Chris Pennock Restaurering av Lagmannstovas kjellervegg

Christopher Pennock

Restaurering av Lagmannstovas kjellervegg

Restoring the Cellar Wall of Lagmannstova

Fig. 1: Lagmannstova fra ca. 1220-30.

Restaureringen av Lagmannstova i Agatunet i Hardanger var et unikt prosjekt fra begynnelse til slutt. Bortsett fra restaureringsarbeidet ved Nidarosdomen, kjenner vi ikke andre restaureringsprosjekter i Norge der en kalkovn er bygd på stedet for å brenne lokal kalkstein. Av den brente kalken blir det laget mørtel til muring og pussing. De fleste restaureringer av murverk til nå i Norge, har brukt standardisert kalkmørtel importert fra Europa. Etter vår mening ved Nidarosdomens bygghytte, så har dagens importerte kalkmørtel et så stort spenn i utvalg og styrke at det ofte blir brukt en feil type. (Fig. 1)

Lagmannstovas kjeller er ikke bygd med importert kalk, men med lokalt brent og lesket kalkstein. Prøver av den middelalderske mørtelen ble sendt til analyse for å avdekke sammensettingen og blandingsforholdene. Analysen viste at mørtelen var kalkrik og varmlesket. Mye tyder på at historiske mørtler som regel var varmlesket, dvs. at brent kalk (kalsiumoksid) ble lesket sammen

med tilslaget. Hvis så var tilfelle, så burde mørtelen som skulle brukes ved restaureringen av Lagmannstova framstilles med samme materialer, blandingsforhold og en autentisk mikseprosess. I historiske mørtler varierer forholdet mellom kalk, tilslag og andre tilsetninger i forhold til kvaliteten på de lokale materialene som var tilgjengelige der og da, og erfarne håndverkere bestemte for hver enkelt oppdrag hvordan mengden av de ulike materialene skulle kombineres.

Det ble anbefalt at restaureringsarbeidet skulle gjennomføres i form av et kurs i muring. Murere og andre som var interessert i restaurering kunne delta for å lære om varmleskete mørtler og hvordan de skulle brukes.

Undersøkelse av de utvendige kjellermurene I november 2016 ble Bygghytta engasjert til å lage en tilstandsvurdering av kjelleren under Lagmannstova. Den første rapporten viste at:

De innvendige veggene er murt med kalkmørtel, hvittet og ser stabile og hele ut. Interiøret har ikke vært utsatt for vær og vind, og viser at hele strukturen, både inn- og utvendig, opprinnelig var murt med kalkmørtel. Den best bevarte mørtelen utvendig finner vi der murverket har vært beskyttet mot vær og vind. Den bevarte mørtelen gir, både inn- og utvendig, gode opplysninger om hvordan murene var bygd og hvilke materialer som var brukt. På grunn av bygningens høye alder, så var det meste av den utvendige mørtelen og hvittingen helt borttæret der den var eksponert for elementene.

Selv om strukturen virket stabil, så ville den gradvis bli alvorlig svekket dersom borttæringen av kalkmørtel og fyllmassen i murkjernen fortsatte. Der mørtelen var helt borte mellom steinene, gjorde mangelen på sprekker det vanskelig å vurdere stabiliteten, men på østmuren viste en alvorlig buling at muren hadde beveget seg over tid.

De åpne fugene gjorde at vannet trengte inn i muren og førte til en utvasking av murkjernen. Dette er et typisk eksempel på hvordan mange historiske bygninger over tid har mistet den ytre beskyttelsen gjennom tapet av hvitting, kalkpuss og fuging mellom steinene. Dette kan til slutt føre til at det ytre murskallet løsner og faller ned. Det er verd å merke seg at det faste vedlikeholdet av kalkmurte steinbygninger kom i forfall etter at Portlandsementen gjorde sitt inntog. Tradisjonelt ble kalkmurte bygninger hvittet med jevne mellomrom for å beskytte mørtelen og murverket. Når hvittingen forvitret, ble huset hvittet på nytt for å beskytte muren, akkurat som en trebygning må males med jevne mellomrom for å beskytte treverket. Etter at man sluttet med hvitting av murene til Lagmannstova, har man etter hvert blitt alvorlig bekymret for murverkets stabilitet.

Mål med restaureringen For å stabilisere og beskytte murene mot framtidig forvitring og kollaps, måtte all den forsvunne kalkmørtelen erstattes med en kalkmørtel med liknende egenskaper som den originale. Brede fuger mellom steinene måtte fylles med passende små, flate ‘pinningsteiner’. Disse pinningsteinene fungerer som store biter av tilslag, og reduserer mengden mørtel som trengs i fugen. Dette motvirker at mørtelen tørker for raskt, krymper og sprekker opp.

Det meste av den originale pinningen i muren under Lagmannstova var forsvunnet og måtte erstattes med passende nye steiner. Oppskriften på en ny restaureringsmørtel måtte skje gjennom analyse av den originale mørtelen.

Analyse Analyse av historiske mørtler har som formål å lette restaureringsarbeidet, og skal helst utføres som et separat forprosjekt for å bestemme hvilke materialer som skal brukes.

En nøyaktig undersøkelse av den originale mørtelens sammensetting vil hjelpe til å bestemme sammensettingen av den restaureringsmørtelen

som skal brukes. Dette sikrer at restaureringsmørtelen vil oppføre seg som den originale, slik at alt det nye vil bli som det gamle. Dette innebærer at restaureringsmørtelen ikke må bli hardere, mer ugjennomtrengelig eller mindre elastisk enn den originale. Det ble tatt ni ulike mørtelprøver på tre ulike nivåer utvendig, der muren var eksponert. De mest interessante prøvene var av den antatt originale kalkmørtelen. Prøvene ble sendt til Skottland for analyse av William A. Revie CMC Ltd (Construction Material Consultants).

Resultatet av analysene viste at de mest interessante mørtlene hadde et høyt innhold av kalk og at de fleste mørtlene var varmlesket og varmmurt. En varmlesket mørtel får vi når brent kalk blir lesket sammen med tilslag (sand) og vann. Den kjemiske reaksjonen som oppstår når dette blandes sammen skaper varme, derfor navnet varmlesking. Vi finner stadig nye eksempler på at mange historiske mørtler fra middelalderen var varmlesket og murt opp mens mørtelen stadig var varm.

Hva er mørtel? Mørtel er en myk deig som kan brukes mellom steiner som en fuge eller som puss utenpå murverket. Den består av tilslag (sand) som blandes med et bindemiddel (kalk) og vann. Bindemiddelet er deigmaterialet som fyller hulrommet mellom tilslaget og låser tilslaget sammen. Etter hvert som vannet fordamper blir mørtelen tørr og hard. Det er bindemiddelet og tilslaget som avgjør hvor hard eller porøs mørtelen blir. Gjennom historien er det brukt mange typer bindemiddel, for eksempel leire, gips, kalk og sement. Portlandsement ble først patentert av Joseph Aspdin i 1824; og før denne tid var kalk det viktigste bindemiddelet.

Kalk er blitt brukt som bindemiddel i mørtler og puss i flere tusen år; det eldste kjente eksemplet er et gulv i Tyrkia som er datert til ca. 8000 f.Kr. Kalk var det viktigste bindemiddelet i alle store bygge- og ingeniørprosjekter i Romerriket for over 2000 år siden. I Norge var bruken av kalkmørtel ukjent før middelalderen, og kunsten å lage kalkmørtel kom til Norge sammen med byggingen av de første steinkirkene på 1000-tallet.

Middelaldermørtel Mørtelmestrene tilhørte i middelalderen gruppen av håndverkere som reiste omkring. De var høyt respekterte, og dette vises i noen bevarte lønnsregnskaper fra middelalderske katedraler. Regnskapene viser at de var lønnet på linje med steinhuggermestre og tømmermannsmestre. Disse håndverkerne kunne mye om steintyper, hvor de fantes og hva som skjedde når kalksteinen ble brent. Dette står i skarp motsetning til moderne håndverkere, som blander mørtel med bruk av standardiserte produkter som blir kommersielt framstilt. De kan ofte lite om kjemi, geologi eller de materialene som blir brukt. wTransport av materialer var svært kostbart i middelalderen. Dette betød at mørtel som regel ble framstilt så nær byggeplassen som mulig. De ulike råvarene som trengtes for å lage mørtel til et bygg ble undersøkt av mørtelmesteren og hans menn, og det var viktig å finne råvarene så nære byggeplassene som mulig. Derfor kan byggverk fra samme tidsrom ha mørtler med helt ulike sammensetting, avhengig av hvor de ligger.

Hva er kalk? Kalk til mørtel lages ved å varme opp kalkstein, kritt eller skjell – kalsiumkarbonat (CaCO3) – til en temperatur over 850°C. Karbondioksyd (CO2) blir frigjort og resten blir kalsiumoksyd (CaO). Kalken blir klargjort til mørtel ved å tilsette vann til kalken, en prosess kalt lesking. Denne kjemiske reaksjonen skaper varme, og blandingen blir nå kalsiumhydroksid (Ca(OH)2). Avhengig av hvor mye vann som blir tilsatt og hvilken type kalk som blir brukt, kan temperaturen under leskingen variere mellom 50 og 400°C. Over tid vil vannet fordampe og mørtelen tar opp karbondioksyd (CO2) fra lufta, en prosess som kalles karbonatisering. Når denne prosessen er fullført, går kalken over til å bli kalsiumkarbonat (CaCO3) igjen.

Fig. 2: 24 tonn lokal Agastein ble brukt til å konstruere kalkovnen. Francois Guillot hugger til stein. 24 tons of local Aga stone was used to construct the kiln. Francois Guillot is preparing stone.

Jakten på lokal kalkstein Den nærmeste og mest sannsynlige kilden til kalkstein brukt i Lagmannstove ligger på Varaldsøy, den største øya i Hardangerfjorden. Varaldsøy ligger i en kalksteinsåre som strekker seg sørover mot Tysnes, Stord og Bømlo. En av de tidligste kildene om bruk av kalkstein fra dette området stammer fra 1327, og gjelder en strid mellom Halsnøy kloster og presten sira Erlend på Onarheim. Kalkstein eller brent kalk kan lett ha blitt transportert med båt til Agatunet. Ved et besøk på Varaldsøy 24. oktober 2017 ble det hentet prøver av kalkstein som skulle utprøves og brennes ved Bygghyttas verksted i Trondheim. Konklusjonen var at kalksteinen fra Varaldsøy var av god kvalitet, og at dette trolig var stedet kalksteinen ble hentet fra i middelalderen til bygging av Lagmannstova. Bygging av kalkovnen Analysen av mørtelen viste at den middelalderske mørtelen som ble brukt til å bygge Lagmannstova, var en lokalprodusert varmlesket mørtel. Det er viktig at restaureringsmørtelen som skal brukes er bygd opp lik den originale mørtelen. Moderne europeisk bygningsmørtel blir produsert etter Europeisk Standard EN 459. Norge produserer ikke bygningskalk, og importerer hovedsakelig fra Frankrike, Tyskland og Portugal. En autentisk tilnærming til restaurering innebar at vi måtte bygge en kalkovn på stedet for å brenne lokal kalkstein. Den brente kalken kunne deretter varmleskes med lokal sand, slik det også ble gjort da bygningen opprinnelig ble reist.

Arbeidet med bygging av ovnen startet 16. april 2018. En bakkeskråning ved Agatunet ble valgt for

Fig. 3: Den lykkelige murer Christopher Pennock. Christopher Pennock, the happy mason.

plassering av en vedfyrt kalkovn. Den skulle delvis bygges inn i skråningen slik at bakken omkring hjalp til å isolere den, i tillegg til at det ble lettere å fylle ovnen med stein fra toppen. (Fig. 2)

Det ble brukt 25 tonn lokal Agastein for å bygge ovnen. Innsiden av brennkammeret var sylindrisk og U-formet med en åpning. Åpningen til brennkammeret ble dekket med leire for å beskytte steinen mot varmen. En støttebue ble murt over åpningen til brennkammeret, og deretter ble resten av muringen fullført. (Fig. 3)

Innsiden av ovnen der kalksteinen skulle brennes ble bygd som en konisk sylinder, slik at kalksteinen kunne hvelves over brennkammeret. Innsiden ble så dekket med et lag leirmørtel for å beskytte ovnen mot varmen. Et selvbærende hvelv av kalkstein ble lagt over brennkammeret for å holde oppe de 1,2 m³ med kalkstein som skulle brennes. (Fig. 4)

Brenning av kalksteinen Ovnen ble tent 1. mai 2018. De fleste ovner av denne typen skal brenne i 72 timer (tre døgn) med en temperatur over 850°C. Den store lokale interessen for prosjektet gjorde at det var nok folk til å fyre med ved og holde brenningen gående både dag og natt. De første 24 timene ble ovnen sakte oppvarmet til den nådde 850°C grader, og deretter var det lett å holde en jevn temperatur. Den 5. mai var ovnen kjølnet, den ble tømt og den brente kalken ble lagret i lufttette tønner. (Fig. 5 & 6)

Fig. 4: Kalkovnen. The kiln.

Blanding av mørtelen Den 4. august begynte arbeidet med å knuse den brente kalken, noe som gjorde det lettere å beregne volumet under blandingen av mørtelen. Dette ble gjort for hånd med improviserte støtere i oljefat. Mørtelen ble blandet i forholdet 1:3 (1 del kalk og 3 deler sand). Vanligvis dobler kalken sitt volum når den er ferdig lesket. Da er forholdet blitt 2:3 (2 deler kalk og 3 deler sand). Mørtelen ble blandet i minimum 45 minutter for å være sikker på at kalken var fullstendig lesket. (Fig. 7)

Fuging og pinning Før arbeidet kunne starte måtte muren renses ved å fjerne alt som var løst og deretter fuktes for å skape god forbindelse mellom steinen og den nye mørtelen. Jo mer porøs den underliggende steinen og mørtelen er, jo mer må den fuktes for å hindre at vannet blir trukket ut av den ferske mørtelen.

Fig. 5: Det tok 24 timer å varme opp kalkovnen. It took 24 hours to warm up the kiln.

Fig. 7: Blanding av kalkmørtel. Mixing the lime mortar.

Fig. 9: I løpet av den første dagen med fuging og pinning var det nok folk til at vi kunne fullføre nesten hele den store østveggen. During the first day of pointing and pinning there were enough workers engaged and we were able to complete almost the whole eastern elevation. Fig. 6: Tømming av kalkovnen. Emptying the kiln.

Fig. 8: Pinning av fuger. Pinning the joints.

Fig. 10: Våtslemming fullført! Wet dashing completed!

Fig. 11: Avsluttende glatting. The floating finish.

Fig. 13: Hvitting. Lime-washing.

Hvis vannet forsvinner for fort, vil mørtelen krympe for mye, smuldre og til slutt løsne fra underlaget. Motsatt, hvis underlaget er for vått så vil ikke mørtelen feste godt nok til steinen. Det er derfor viktig at fuktighetsinnholdet er akkurat passe, hverken for vått eller for tørt.

Dagen før fugingen skulle begynne, ble veggene spylt for å fjerne all løs mørtel eller rusk, og fikk tørke over natta. Dagen etter var murene fuktige, men ikke dyvåte.

Mørtelen ble lagt på mens den var varm, og kastet inn i fugene. De brede fugene ble ‘pinnet’ med tynne små heller. Pinningstein bør brukes for å fylle brede og dype fuger på samme måte som de opprinnelige fugene. Dette reduserer hvor mye mørtel som kreves for å motvirke krymping og hjelper i prosessen med muring og den endelige karbonatiseringen. Fugene ble deretter fylt opp i kant med murlivet. (Fig. 8 & 9)

Fig. 12: Strien fuktes. Damping the hessian.

Glatting av fugene Dagen etter hadde mørtelen begynt å stivne, og fugene ble glattet over med et hjemmelagd treredskap kalt glatter. Dette presset sammen fugene og motvirket krymping ved å hindre at vannet fordampet fra mørtelen.

Våtslemming Etter at hele østveggen var ferdig, pinnet, fuget og glattet, ble den ‘våtslemmet’. Det innebærer at mørtelen blir blandet til en sørpe som blir kastet på murflaten med en murskje eller en øse. Dette er en tradisjonell metode som gir god heft til underlaget. Øsene ble laget på stedet. (Fig. 10)

Avsluttende glatting Dagen etter våtslemmingen hadde mørtelen stivnet, og ble glattet over. Ved å presse glatteren mot overflaten og bevege den rundt i en sirkel

Fig. 14: Kjellermuren er ferdig restaurert. The restored cellar wall.

eller åttetall, kan man jevne ut pussens overflate før den tørker. (Fig. 11)

Tørkingen av kalkmørtel må ikke forveksles med herding. En ren kalkmørtel herder gjennom karbonatisering (opptak av karbondioksyd), og må holdes fuktig. Dersom mørtelen tørker for hurtig i sol og vind vil den ikke være i stand til å karbonatisere. Det er derfor svært viktig å beskytte muren mot for rask tørking. Veggen ble dekket med strie, som ble holdt fuktig. Dette beskyttet pussen mot sol og vind, og strien kunne fuktes konstant slik at kalkpussen herdet sakte. Et provisorisk tak ble bygd over stillaset for å beskytte veggen mot regn. (Fig. 12)

Hvitting I nyere tid er hvitting vanligvis blitt laget ved å blande ut kalkdeig med vann og påføre det i tynne lag for å unngå oppsprekking og krymping. Med denne metoden er det vanligvis nødvendig å påføre fem til sju strøk. Hvert strøk trenger minst 24 timer for å karbonatisere før det neste strøket kan påføres. I historiske kilder er det funnet opplysninger som tyder på at hvitting ofte ble laget med brent kalk og varmlesket. En slik varmlesket hvitting ble laget ved å tilsette akkurat nok vann til kalken for å starte leskeprosessen. Mer vann ble tilsatt etter hvert, og rørt inn i blandingen for å oppnå den ønskede konsistensen. Hvittingen skulle være tykk nok til at det ikke dryppet av kosten. Den ble brukt øyeblikkelig. Først ble den helt gjennom et såld eller lignende mens den stadig var varm, for maksimal effekt. Fordelen med en varmlesket hvitting er at den fester bedre og varer lenger. Den kan også bli påført i tykkere lag uten å sprekke opp, slik at en trenger færre strøk. (Fig. 13)

Den 31. august ble det første strøket med hvitting påført. Det andre strøket ble påført dagen etter. (Fig. 14)

Avslutning Restaureringen av Lagmannstova var et unikt og vellykket prosjekt, der Hardanger og Voss Museum, Riksantikvaren og Bygghytta samarbeidet. Involveringen av entusiaster fra nærområdet har bidratt til en lokal kompetanseheving og bevisstgjøring om vedlikehold av gamle steinbygninger med autentiske materialer og metoder. Håndverkerne ved Bygghytta har også fått verdifull erfaring vi vil dra nytte av ved framtidige restaureringsprosjekter. Restaureringen av Lagmannsstova kan bli et forbilde for hvordan framtidige restaureringsoppgaver kan løses.