Konstruksjoner og materialer
På Karljohansvern er der eldre voller og batterier bygd opp av jord og stein som Vollporten, Byvollen, og Strandbatteri II (0955, 0956, 1011) som har hatt fundamenter for kanoner i tørrmur på sidene (delvis bevart). På Strandbatteri II er innsiden av batteriet også murt i tørrmur. Her finnes også stridsanlegg med spekkede bruddstensvegger, delvis i kombinasjon med indre- og mellomliggende teglsteinvegger slik som i batteriene på Møringa, Tivoli og Hortenstangen (1001–1003). Bruddsteinmurene i disse batteriene er spekket med sement i tillegg til å ha innslag av betong i fundamenter for kanoner og i overdekninger over brystningsmurer og indre kruttmagasin. Etter 1940 har batteriene blitt supplert i forkant med mindre fortifikasjoner i armert betong slik som oerlikonfundamenter.
Faskinverk: Tverrprofil av faskinverk, antagelig fra 1820–30-årene. ØSDarkiv Tverrprofil.
Til støping under vann (f.eks. ved bryggearbeider) og til overflater som skulle hindre inntrengning av vann, har man som før nevnt brukt en sterk hydraulisk kalk, eventuelt blandet som en Roman Cement uten tilsetning av sand (se over). Magasin A og B er delvis bygd på pelefundament ut i sjøen. I beskrivelsen av kaier og murte fundamenter ved sjøen er ikke hydraulisk kalk nevnt spesielt. Fundamentene oppgis å være murt, murt koldt (tørrmur) eller – i enkelte tilfeller – med ler (leire). Et annet konstruktivt element er faskiner, knipper av hardt sammenbundne grener som har blitt brukt som utfylling i fundamenter sammen med leire og stein.
Skader, vedlikehold
De vanligste skadene i stridsanlegg, festningsmurer og voller er forårsaket av setninger, jordtrykk og vanninntrengning. Vanninntrengning kan gi frostsprengning og forvitring av mørtelen slik at murens stabilitet forringes. Skadene viser seg som oppsprekking av fuger, utrasing av stein, utbulninger og større sprekkdannelser. Inntrengning av vann kan også skyldes dårlig tekking, dårlig drenering, samt oppfuktning gjennom fuger.
Natursteinsmurene i fundamenter på Karljohansvern ser ut til å være lite preget av setningsskader og erosjon i selve steinmaterialet, noe som kan skyldes god stein og bygging på fast fjell. Det samme gjelder bevarte voller. Batteriene fra 1870- tallet er imidlertid preget av noe erosjon, kan hende også av setningsskader. Dette skyldes til dels utette murkroner, takflater og overdekninger med påfølgende lekkasjer som har bidratt til stående fukt i murverket. Bruk av sementmørtel til spekking av murkroner og sidevanger kan også ha bidratt til å holde på fuktigheten, med frostsprenging til følge.
Fra et antikvarisk synspunkt vil det være naturlig å fortsette vedlikeholdet med materialer som tilsvarer de opprinnelige forutsatt at metodene ikke har vært klart feilaktige. På enkelte festningsverk er der eksempler på sementfuger som har stått i rundt 100 år uten nevneverdige problemer. Skadekomplekset må utredes i hvert enkelt tilfelle og kan skyldes flere forhold.
Før større arbeider igangsettes må det utarbeides arbeidsbeskrivelser. Det er ønskelig at man gjør utprøvinger på mindre felter for å vurdere materialer/ varighet, utforming og arbeidsmetoder på forhånd. Et vanlig, botemiddel for oppsprukne fuger og utrasende murverk har lenge vært å påføre ny, sterk sementmørtel eller betong. Dette kan ikke lengre anbefales. Batteriene på Karljohansvern bærer generelt preg av forfall på grunn av manglende bruk og er til dels sterkt bevokst med skog. Dårlig drenering kan skyldes oppfylling av terreng foran mur, og vegetasjon inntil og oppe på murfoten. I mange anlegg har det vært dreneringssystemer som kan ha blitt tettet eller gjenfylt. Ved utbedringsbehov bør det alltid søkes å klarlegge det opprinnelige systemet, og utbedre eller reetablere dette. Et godt alternativ til sementmørtel er å bruke en hydraulisk kalkmørtel med tilpasset styrke. På batteriene har murkronene vært beskyttet av en form for asfalt (opprinnelig) over betongdekket, noe som forsinket forfallet mange år og lenge gjorde batteriene mindre eksponert for fuktighet og humussyrer. Det bør vurderes om hele eller deler av dette dekket bør reetableres på noen av batteriene.
Utkast til bedding: En av de eldste tegningene fra Karljohansvern (1823) viser oppbygging av fundamenter til bedding med steinmur, trepåler og det som må antas å være faskiner. FMU: Lempning.
Armerte betongkonstruksjoner reiser nye problemstillinger for antikvarisk vedlikehold. Mange anser betong som et tilnærmet vedlikeholdsfritt og evigvarende materiale, men nyere erfaringer har vist at også betong får alvorlige skader over tid. På grunn av den ferske betongens høye pH-verdi dannes en tett beskyttende oksidfilm rundt armeringen som hindrer korrosjon. Etter hver som betongen karbonatiserer, dvs. tar opp kulldioksyd fra luften, synker PH-verdien og beskyttelsesfilmen rundt armeringen forsvinner. Det korroderte jernet øker i volum og sprengvirkning oppstår inne i betongen. Over tid vil dette føre til såkalt rustsprengning. Saltholdig byggemateriale som sjøsand eller sjøvann, og/eller høyt saltinnhold i luften, vil fremskynde ødeleggelsen av oksidfilmen. På Karljohansvern gjør nærhet til fjorden at luften har høyt saltinnhold. Visse konstruksjoner kan derfor være utsatt for forfall.
Tømmerkonstruksjon på Horten gård fra 1780-90 som ble overtatt av verftet er nå solgt og gått tilbake til sivilt eie (0047). Den tidligere sjefsboligen er bygget i laftet tømmer i likhet med andre sivile hus inne på området – i motsetning til de militære kasernene som ble oppført i i mur eller utmurt biningsverk.