Murbygninger og stridsanlegg

Konstruksjoner

Bygningsmassen på Oscarsborg omfatter relativt få murbygninger, men blant disse er flere større volumer, ikke minst 0001 Hovedfortet. Flere typer er representert. Her finnes utmurt bindingsverk bl.a. i Vinkelgården (del av 0052 Kommandantboligen) og i 0012 Smie og verksted; pusset tegl (bl.a. 0004 Kasernen og 0007 Gymnastikksal) og upusset tegl (bl.a. 0051 Torpedobatteriverksted, 0054 Depotbygning). Videre har vi de eldste stridsanleggene med spekkede bruddstensmurer, evt. i kombinasjon med indre fasader av upusset tegl og pussede innvendige flater, foruten et sett av underjordiske kommunikasjonsganger med upussede teglvegger. Dessuten finnes det flere yngre stridsanlegg (som 1001 Hovedbatteriet) med pussede betongflater i tillegg til de spekkede bruddstenskonstruksjonene. Endelig finnes det endel armerte betongkonstruksjoner, ikke minst moniérmagasiner fra 1890-tallet og overbyggede kommandoplasser fra rundt 1. verdenskrig.

Materialer og teknikker

De eldre fortifikasjonene på Oscarsborg er i hovedsak murt av bruddsten fra lokale brudd, ikke minst fra forekomster på Kaholmene. Granitten som er brukt til detaljer (kordonbånd, embrasyrer, vindus- og portomramninger, utven1dige trapper m.v.), synes å stamme fra Bolærne¹, fra Kaholmen² samt fra brudd i Maridalen³ ved Oslo. Unntaket er 0002 Nordre fort, som har porter og kanonporter av huggen kalksten, hvis opprinnelse ikke er funnet i kildene. Tegl – brukt i innvendige og dekkede murer – stammer fra teglverk rundt Oslofjorden: Stormoens Teglverk (Drammen), Schwenke Wehrenskjold, Nedre Nabbetorp (Fredrikstad) finnes alle nevnt som leverandører i kildene.⁴

Bindemiddelet har dels vært kalk og dels sement. Vanlig luftherdende kalk hadde vært anvendt innen murerfaget siden middelalderen, også i festningsmurer, men supplert med hydraulisk kalk som også herder under vann. Kalken til Oscarsborg kom fra flere leverandører, ikke minst fra de mange kalkverkene rundt Slependen i Asker, og fra langøya ved Holmestrand. Sistnevnte synes ofte å ha blitt brent ved Karljohansvern i Horten og levert derfra.⁵ Den ble levert både som stenkalk, dvs. stykker av ulesket kalk, og som melkalk, dvs. kalk som er tilført en mindre mengde vann rett etter brenning og derfor var blitt pulver. Både stenkalk og melkalk kunne leskes og tilsettes sand og slik bli til mørtel eller murkalk, som ble brukt til sammenføyning av stenmaterialet. Den leskede kalkmassen kunne også foredles til kulekalk gjennom lagring i såkalte kalk-kuler. Langtidslagret kulekalk var særlig egnet til puss og kalkhvitting. Det fantes allerede i 1846 tre kalkskur inneholdende kalk-kuler på Nordre Kaholmen.⁶ Antagelig var dette en forberedelse til de kommende byggearbeider.

Til støping under vann (f.eks. ved bryggearbeider) og til overflater som skulle hindre inntrengning av vann, ble det brukt hydraulisk kalk. Denne kunne fremstilles på to måter: 1) Vanlig lesket kalk kunne tilsettes såkalt «Cement»⁷7 og slik få hydrauliske egenskaper. Skulle denne blandingen brukes under vann ble den ikke tilsatt sand, noe den derimot ble hvis den skulle brukes på værutsatte flater. 2) Hydraulisk kalk kunne også oppnås ved å brenne en kalk med naturlig leirinnhold.⁸8 En slik kalk herdet langt raskere enn lesket kalk tilsatt «Cement», og var ved tilsetning av sand «særdeles tjenlig» til «Rapning af Mure der vende mod Veiret, til Beklædningsmure, Grundmure, Kjældermure o.s.v.» (Broch 1848: 140). Leveranser fra Langøens Cementfabrik ved Christiania – som produserte slik kalk – forekommer en rekke ganger i Ingeniørdetasjementets kassabok allerede fra 1846 og utover i anleggsfasen. Kalken ble levert som stenkalk og malt på en kalkmølle på Kaholmen før den ble blandet med sand og lesket.

Det er vanskelig å si når bruken av hydraulisk kalk opphørte, men alt i 1848 finner vi den første leveranse av såkalt engelsk cement. Det skal nok forstås som portlandsement, et materiale som ble patentert i 1824. I teknisk forstand var dette imidlertid ennå en hydraulisk kalk. Først etter 1850, da forståelsen av fenomenet sintring økte, oppsto et produkt som ligner på det vi har idag. Portlandssement kom til å avløse bruken av (forsterket) hydraulisk kalk, spesielt etter at norsk produksjon først tok til i 1892 (ved Christiania Portland Cementfabrik på Slemmestad). I 1896 ble kalkmøllens maskineri solgt, «idet Anvendelsen af de hydrauliske Kalkarter forlængst er afløst af Portland Cement, der leveres i malet Stand og derfor ikke trænger nogen Mølle for Mørtelberedningen.»⁹9 Hydraulisk kalk og etterhvert sement ble tydelig brukt der det var behov for å skape en sterkere og mer vannavvisende mørtel eller fremskynde herdingen.¹⁰10

Det synes klart at hydraulisk kalkbruk var fortrengt av sement ihvertfall på 1890-tallet, sannsynligvis tidligere. Allerede med byggingen av nytt Østre batteri (1002; oppført 1871– 1872) nevnes sementmørtel, og dette kan neppe være sement i betydningen tilslag til vanlig kalkmørtel (type 1 ovenfor), da den flere steder brukes alene. Bruken var tydelig formålsdifferensiert. Det ble brukt ren sementmørtel i pivotfundamentene, i fundamentene for brystvernmurene og i innfatningene til ammunisjonsnisjene; kalkmørtel i trappenedgangene til reversgalleriet, i murstenshvelvet over disse samt over ammunisjonsnisjene – i hvelvene var mørtelen forlenget med litt sement for å påskynde herdingen. Videre ble det brukt betong i brystvernkretsene, bestående av 3 deler mørtel (1 del sement til 2 deler kalk/ sand) til 4 deler pukksten.

Etterhvert som portlandsement ble vanlig handelsvare og prisene falt, ble den antagelig enerådende, ihvertfall i stridsanleggene. Datidens sement motsvarer et stykke på vei den som er på markedet idag. Den viktigste forskjell lå i at sementen dengang ble grovere malt, noe som ga en lavere fasthet og lengre herdetid. Fleksibiliteten i ferdig herdet mørtel og puss ble imidlertid større. Dette viser seg i spekkingen på bl.a. Hovedfortet, hvor nyere reparasjoner viser en sterk tendens til oppsprekking.

Overflatebehandling av murbygninger har tradisjonelt vært differensiert. Innendørs – f.eks. i Hovedfortet – ble det malt med limfarve til et stykke inn på 1900-tallet, men også utvendig var limfarve i bruk. Bl.a. finner man i 1871 undermuren på Kommandantboligen spekket og overmalt med «rød Vandfarve». Det er ikke funnet positivt belegg for at pussede bygninger ble kalket, men dette er høyst sannsynlig. Antagelig var det til dette bruk og til pussreparasjoner at festningen holdt seg med egne kalkkuler til langt inn på 1900-tallet. Moniérmagasiner – på Håøya og Seiersten – ble innsatt med «Asfaltkomposition» og «Tagpiks», til tider hvert år. Magasinenes endegavler utvendig samt dører og vinduslemmer ble innsatt med «Adiodon», muligens en mønjemaling. Jerndører i batteriene og ammunisjonsmagasinene ble mønjemalt, men vi finner også eksempler på at jernflater ble strøket med stenkulltjære – bl.a. gjaldt dette deler av taket på Havnefortet. Galvaniserte plater forekommer på flere murbygninger, bl.a. var deler av taket på den nye kasernen belagt med slike plater som så var mønjemalt. Det er ikke funnet holdepunkter for at betongkonstruksjoner – f.eks. de overdekkede kommandoplassene ved endel batterier – ble overflatebehandlet.

Skader, vedlikehold

Naturstensmurer

De eldre fortifikasjonene, herunder Hovedfortet, har et relativt ensartet skadebilde. Murene står på fast fjell, og setninger har derfor aldri vært noe problem. Stenmaterialet er gjennomgående godt og lite utsatt for erosjon. Takket være naturstensmurer og upussede teglvegger har man unngått problemene knyttet til utvendig bruk av moderne malinger, som utgjør et alt for tett skikt for en diffusjonsåpen kjerne. Manglende diffusjonsåpenhet er allikevel et problem, da det helt siden 1860-tallet har vært brukt sementpuss til spekking av de fleste murene. Denne har vist seg å holde på fuktighet, med frostsprengninger til følge. Dette har så åpnet for økt fuktinntrengning og dermed akselerert skadeutviklingen.

Også lekkasjer fra utette murkroner/takflater har bidratt til stående fukt i murverket. Bl.a. er hjørnekvadrantene som følge av en uheldig gesimskonstruksjon mye utsatt. Det samme gjelder Vestre strandbatteri, hvor den opprinnelige takkonstruksjonen med oppsprukket asfalt under et lag med torv har vært grobunn for omfattende vegetasjon og ditto lekkasjer med innsig av eroderende humussyrer. Her har også omfattende saltutslag etablert tykke, herdede skikt som antagelig har holdt igjen fuktighet og dermed ytterligere bidratt til frostsprengningen.

For Kjernen og tildels Enveloppen gjelder også at gesimsprofilene ikke krager langt nok ut til å lede vann bort fra veggflatene. Løpende vann har derfor bidratt sterkt til oppfukting av murverket. Dette forhold er i senere tid avhjulpet med takrenner («vannspyere») som leder vannet så langt ut at det går rett ned i Diamantgraven.

Det er også et problem at skadene etter bombingen i 1940 tydelig er utbedret med sementmørtel. Dette skaper spenninger og oppsprekking, spesielt i overgangssonen mellom Kjernens tak og vegg mot Enveloppen. Antagelig må også en spesiell nedsoting som forekommer partielt, særlig mot borggården, tilskrives bombingen.

Tegl

Problemet med erosjon er større mht. utvendig tegl, som i mange tilfeller ikke har vært hardt nok brent. Kombinasjonen med sement i fugene endel steder har gitt mye avskallinger.

I underjordiske ganger er det benyttet spesielt hårdbrent, maskinstrøken tegl som ikke har nevneverdige skader. I tunnelåpningene (bl.a. ved inngangen til 1018 Torpedobatteriet) har opprusting av portenes gangjern gitt utsprengninger i murverket.

Upussede teglbygninger har noe av det samme skadebildet som forsvarsanleggene. Spesielt har 0051 Torpedobatteriverkstedet mye skader, fremfor alt mot vest, der fuktig miljø inn mot fjellet (fukten absorberes i 60–80 cm tykke humuslag som har bygget seg opp gjennom lang tid) i kombinasjon med løsbrent tegl har gitt mye oppfuktning og avskallinger. Skadene kan bare utbedres ved å erstatte ødelagt tegl, men for å forhindre at nye skader utvikler seg er det svært viktig at humus og vegetasjon holdes borte fra veggene.

På pussede teglbygninger har det ihvertfall under hele etterkrigstiden vært benyttet sementbaserte produkter til reparasjoner, senest ved rehabilitering av 0055 Verkstedbygning på midten av 1990-tallet. Overflatebehandling med kalkmaling/hvitting har likeledes vært avløst av mindre diffusjonsåpne malinger. Dette har redusert murverkets mulighet til avdampning, med oppsprekking/avflakning av puss og maling til følge. I 1997 ble imidlertid all sementbasert puss på 0004 Undervisningsbygg «Kasernen» fjernet og bygningen ble påny kalkpusset og hvittet. Flaten har etter dette et mindre homogent, «maskinmessig» preg enn før tilbakeføringen, og valøren endrer seg med varierende grad av oppfuktning. Det er over tid ønskelig at også de andre pussede murbygningene tilbakeføres.

Armert betong

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 armert betong får alvorlige skader over tid.

På grunn av den ferske betongens høye pHverdi dannes en tett, beskyttende oksidfilm rundt armeringen. Denne filmen hindrer korrosjon, men vil over tid bli ødelagt. Når dette inntreffer begynner korrosjonen. Det korroderte jernet øker i volum og en sprengvirkning oppstår inne i betongen. Over tid vil dette føre til såkalt rustsprengning. Saltholdig byggemateriale i form av sjøsand eller sjøvann, og/eller høyt saltinnhold i luften, vil fremskynde ødeleggelsen av oksidfilmen. På Oscarsborg synes det å ha vært benyttet strandmateriale i betongkonstruksjoner, samtidig som nærheten til fjorden gir luften her et høyt saltinnhold. Enkelte konstruksjoner – ikke minst overbyggede kommandoplasser – er da også i sterkt forfall. De eldre moniermagasinene synes imidlertid å være i god stand. Dette må nok tilskrives at de er belagt med takpapp som forhindrer at konstruksjonen eksponeres for fuktighet og humussyrer.

Reparasjoner og vedlikehold

Naturstens- og teglmurer

Etter at det i over hundre år har vært brukt sementmørtler ved utbedring av murene på Oscarsborg, har man i de senere år gått over til kalkmørtel og KCmørtler. Dette er med bakgrunn i de skader som har utviklet seg.

Utbedring av murkonstruksjoner er arbeidsintensivt. Et årsverk monner lite på de store bygningsvolumene på Oscarsborg, som en stor arbeidsstyrke bygget gjennom flere år. Innsatsen er derfor konsentrert om de mest prekære oppgaver. Det er bl.a. utført omfattende arbeider på deler av Enveloppen, hvor store mengder erodert tegl er blitt hugget ut og erstattet ved å støpe inn ny, mer hårdbrent tegl. Det benyttes helbrent tegl med preget overflate fra Bratsberg teglverk, som ligger nær opptil originalstenen i format og valører. Videre er endel naturstensmurer, spesielt på Østre hjørnekvadrant, blitt spekket.

Mørtelens sammensetning tilpasses situasjonen. Til naturstensmurene brukes idag KC 35/65 (ferdig tørrmørtel) blandet med sand i forholdet 1:3. Dette brukes både til muring og fuging. Sandtilslaget søkes tilpasset stenmaterialet. Til muring av teglmurer brukes ren kalkmørtel (K 100; ferdig tørrmørtel) blandet med sand i forholdet 1:3. Til fuging av samme brukes ren kalkmørtel blandet med klinkefug i forholdet 4:1. (Klinkefug består av sement og finkornet sand i forholdet 1:2.) Fugingen foregår i en dybde av 10–15 mm.

Det viktigste skadeforebyggende tiltak for murverk er antagelig å holde takene/murkronene tette og vegetasjonen borte fra murene. Vedlikeholdet av murene bør tilpasses murverkets karakter, slik det også gjøres idag. Rene sementmørtler må under ingen omstendighet benyttes.

Armerte betongkonstruksjoner

Mens man ved vedlikehold og restaurering av bevaringsverdige trebygninger og murkonstruksjoner får best resultat ved bruk av tradisjonelle teknikker og materialer, vil man med tilsvarende valg i forbindelse med betongkonstruksjoner ofte få et resultat som ikke er teknisk tilfredsstillende og som genererer nye vedlikeholdsbehov innen relativt kort tid. Vernemyndighetene har derfor i flere sammenhenger valgt å tillate bruk av nye materialer og teknikker, men med bibehold av konstruksjonens form. Slike vurderinger må gjøres i hvert enkelt tilfelle. Jevnlig bør det utføres tilstandsanalyser og utbedring av riss og andre småskader slik at man hindrer større reparasjonsarbeider.