0036; nå solgt), i oppsluttende stil med pusset muroverflate, inntil sykehuset som nå er borte. En del bygg oppført under og etter 2. verdenskrig har armerte betongkonstruksjoner som 0032 Sambandbunker og 0039 Murkasernen (solgt). Sistnevnte er pusset og i moderne utforming, men ser likevel ut til å ha fått en tilpasning til overlegeboligen, daværende administrasjonsbygning, som ligger tvers over veien.

Materialer og teknikker

Stein og tegl

Stein til fundamenter på bygninger og anlegg på Karljohansvern må i hovedsak ha kommet fra lokale brudd. I den første anleggsfasen var minèrere og steinhoggere fra gruvene i Kongsberg i sving på anlegget. I tillegg er det anvendt ulike typer løsstein fra andre geologiske områder. Et eksempel på det er sokkelmuren i de to kalkovnene på Møringa der stein som har kommet til området under istiden, har blitt brukt som lokal ressurs. En rekke bygninger har sokkel og andre detaljer i granitt, slik som 0129 og 0130 Magasin A og B samt 0088 BSMA. Granitten kan ha blitt tatt ut fra Bolærne slik det er påvist på Oscarsborg.

Det er ikke undersøkt hvor teglstein til eldre murte innvendige og dekkende murer hadde sitt opphav. Mest sannsynlig stammer de fra teglverk på begge sider av Oslofjorden. For anleggene på Oscarsborg er det påvist leveranser fra Stormoens teglverk i Drammen og fra Nedre Nabbetorp i Fredrikstad. Byggherrer og tidsperiode er delvis sammenfallende og det er sannsynlig at mange leverandører leverte til begge anleggene.

Tegl og granitt: Buet nisje i veggen på Ekserserhuset, her med «falskt», påmalt vindu.

Enveloppen på fortet Norske Løve med yttervegg av huggen granitt fra Bolærne.

Eierens uttalelse om at Langøya-steinen «er befunden at være ofvermaade god og bedre end nogen anden Kalkesten udi Norge» i forbindelse med tvangsoverdragelsen i 1734, ble støttet av generalkvartermester oberst Michael Sundt, sjef for Fortifikasjonsetaten i Norge (Gjeruldsen 1999).

Kalkstein til mørtelfremstilling

Mørtel til muring, fuging og til pussing har tradisjonelt vært kalkbasert. Det samme gjelder innvendig og utvendig overflatebehandling. I de første årene etter at Horten Værft/Karljohansvern ble anlagt, skal man ha gjort forsøk med å ta ut kalkstein på Østøya og Mellomøya. Forekomstene må imidlertid ha vært dårlige¹. Da eiendommene på Hortenshalvøya og rundt Indre Havn ble ervervet rundt 1820, kjøpte man imidlertid inn et brudd på Langøya utenfor Holmestrand, en forekomst Forsvaret hadde benyttet helt siden 1600-tallet da det første kalkbrenneriet på øya startet opp². De første årene ble kalksteinen fra Langøya brent i ovner inne på Verftsområdet I 1852 og 54 ble det oppført to «moderne» kalkovner på Møringa. Tekniske og kulturhistoriske undersøkelser knyttet til en nylig gjennomført restaurering av den eldste kalkovnen (0189), har gitt nye og mer inngående kunnskaper om råstoff og tradisjonell kalkfremstilling enn det som tidligere har vært kjent i Norge³. Et utdrag av dokumentasjonen er derfor presentert i verneplanen for Karljohansvern.

I tillegg til Langøya-stein ble det påvist leveranser av kalkstein også fra andre brudd. Et overslag over planlagt bebyggelse og befestninger på Karljohansvern, signert Balthazar Garben 1835, viser at man utarbeidet omkostninger på kalk fra fire ulike uttak: Ladegaardsøen (Bygdøy), Langøen ved Oslo/Christiania, Langøya ved Holmestrand samt Slependen (Slæben) kalk⁴. Det er grunn til å tro at en stor del av kalkmaterialet som ble brukt på Karljohansvern, ble produsert av sistnevnte materiale. Slependen-kalk var billigst og ble levert ferdig brent fra «kalkbøndene» i Asker og Bærum. Denne mørtelen ble lesket og tilberedt på stedet, eventuelt lagret i kalkkuler inne på Verftsområdet. Råmaterialet fra de andre bruddene var i større eller mindre grad anvendt til særskilte formål (se nedenfor). Av disse var kalk fra Ladegaardsøen, den aller dyreste til tross for at Garbens overslag viser at materialet forutsettes brent på Horten⁵. Opplysningene viser at man ved marinestasjonen helt eller delvis har tatt hånd om hele produksjonsprosessen for å få fremstilt de kalkmaterialene man trengte til anlegget, fra uttak i brudd, brenning og frem til produksjon av kalkmørtel på byggeplassen.

Svake og sterke mørtler

Brent kalkstein (steinkalk, hurtigkalk; engelsk quicklime) ble lesket, dvs. tilført vann, og dermed omgjort til bindemiddel. Dette skjer gjennom en kjemisk prosess der steinen går i oppløsning under stor varmeutvikling. Når kalkbindemiddelet blir tilsatt sand og vann omgjøres det til mørtel. Kalkmørtel har både blitt brukt konstruktivt til sammenføyning av steinmaterialer og murstein samt til puss og overflatebehandling. Vanlig luftkalk herder ved at materialet opptar kulldioksyd fra luften – den samme mengden som ble drevet ut gjennom brenningen. Når mørtelen har herdet, går kalken i kjemisk forstand tilbake til utgangspunktet, lik den kalksteinen som ble tatt ut av fjellet, men nå omdannet i en annen form, en «limende»⁶ sammenbindende masse blandet opp med tilslag som sand og grus.

Bedre enn nogen anden: Kalkforekomstene på Langøya utenfor Holmestrand ble betegnet som «bedre end nogen anden» og har vært brukt som råmateriale til mørtler på festningsverkene helt siden 1600-tallet. Mellom 1734 og 1797 eide Fortifikasjonsetaten hele øya. «Hortensbukt» som ble innkjøpt i 1820, lå på østsiden over det spisse «fjellet» til høyre inne på øya.

Alminnelig luftherdende kalk, tidligere kalt fet kalk, har vært brukt som bindemiddel i murerfaget i Norge siden middelalderen, både i kirke- og festningsmurer. En slik kalk har høyt innhold av kalsiumkarbonat (over 90–95 %)⁷ og lavt innhold av forurensinger. «Ren» eller fet luftkalk herder senere og har i utgangspunktet relativt lav trykkstyrke (denne øker langsomt over tid)⁸ samtidig som den har høyt kapillærsug og porøsitet⁹. Slik mørtel gir et materiale med høy fleksibilitet i forhold til eventuelle bevegelser i muren, stor «pusteevne» (permeabilitet) i tillegg til et svært bearbeidbart og estetisk høyverdig produkt.

Relativt svak luftherdende kalk kunne også erstattes, eventuelt forsterkes med hydraulisk kalk eller tilslag av cement (kunstig hydraulisk kalk; se nedenfor) til spesielt utsatte formål. Naturlig hydraulisk kalk, i datiden gjerne kalt mager kalk¹⁰ er vanligvis fremstilt av kalk som inneholder leire. Forurensinger i leiren som silikater og aluminater, bidrar til at den brente kalken, når den er omgjort til mørtel, også herder i reaksjon med vann, da ved en kjemisk reaksjon (gel-danning). I en kalkmørtel som består dels av luftherdende kalk (kalsiumkarbonat), dels av hydraulisk-virkende komponenter, vil den hydraulisk herdingen starte umiddelbart mens mørtelen ennå er våt. Deretter blir styrkeoppbyggingen «overtatt» av en mer langsom, luftherdende prosess. Den hydrauliske herdingen er avhengig av at mørtelen ikke tørker for fort ut.

Kalkkule: Gamle kalkkuler i krypt under Nidarosdomen. Foto BAH 2003.

Hydraulisk kalk gir (avhengig av styrke) en mørtel med høyere trykkstyrke, raskere herding og mindre kapillærsug (viktig for eksempel i sokkelpuss). På «minussiden» gir den en mindre fleksibel mørtel med lavere permeabilitet¹¹. Bearbeidbarheten er vanligvis også dårligere sammenlignet med for eksempel en våtlesket luftkalk. Kalkstein med høy hydraulisk styrke kan også herde under vann og har derfor blitt anvendt i kaier og kanaler i spesielle mørtelblandinger slik romerne også gjorde. Det vanlige har imidlertid vært lav- til middels sterke hydrauliske kalkbruk med utgangspunkt i naturlig hydraulisk kalk eller luftkalkmørtler forsterket med ulike tilslag slik at de herdet raskere og tålte noe mer fuktutsatte omgivelser.

Kalkkuler, langtidslagring av kalk i kuler eller spunsede kammere, er kjent siden middelalderen og har også vært vanlig på festningsverk som Karljohansvern. Kulekalk gir – uten forsterkende tilslag – «svake» mørtler; hydraulisk kalk over en viss styrke kan ikke lagres fordi herdeprosessen starter i den fuktige kalkgraven, uten kontakt med luft. Dette viser at våtlesket luftkalk har vært et helt vanlig innslag i byggeriet. Bruksområdet har sannsynligvis i første rekke vært rettet mot puss og hvitting.

Industri: Brenningen på Langøya ble drevet som profesjonell «industri » i motsetning til virksomheten til »kalkbøndene» i Asker og Bærum som var hovedleverandører til hele østlandsområdet. Den doble kalkovnen skiller seg også fra de vanlige bondeovnene. Begge ill: Langøya kalkbrenneri ved Holmestrand, antagelig mellom 1763 og 1771. Ingeniørbrigadens arkiv, Riksantikvaren.

Det hydrauliske kalksteensbrud: Arkitekt Linstow, Det kongelige slott, tok initiativet til å oppføre denne kalkovnen på Malmøya i 1830-årene. Samtidig gjorde kaptein Aubert, leder av byggearbeidene i Horten, tilsvarende eksperimenter på naboøya Nordre Langøy i Indre Oslofjord. Bilde fra Oslo Bymuseums arkiv.

Spekteret av ulike typer kalkmørtler har imidlertid tid vært stort, avhengig av råstofftilgang, bruksområde og tradisjoner. Begrensede undersøkelser gjør at man i Norge har liten oversikt over kvaliteten på historiske mørtler, råstoff og hvilke metoder som har vært brukt for å forsterke materialet dersom det var behov for det. De fleste naturlige kalkforekomster har større eller mindre innslag av forurensinger slik som kalksteinen fra Oslofeltet¹². Førindustrielle brennemetoder ga i tillegg en viss forsterking til det ferdige produktet. Innslag av trekull fra brenselet er påvist i historiske mørtler. Lang brennetid i datidens ovner førte likeledes også til at reaktive silikater i råstoffet gjorde seg gjeldende¹³. Begge deler bidrar til en viss hydraulisk virkning. Brent kalk ble kunne også bli forsterket gjennom produksjonsmetoden på byggeplassen, lesking sammen med sand (mørtellesking) eller ved tilførsel av ulike typer tilslag (se nedenfor).

Hydraulisk kalk og cement på 1800-tallet:

Kunnskap og tilgang

I sin Lærebog om Bygningskunsten betegner Kaptein Theodor Broch – som også var involvert på Karljohansvern – hydraulisk kalk som «en lerholdig kalk der hyppig forekommer som Mergel. En slik Kalk forener Kalk og Cement i sig og herder vanligvis langt hurtigere enn en Kalk som er sammensatt av fet Kalk og Cement». Broch fremhever også at slik (hydraulisk) mørtel var «særdeles tjenlig» til «Rapning af Mure der vende mod Veiret, til Beklædningsmure, Grundmure, Kjældermure osv.» (Broch 1848). Sammensatte mørtler er en kunstig fremstilt hydraulisk kalk. De forsterkende tilsetningene ble i datiden betegnet som Cement, enten naturlige som pozzulaner/ trass (vulkansk aske), eller mer vanlig i Norge: brent leire eller pulverisert murstein. I Garbens prisoverslag for Karljohansvern er det også nevnt tilslag beregnet til eventuell nødvendig forsterking av kalkmørtler slik som teglsteinsmel, granittpulver og pulverisert Slak (antagelig trass). Naturlig hydraulisk kalk med høy styrke ble i samtiden også kalt for naturlig Cement, eventuelt også Cementstein.

Kalk fra oslo- eller kristianiafeltet: Kalkstein fra det geologiske feltet mellom Langesund og Mjøs-traktene har vært brukt som byggeråstoff siden middelalderen. Steinen er hård og ofte forurenset av leire og silikater. Slike urenheter kan være gunstige i deler av murbyggeriet og bidra til at mørtlene herder raskere og blir sterkere.

Kalkstein fra Langøya, Hadeland, Steens (Jessnes) og Biri.

Nærbilde, kalkstein fra Langøya. Kalkstein med innslag av marmor. Råmateriale herfra ble hentet ut og brent i en feltovn på Karljohansvern i 2001 i forbindelse med restaureringen av 0189 Kalkovn på Møringa.

Sekk til forsendelse av "hurtigkalk". Knust, ulesket kalk fra Steens kalkverk ved Hamar (nedlagt 1970-tallet) ble sendt til byggeplassene og ofte lesket direkte sammen med sanden (mørtellesket). Kalkverket forhandlet også tørrlesket kalk. Råstoffet fra Jessnes var naturlig hydraulisk med noe varierende styrke.

I midten (mørke) kalkstein fra hhv. Oslo eller Kristianiafeltet Langøya, Hadeland, Steens (Hamar) og Biri. Til venstre krittholdig kalkstein fra Danmark og England, til høyre kalkstein fra Hylla (gammelt brudd) og fra Tromsdalen i Trøndelag. De lyse kalksteinene som er vist her er renere (høyt innhold av kalsiumkarbonat/CaCo³) og gir svakere mørtler som også kan lagres i kalkkuler.

Kalksteinen fra Langøya/Holmestrand og fra Malmøya ved Oslo (ikke nevnt av Garben) betegnet Broch som mer eller mindre hydraulisk¹⁴. Forsøk med produksjon av hydraulisk kalk på Nordre Langøy (Langøen; i dag Langøyene) og på Malmøya i indre Oslofjord startet opp rundt 1838. Pådriverne bak disse foretakene var sentrale personer i den statlige byggevirksomheten, nemlig kaptein Aubert, ansvarlig for byggearbeidene på Horten Værft (Karljohansvern) samt arkitekt Linstow ved det Kongelige Slott i Oslo (Kjærheim 1984/Hjelmeland 2002).

Kalksteinen som ble hentet ut fra Ladegaardsøen/ Bygdøy betegnet Broch som en fortræffelig naturlig Cement. Under Horten Kgl. Værft Cementsagen i Kammerherre Holsts arkiv fra Bygdø Kongsgaard nevnes flere leveranser til Karljohansvern, blant annet 1620 og 180 tønner kalksten i 1850. I et brev i samme arkiv til Fritzøe Jernverk, datert 25.5.1853, reklameres det med følgende: «Det bemerkes, at Kalckstenen fra Ladegaardsøens Hovedgaard er en hydraulisk Cement der anvendes til Undervands Muring (–) foretrukket ved Horten for Cement fra ethvert andet Sted heromkring, fordi Værftet over 20 aar tilbake har benyttet den ved Etablissementet og vundet Erfaring om den Fortienligheder.»¹⁵Sitatet tyder på at kalksten fra Ladegaardsøen/Bygdøy ble brukt som Roman Cement, dvs. en sterk hydraulisk kalk brukt uten tilslag/ sand under vann slik kaptein Broch også beskriver i sin lærebok (Broch 1848).

En udatert og usignert lapp i overnevnte arkiv viser imidlertid at Horten Værft i 1846 også anskaffet 48 tønder Cementsteen fra Seidelin à 36 shilling Tønden. Den egentlige Cement for Værftet derimod anskaffets fra London. Opplysningene på lappen er interessante: Materialet fra Seidelin, tidligere murmester på Slottet i Oslo, må stamme fra den «mer eller mindre hydrauliske» kalken på Malmøya og kan ha blitt anskaffet for utprøving. Den egentlige Cement vil her si importert Portland Cement, første gang patentert i 1824. Nyere forskning har imidlertid vist at dette materialet i teknisk forstand var en hydraulisk kalk. Først etter 1850, da forståelsen og teknologien knyttet til sintring økte, ble den egentlige Portland Cement utviklet (Wingate 1997). Leveranser av Engelsk Cement er også kjent fra Oscarsborg i 1848. Portlandcement kom senere til å avløse bruken av (forsterket) hydraulisk kalk, spesielt etter at den første norske sementfabrikken ble etablert på Slemmestad i 1892. På Karljohansvern er Portland Cement nevnt bl.a. i forbindelse med batteriene (1000, 1001, 1002), stridsanleggene som ble oppført i 1870- årene. Hvilke formål materialet ble brukt til rundt 1850 er så langt ikke kjent. Det er ikke nevnt i forbindelse med dokk- eller kaianleggene. Et annet aktuelt formål kan være gulv og horisontale overdekninger.

Garbens prisoverslag og Brochs beskrivelser viser at man før 1850 hadde inngående kunnskaper og utnyttet kalk fra flere ulike uttak. Hvilke materialer som ble valgt var avhengig av pris og bruksområder, men er ikke fullstendig klarlagt. Den historiske dokumentasjonen gjort i forbindelse med restaureringen av 0189 Kalkovn A på Karljohansvern i 2001¹⁶, viste at Forsvaret helt siden 1600-tallet hadde ansett kalk fra Langøya som spesielt god og «bedre end nogen anden». I en periode på 1700-tallet eide også Forsvaret hele Langøya (Gjeruldsen 1999/Hjelmeland 2002 m.fl). Årsaken til at bruddet i «Hortensbukten» ble innkjøpt i 1820, kan ha vært nedslitte ovner på Langøya og at man var opptatt av å sikre seg kalk av god kvalitet til det nye anlegget på Horten.

Tømming og prøvelesking: Ferdig brent kalkstein tas ut av feltovnen.

Vann skvettes på steinene som nå går i oppløsning. Fra kurs for murere og vedlikeholdspersonell 2003.

Fremstilling av mørtler

Brenning av kalk er beskrevet i forbindelse med omtalen av kalkovnene, katalognr. 0189 og 0190. I byggeriet har det vært vanlig å blande ut lesket kalk med sand og bruke blandingen umiddelbart eller etter kort tid til muring av veggstrukturer og lignende, såkalt murkalk. For å oppnå en rask gjennomlesking knuste man større stykker med brent kalk, eventuelt malte dem i en kalkmølle. Kalkovnene på Møringa sto i forbindelse med et produksjonsanlegg i et eller to skur inne på Verftsområdet. Her fantes kalkmølle, kalkslagerbenk og kalkkuler. Anlegget kan helt eller delvis ha vært etablert allerede i forbindelse med de eldre ovnene.

Den enkleste formen for mørtelfremstilling er å blande i sanden allerede under lesking av kalksteinen, mens det ennå foregår en sterk varmeutvikling. Tradisjonen med såkalt mørtellesking (hot mortar) er kjent både fra Norge og fra utlandet¹⁷. En slik mørtel ble blandet direkte på byggeplassen og brukt suksessivt, gjerne mens den ennå var varm og ekspanderte svakt slik at den fylte ut hulrom i selve byggematerialet. Mange hvite «kalkutblåsinger» i kalkmørtlene; sentleskede partikler med ren kalk som først har «sprunget» etter at mørtelen er brukt i en struktur, indikerer anvendelse av mørtellesking, eventuelt at mørtelen er brukt i helt fersk tilstand. Kalkmørtler med denne typen struktur finner en mye av både på Karljohansvern og andre eldre etablissementer. I festningsverk og byggverk som ble oppført på kort tid har metoden trolig blitt brukt i stort omfang. Mørtellesking ga visse fordeler mht. Hurtigere herding¹⁸ og er også blitt brukt ved lavere temperaturer enn det som idag er vanlig ved muring med kalk. Da 0066 Brakke A ble oppført i 1829 foregikk murarbeidene til oktober–november. Årsaken må ha vært at man hadde egnede materialer og gode teknikker¹⁹.

Det har også vært svært vanlig å leske opp partier av kalk i kasser eller benker som man lot ligge fra en til fjorten dager, avhengig av kalktype/bruksområde, før den ble suksessivt blandet med sand, eventuelt videre bearbeidet (slått/pisket/ blandet i mørtelkvern) og anvendt. Likeledes har man lesket brent kalk med rikelig mengde vann (våtlesket), siktet og foredlet materialet til kulekalk, vanligvis i nedgravde, spunsede eller støpte kammere eller kuler i bakken som sørget for at kalkdeigen sto frostfritt. Inventarbeskrivelser fra anlegget forteller som nevnt om slike innretninger i skurene på verftsområdet. Langtidslagret kulekalk blir fullstendig gjennomlesket og er særlig egnet til puss. Mens mindre kalkutblåsinger har liten betydning i murmørtler²⁰, vil «kalksprang » i puss være estetisk skjemmende og i verste fall føre til pussnedfall. Kun rene og meget svakt hydrauliske mørtler kan lagres i kuler. Sterkere hydrauliske mørtler vil reagere med vann og starte å herde selv uten tilgang på luft.

Feltovn for brenning av kalk: En av kalkovnene på Møringa (0189) ble restaurert i forbindelse med EU-prosjektet LIMEWORKS i 2001. Kalkstein ble hentet fra Langøya der marinen før hadde eget brudd og brent i en egen feltovn. Materialene kunne dermed produseres på byggeplassen og gjennomgå ulike undersøkelser.

Brent kalk har også blitt lesket med en mindre mengde vann (tørrlesket) til melkalk som ble lagret og brukt senere. Dette har blitt gjort både med hydraulisk og med luftherdende kalk (hydratkalk). For luftkalk kan fremgangsmåten gi en dårligere kvalitet på kalken fordi denne kalktypen lett tar opp fuktighet fra luften og starter herdingen før bruk. Melkalk eller pulverkalk har blitt mest brukt der kalken måtte sendes over lengre distanser. Det er usikkert om man har produsert slik kalk på Karljohansvern. Anlegget for egenproduksjon av mørtler kan ha overflødiggjort innkjøp av denne typen «halvfabrikata».

Driften av kalkovnene på Møringa var slutt på begynnelsen av 1900-tallet²¹ og bruddet på Langøya ble solgt i 1937. De eldre skurene for murmaterialer ble ødelagt under bombingen av verftet på Karljohansvern i 1945. Til tross for dette har en viss form for egenproduksjon fortsatt. Da 0143 Tømmerskur ble tillatt revet inne på verftsområdet i 1999 fant man to kalkkuler i støpte kammere under gulvet. I en av kulene var det kalkdeig som var klar til bruk. I huset hadde det også vært en kalkmølle. Møllen og kalken i kalkgraven kan ha blitt overført fra de gamle skurene for murmaterialer som ble ødelagt, men kan også ha vært installert senere.

Ren luftkalk er mer reaktiv og går hurtiger i oppløsning når den leskes.

Knust steinkalk leskes på byggeplassen, restaurering av klosterruiner Hovedøya.

Mellom 1900 og 1940 ble det vanlig å tilsette en liten mengde portlandsement i kalkmørtel, såkalt forlenget mørtel, for å gjøre den hardere og oppnå raskere herding. I vanlig, sivilt byggeri ble forlenget mørtel mest brukt i pussmørtler, men den kan ha blitt tatt i bruk tidligere ved forsvarsverker. Ved midten av århundret, etter at mursementen gjorde sitt inntog, ble blandingsforholdet omvendt; en større mengde sement tilsatt en mindre mengde kalk for å sikre en god bearbeidbarhet, KC-mørtel (Kalk-Cement også kalt bastardmørtel). Omfanget av slike blandingsmørtler krever tekniske analyser og er ikke undersøkt på Karljohansvern. Utover på 1960-tallet begynte man å gå over til rene sement- eller betongmørtler som er brukt i de yngre, murte byggverkene på Karljohansvern.

Kalkpuss med våtlesket kalk, Tanum kirke, Bærum. Kalk fra Tromsdalen (Hylla/ Franzefoss-kalk) er brukt begge steder. foto BAH 1995, 1998.

Skader, vedlikehold

De bærende teglsteinskonstruksjonene i bygningene på Karljohansvern ser ikke ut til å ha nevneverdige setningsskader. Det kan imidlertid knytte seg frostskader til upusset teglstein som ikke er tilstrekkelig hardbrent. På upussede vegger har man i noen grad unngått problemer knyttet til tette overflatesjikt på en diffusjonsåpen kjerne. Bruk av sementmørtel til nyspekking av eldre fuger har likevel ført til problemer enkelte steder fordi disse har vist seg å holde på fuktighet med frostsprenging og fuktinntrenging til følge. Sterke sementfuger er spesielt uheldig på gammel teglstein som er brent på relativt lav temperatur og dermed er mer porøse sammenlignet med yngre hardbrent tegl med mørkere farge.

Eldre, murte bygningene har spesielle vedlikeholdsbehov med egne krav til materialer og utførelse. Tidligere har man hatt tradisjoner for dette i Norge, men fordi metodene i en periode gikk nesten ut av bruk, må kunnskaper og erfaringer gjenvinnes. Bakgrunnen skyldes i stor grad overgangen til sement på 1900-tallet. Slike materialer ble anvendt ikke bare i nybygg, men også ved vedlikeholdsoppgaver på eldre byggverk. Overflatebehandling med kalkmaling/hvitting, eventuelt linolje ble likeledes avløst av moderne olje- og plastbaserte malinger

Bruk av moderne produkter har som tidligere nevnt gitt skadeutvikling fordi de er for sterke, tette og uelastiske i forhold til tradisjonelle produkter. For tette sjikt hindrer fuktvandring og fører til fuktopphopning i murverket med påfølgende skader, ikke minst på pussede murbygg. Estetisk og kulturhistorisk innebærer den moderne materialbruken en forflatning i forhold til de mer karakterfulle overflatene en tradisjonell, kalkbasert behandling gir. Kalk gir også miljømessige gevinster både i forhold til fremtidig inneklima og fordi materialet er gjenvinnbart.

Ny bruk av kalk både til mur, puss og overflatebehandling er både sterkt ønskelig og nødvendig. Ved visse typer arbeid, for eksempel på fasader, kan dette være en omfattende oppgave, bl.a. fordi det krever fjerning av nyere maling- og sementunderlag for å få kalkpuss og maling til å «sitte». I mange tilfeller innebærer dette full ompussing og oppmaling. Riktig utført arbeid kan imidlertid ha lang levetid og krever et forholdsvis enkelt vedlikehold.

I de andre nordiske landene og i store deler av den vestlige verden har man i lang tid arbeidet med å gjeninnføre kalkbindemiddel etter at moderne materialer viste seg å være lite anvendbare på eldre murstrukturer. I Norge omfatter dette alt fra middelalderkirker og festningsverk i mur til leiegårdsbebyggelsen i byene fra slutten av 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet, Hele denne bygningsmassen har vært feilaktig vedlikeholdt i siste halvdel av 1900-tallet. Forsvaret er med på å forvalte en stor bygnings- og anleggsmasse i murverk, blant annet på de nasjonale festningsverkene. Fordi kunnskapstradisjonen har vært brutt, må man bygge opp kompetansen suksessivt. På dette og på andre militære og sivile prosjekter er man nå i ferd med å høste viktige erfaringer med overgang til tradisjonelle metoder.

Feil materialbruk: Upussede teglsteinsbygninger har ofte fått skader på grunn av senere fuging med sterke sementmørtler, her utformet som pølsefuger. Sementfugene faller til slutt ut, men i mellomtiden kan teglen ha fått frostskader pga. oppsamlet fukt.

Spekking med sementmørtler i natursteinsbygninger kan også føre til frostskader slik som her på fortet Norske Løve. De små utpinningssteinene er fortsatt synlig, men har lett for å falle ut og forsvinne når fugen blir stående åpen.

Pusskader: Fasadene på flere pussede bygningene har fått skader fordi det har vært brukt for tette malingstyper og puss med sement. Her fra gårdsrommet Brakke C (0072).

Historiske materialer: Den nedraste ovnskåpen på kalkovnen på Møringa (0189) ble rekonstruert med ny teglstein og »historisk» kalkmørtel basert på brent Langøya-kalkstein (LIMEWORKS 2002).

Valg av restaureringsmørtler

Kjennskap til de historiske tradisjonene, i hvilke sammenhenger man anvendte våtlesket luftkalk og hvor og i hvilket omfang man har anvendt forsterkede, hydrauliske mørtler har betydning for hvilke type mørtler som skal velges ved dagens restaureringer. Systematiske undersøkelser av kalkmørtler på festningsverkene og andre eldre muranlegg er ikke gjennomført. Undersøkelser gjort i forbindelse med restaureringen av 0189 Kalkovn A på Karljohansvern i 2001 ga imidlertid flere interessante holdepunkter. Dokumentasjonen viste at Forsvaret allerede før 1850 hadde inngående kunnskaper og utnyttet kalk fra flere ulike uttak. Interessen for Langøya-kalken tilbake til 1600-tallet, tyder på at erfaringene omkring sterke eller forsterkede mørtler var bygget opp over lang tid. Hvilke materialer som ble valgt var avhengig av pris og bruksområder, men er ikke fullstendig klarlagt. Tekniske analyser i 2003 i forbindelse med planlagte istandsettingsarbeidene gir imidlertid noen pekepinner. Prøver av historiske mørtler i murkjernen på Brakke A-komplekset (0060, 0063) viser et materiale med svak hydraulisk styrke. Likeledes viser prøver fra 0246 Norske Løve (kaponierer/ytre mur) og fra Strandbatteriet, Oscarsborg at mørtelen i fugene på teglsteinsmurene har middels verdier mens mørtlene som var anvendt i de ytre granittmurene hadde den høyeste hydrauliske styrken²².

Valg av restaureringsmørtel krever en inngående vurdering av utbedringsområdet og eventuelle skadeårsaker. Materialvalget skal i størst mulig grad bygge på det historiske underlaget med hensyn til kvalitet, styrke, fethetsgrad m.v. dersom dette er mulig å spore og forutsatt at den opprinnelige eller eldre mørtelen har vært av god kvalitet. Ved pussutbedring kan det være aktuelt å foreta en analyse av mørtelen i byggets hovedstruktur for å finne en tilpasset mørtel, især der den opprinnelige pussen i sin helhet er fjernet. Puss- og fugemørtler er ment å fylle en funksjon mht. beskyttelse av underlaget, fukttransport m.v. Sandkvalitet og kornkurve i tilslaget (mørtelballast) har betydning for resultatet og skal i likhet med bindemiddelet (kalk/type) vurderes ut fra den aktuelle skade- eller utbedringssituasjon med hensyn til sammensetning og kvalitet.

For å sikre det enkelte bygg eller anleggs historiske autentisitet, skal restaurerings- og utbedringsmørtler i størst mulig grad velges ut fra dokumentert, historisk grunnlag. Erfaringsgrunnlag fra andre utbedringsprosjekter eller tilsvarende bygninger/anlegg (tidsperiode, type) bør trekkes inn, spesielt dersom den historiske dokumentasjonen er mangelfull eller der dette av andre grunner er hensiktsmessig. Standardoppskrifter kan benyttes der de samsvarer med eksisterende mørtel, men må ellers modifiseres eller det må spesialblandes. Alle løsninger skal godkjennes av Kulturminneforvaltningen i Forsvarsbygg. Så langt dette er mulig bør det settes opp prøver på puss-, fuge- og spekkemørtler i god tid før arbeidet starter for utprøving og godkjenning. Fjerning av gammel puss skal likeledes avklares, eventuelt ved antikvarfaglig kontrollant og dokumenteres (se kap 6 Vern).

På grunn av tradisjonsbruddet i murerhåndverket gjelder særskilte prosedyrer for restaureringsarbeider i mur (kalkarbeider). Materialer, metoder og forhold knyttet til arbeidssituasjonen (temperatur m.v) skal dokumenteres etter nærmere retningslinjer for å vinne erfaringer ved fremtidige arbeider. Under og etter at arbeidet er fullført må det tas hensyn til de spesielle forutsetningene som gjelder for materialet som er valgt (luftkalk, hydraulisk kalk, annet) med hensyn til herdebetingelser, ettervanning og behov for beskyttelse mot sol/uttørking eller frost. Det skal utarbeides prosedyrer for ivaretakelse av slike hensyn som utførende entrepenør/håndverker, byggeledelse, lokale driftsansvarlige (MO) og Kulturminneforvaltningen i Forsvarsbygg ved antikvarfaglig kontrollant er kjent med og bundet av med hensyn til oppfølgning.

Varm mørtel: Ved reparasjon av skader må fugene rengjøres grundig for å gi feste til ny kalkmørtel. De hvite partiklene inne i fugen – ren kalk som først har lesket etter at bruket ble anvendt – tyder på at byggemørtelen ble brukt svært raskt etter at den var blandet, kanhende som mørtellesket «varm» mørtel.

Mørtellesking: Brent kalk blandes med sand og tilsettes suksessivt vann (se side 110), en mye brukt metode, spesielt ved blanding av «grove» byggemørtler. Murmester Terje Berner, Oslo, demonstrerer.