Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:

Beton.

Voor de volgende onderwerpen ga naar:

algemeen;

verwerkbaarheid;
seizoensinvloeden;
chemische aantasting van beton;

---

 

Algemeen:

De eerste stenen bouwwerken zijn ontstaan door stukken natuursteen los op elkaar te stapelen.
Om de muren dichter en stabieler uit te kunnen voeren, ontwikkelde men na verloop van tijd twee verschillende technieken.

Bij de ene techniek ging men de stukken steeds nauwkeuriger bewerken, waardoor zij beter in staat waren om krachten over te dragen. Dit pas maken was echter bijzonder arbeidsintensief. Bij de andere techniek werden de voegen tussen de stukken gevuld met een voor handen zijnd vulmiddel, zoals klei, leem, gips, etc. En weer later kwam de mortel, bestaande uit een bindmiddel, een vulmiddel en water. Hiermee werd niet alleen de voeg gevuld, maar ook de stenen aan elkaar gekit.

De Romeinen voegde aan deze hydraulische mortels grote en kleine stenen toe, die zij weer gebruikten als vulling tussen twee gemetselde muren.
Dit gietmetselwerk, dat zij opus caementicium noemde, van grove mortels worden daarom als de eerste echte betontoepassingen beschouwd.

Deze Romeinse techniek raakte door de val van het Romeinse Rijk in onbruik en de kennis hieromtrent ging verloren en werd pa   het subonderwerp "Het constructiesysteem" behorende bij het onderwerp "de Romeinse bouwkunst" van het onderdeel "bouwkunst(geschiedenis), etc. - bouwkunststijlen".s eeuwen later weer herontdekt.

Het beton-achtige materiaal wat men in het begin van de 19e eeuw gebruikte had tras als bindmiddel. De kwaliteit van deze delfstof ging achteruit en men zocht daarom naar een vervangingsmiddel.
In 1817 ontdekten men dat cement door het branden van een mengsel van klei en kalk vervaardigd kon worden. (bron: construeren in gewapend beton - deel 1)
Met de opkomst van cement nam de toepassing van beton, nu bestaande uit een mengsel van cement, zand en grind of steenslag snel toe,
zoals de betonmassa onder de pijlers van de destijds meest bekende spoorbrug met de grootste overpanning waar men in 1863 mee begon.
  het subonderwerp "De brug" behorende bij het onderwerp "De spoorbaan en spoorbrug in Culemborg"
van het onderdeel "functionele vormgeving - divers".

Voorafgaand aan de latere bouwexplosie in beton werd omstreeks 1845 ook volop geëxperimenteerd in cementrustiek, welke wordt gezien als de voorloper van het huidige gewapend beton.
Met cementspecie, veelal op een drager van kippengaas, werden rond 1900 een keur aan tuinsieraden in menig park en tuin aangelegd, variërend van priëlen, beelden, bankjes, boomstambruggetjes tot imitatie rotsformaties en Lourdesgrotten.

afbeelding:   boomstambrug tuin Paleis Soestdijk
(bron:  convocatie Kennisbeheer Monumenten nr 20)

Het huidige materiaal beton welke is samengesteld uit het bindmiddel cement met een of meer toeslagmaterialen zoals zand, grind of steenslag kent voor-en nadelen en is onder te verdelen naar soort wapening, de aard van de gebruikte materialen, de wijze van vervaardiging, het doel waarvoor het bestemd is, etc.

De voordelen:

Beton is relatief goedkoop en wat betreft vorm gemakkelijk aan te passen,

is niet brandbaar en goed brandwerend,

heeft een grote warmtecapaciteit en een goede luchtgeluidsisolatie.

Beton, mits goed uitgevoerd, behoeft weinig onderhoud.

De nadelen:

Beton kan geen trekspanningen opnemen en heeft een hoog eigen gewicht (24 kN/m³),

heeft een slechte geluidsabsorbtie en isoleert slecht contactgeluid,

heeft een geringe warmteweerstand (voelt koud aan).

Beton krimpt tijdens en na het verharden en ook onder drukspanning.

Rangschikking naar soort wapening:

Gewapend beton
is een combinatie van beton en stalen staven (betonijzer), wapening genoemd. De staven worden daar aangebracht waar trekspanning zal optreden.

Voorgespannen beton
lijkt op gewapend beton, maar in aanvulling op betonijzer wordt er gebruik gemaakt van voorgespannen (of nagespannen) staaldraden en -kabels in het beton. Door het spannen van de kabels wordt in de trekzone een drukkracht op het beton aangebracht welke de trekkracht als gevolg van de externe belasting compenseert. Hierdoor kan een voorgespannen betonelement een grotere belasting opnemen dan een element van gewapend beton van de zelfde afmetingen

staalvezelbeton

.....

(Betoniek maart 1978)
Hoe gek het ook klinkt, gewapend beton en scheuren horen bij elkaar. Elke constructeur weet dat alleen in een gescheurde doorsnede de eigenshappen van de afzonderlijke materialen beton en wapeningsstaal geheel tot hun recht kunnen komen. Beton met hoge druksterkte en zeer geringe vervormbaarheid;  staal met hoge treksterkte en aanzienlijk grotere vervormbaarheid. Kenmerkend voor een goed ontwerp is dat de scheurwijdteonder alle te verwachten belastingen zodanig in afmeting beperkt blijft, dat geen afbreuk aan de duurzaamheid van de constructie wordt gedaan.
  het subonderwerp "Scheurvorming" behorende bij het onderwerp "Betonbouw"
van het onderdeel "constructietechniek - beton".

Soorten beton gerangschikt naar de aard van de gebruikte materialen:

grindbeton

steenslagbeton

sintelbeton

bimsbeton

beton van betongranulaat (Bij de vervanging van een deel van de grove fractie door betongranulaat zijn de veranderingen in eigenschappen dermate gering dat deze vallen binnen de spreidingsband voor beton met primair grind.)

let op!
De geluidwering van een scheidende constructie is voor een belangrijk deel afhankelijk van de massa per m2.
ln het Bouwbesluit zijn prestatie-eisen opgenomen voor de geluidsisolatie tussen bijvoorbeeld woningen. Om aan deze prestatie eisen te voldoen moet de scheidende constructie een minimale massa per m2 hebben.
Die massa per m2 is afhankelijk van de volumieke massa van beton.

De massa van beton is onder meer afhankelijk van het toegepaste toeslagmateriaal. Het grove toeslagmateriaal grind kan (gedeeltelijk) worden vervangen door granulaat.
De dichtheid van betongranulaat en met name menggranulaat is lager dan de dichtheid van grind. Vervanging van grind door granulaat heeft daarom invloed op de volumieke massa van beton.

Bij toepassing van beton met grindvervanging door granulaat zal men, indien geluidwering een eis is, derhalve een dikkere wand/vloer constructie moeten toepassen om te voldoen aan de massa-eis

geëxpandeerde kleikorrels
Algemeen bekend als drainagemateriaal voor bloem- en plantenbakken.(merknaam Argex),
maar ook als vloerisolatie in woning- en utiliteitsbouw,
als lichte aanvulling bij de aanleg van (spoor/water)wegen
en als toeslagmateriaal.

.....

Soorten beton gerangschikt naar de de wijze van vervaardiging:

stampbeton

trilbeton

schokbeton

spuitbeton

gasbeton

.....

Soorten beton gerangschikt naar het doel waarvoor het bestemd is:

schoon beton
Onder de naam 'schoon beton' verstaat men beton waarvan het oppervlak, geheel of gedeeltelijk, een van te voren vastgesteld uiterlijk heeft. Dit uiterlijk kan worden verkregen door een speciale manier van werken of door gebruik te maken van een speciaal soort bekisting, maar ook wel door een bepaalde nabehandeling van een normaal betonoppervlak.
Schoon beton is dus niets anders dan geheel normaal beton, doch het wordt niet door andere constructies of materialen aan het oog ontrokken, maar blijft in het zicht en moet aan bepaalde eshetische eisen voldoen.

hogesterktebeton

zelfverdichtend beton

onderwaterbeton

licht beton Lichtbeton is lichter dan het normale grindbeton. Het volumegewicht van normaal beton is ongeveer 2400 kg/m³, dat van lichtbeton ligt tussen de 500 en 2500 kg/m³. Lichtbeton is afhankelijk van zijn samenstelling geheel of gedeeltelijk samengesteld uit lichte granulaten;  b.v. Argex korrelbeton, korrelig beton, compact lichtbeton en structureel lichtbeton.

De eigenschappen t.o.v. normaal beton verschillen per samenstelling. Zie onderstaande tabel uit 1972 (bron: Betoniek 2/10)

Soorten beton gerangschikt naar de wijze van productie:

in situ, of ter plaatse gestort beton

geprefabriceerd beton

.....

  bij constructietechniek de daar behandelde onderdelen betonbouw, betonbekisting, betonrenovatie, etc

---

 

Verwerkbaarheid:

Of je de beton zelf maakt of van de fabriek laat komen:  veranderingen in samenstelling en te gebruiken materieel zijn altijd aanwezig, zoals te zien op onderstaande afbeeldingen uit een studieboek van 1966.

---

 

Seizoensinvloeden: bron en afbeeldingen Betoniek 1983 De uitvoering van betonwerk geschiedt in het algemeen volgens voorgeschreven geldende normen en besteksbepalingen teneinde te kunnen voldoen aan de eisen betreffende de gewenste betonkwaliteit. Op het eerste gezicht niets bijzonders. Voetangels en klemmen lijken niet aanwezig. Doch uit metingen blijkt dat bij betonspecie met een vast receptuur (cementgehalte en consistentiegebied) de tijd van het storten in de loop van het jaar mede bepalend is. Zie naaststaand figuur De veroorzaker is de aanvangstemperatuur van de betonspecie direct na het mengen. Deze aanvangstemperatuur hangt af van de temperatuur van de grondstoffen en van de aanwezige weersomstandigheden. Een hogere aanvangstemperatuur heeft echter tot gevolg dat er meer water nodig is om de betonspecie op de gewenste consistentie te krijgen. De orde van grootte is daarbij niet meer dan globaal aan te geven. Bepaalde eigenschappen van de grondstoffen (zoals bijvoorbeeld cementsoort en - klasse) hebben namelijk ook hun invloed hierop.. Ook andere factoren spelen een rol: Zoals bijvoorbeeld de rijtijd van de mixer vanaf de fabriek tot de stort

Beton in de winter:

De belangrijkkste maatregelen die ter versnelling van de verharding en daarmee ter vermindering van het risico van vorstschade genomen kunnen worden zijn:

1. het verlagen van de water-cementfactor;
2. het verhogen van de specie- resp. betontemperatuur;
3. toepassing van sneller cement.

Vanaf het moment van aanmaak van de betonspecie in de betoncentrale tot het moment waarop de betonspecie verdicht en wel in de bekisting zit,kan in wintertijd een enorme afkoeling plaatsvinden als er geen maatregelen zijn getroffen om de specie zo snel en efficiént mogelijk te verwerken.

De eerste afkoeling treedt op in de truckmixer tijdens het transport van de betoncentrale naar de bouw. Zie naaststaand tabel bij transport van 1 uur.

Andere gevaarlijke punten ten aanzien van de afkoeling kunnen o.a. zijn:

• overslag van de specie. van tuckmixer naar kubel;
• tijdelijke opslag in silo;
• niet geïsoleerde pompleidingen;
• sneeuw of ijs in de bekistingen
  (deze altijd van te voren verwijderen. Bij voorkeur met stoom.);
• langzaam storten en verdichten;
• langer wachten met afdichten van de specie na het afwerken dan noodzakelijk
  (hoe sneller des te beter).

De maat waarin het beton na verdichting en afwerking zal afkoelen is afhankelijk van de begintemperatuur, de warmte die door de hydratatie van het cement ontstaat, het verschil tussen betontemperatuur en buitentemperatuur en de isolatiewaarde van bekisting en afdekking.

Om ervoor te zorgen dat beton geen vorstschade ondervindt, moet men het gestorte beton zolang op temperatuur houden totdat het vorstbestand is.
Hoe lager de betontemperatuur des te langzamer gaat de verharding en des te groter is het risico. Vandaar dat eigenlijk alleen efficiënt in de winter, tijdens een vorstperiode, gewerkt kan worden als er betonspecie gestort wordt met een flinke aanvangstemperatuur. Hoe warmer hoe beter. En omdat de afkoelingstijd niet alleen afhankelijk is van de aanvangstemperatuur zijn ook de isolatiewaarde van de bekisting en de aangebrachte afdekking van het gestorte werk van wezenlijk belang.

---

 

Chemische aantasting van beton:

Beton is een sterk duurzaam materiaal. Toch heeft beton ook zijn zwakke kanten. En een van die zwakke kanten is de aantasting die beton ondergaat door de invloed van het omringende milieu.
Een goed voorbeeld hiervan zijn herhaalde temperatuurwisselingen die kunnen leiden tot scheurvorming. In combinatie met indringend vocht dat bij bevriezen uitzet, wordt een schadelijke werking uitgeoefend die op den duur vernietigend kan werken.
Daarnaast is er dan de chemische aantasting van beton waarbij het materiaal in meer of minder snel tempo wordt aangetast door agressieve stoffen die zich bevinden in het omringende water, in de atmosfeer of in het bepaalde milieu waarin het beton zich bevindt.

Het onderscheid tussen fysische en chemische aantasting is praktisch soms moeilijk te maken. Bij de aantasting van bouwmaterialen over een zeer lange termijn spelen meestal beide invloeden een rol.

  artikel Betoniek 1978 bij het onderwerp "Invloed van regenwater op de gevel" van het onderdeel "Aantastingsbronnen voor verval".
 

---

Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:
dd: 14-01-2022 (21-10-2023 algemeen + afbeeldingen bij verwerkbaarheid)

 

 

---

natuursteen

natuursteen toepassingen

asbest

baksteen

beton

beton bestanddelen

betonstaal

beton oppervlaktestructuur

stuc pleisterwerk

 

externe sites derden:

Zie index B voor
beton lexicon
en
documentatie Argex beton