BETONTECHNOLOGIE
1 INLEIDING
1.1 AFMETINGEN
1.2 VERWERKBAARHEID
1.3 DRUKSTERKTE
Beton kan goed druk opvangen, maar geen trek.
Oplossing is om beton te wapenen met stalen wapening (staal kan wel trek opvangen), door dit voor te
spannen kan er worden gezorgd dat de betonnen constructie enkel maar meer drukkracht ondervindt
terwijl deze met zowel trek als drukkrachten wordt belast.
Samenstelling en additieven spelen ook een rol (zie verder).
1.4 DEFINITIES
Beton = cement + water + granulaten + Andere additieven (zorgt voor andere soorten beton)
➢ Grote variatie van componenten
➢ Lokale industrie: Gewicht en kosten, voorkomen grote transportafstanden en transportkosten
➢ Druksterkte is een belangrijk, maar niet altijd goed gerelateerd aan andere eigenschappen
➢ Beton heeft een lange geschiedenis en kent veel ontwikkelingen (drivers: milieu-impact,
circulariteit, duurzaamheid, het vermogen zich te onderscheiden, maar vooral kosten)
➢ Maximale korrelgrootte beton > 4 mm, cement < 4mm.
➢ Maximale granulaatgrootte is afhankelijk van de toepassing
➢ Hydratatie (niet oxidatie) zorgt voor uitharden van cement, voordeel: gebeurt bij kamertemp.
1
,1.5 SOORTEN
- Betonspecie = beton in plastische toestand
- Stortklaar beton
- Beton in fabrieken voor betonwaren (ongewapend) en geprefabriceerde (wapening/voorspanning)
elementen
- Andere toepassingen: bv. metselen, injecteren van kanalen van voorspanstrengen, kunst,…
1.6 MICROSTRUCTUUR
- Beton is geen homogeen materiaal; verschillende componenten worden toegepast
(te onderscheiden zijn granulaten, cementsteen en het contactvlak)
- Het gedrag van beton is tijd- en belastingafhankelijk
- Bevat cementgel met complexe structuur van capillaire kanalen
- Naadjes zorgen voor sterkte
1.7 VOOR- EN NADELEN
- Beton kan scheuren
o Scheuren < 3mm zijn niet schadelijk
o Betrekking tot duurzaamheid!
- Flexibiliteit in productie door plasticiteit vers beton
- Productie goedkoper in vergelijking met andere materialen, want volumemateriaal
- Kosten bekisting, wapening en arbeiduren zijn relatief hoog
- Aandachtspunt: uitvoering(details) en duurzaamheid
- Reparaties (onderhouds- en herstellingswerkzaamheden) van betonconstructies zijn duur
- Met een geschikte samenstelling is beton waterdicht
o Opletten, beton blijft poreus, indien water in poriën en vries kunnen probleem ontstaan
- Architectonisch beton/zichtbeton
o kleur- en oppervlaktevariaties zijn mogelijk door kleur componenten en nabehandeling.
- Krimp
o Door belasting
o Door het blijven uitdrogen.
2
,1.8 GESCHIEDENIS
Naam van beton:
1) Franse verbastering van het Latijnse ‘bitumen’
2) Beton: Wordt in verband gebracht met Oudfranse ‘beter’ (verstijven/verharden)
- Meestal zonder wapening, eerder grote rotsen
- Geen hulpstoffen
- Geen evenwichtige korrelopbouw (grote steenstukken zijn aan elkaar gelijmd), lage druksterkte.
- Uitvinder van gewapend beton: Joseph Monier (Frankrijk: 1823-1906)
o Patent op bloembakken met gewapend beton uit 1867
- Moderne wapening heeft ribben
- Ontwerpen met beton: Mathias Koenen stelt in 1886 voor dat staal in het ontwerp van een
constructie de trekkrachten op zou moeten nemen en beton de drukkrachten
o Eerste wolkenkrabber in gewapend beton (1902) → 53 m hoog, 16 verdiepingen
1.9 REGELGEVING
Zowel de Europese als de Belgische normen bevatten eisen omtrent de
bestandsdelen en samenstelling van beton, alsook van de betonspecie en
het verhard beton. Deze gelden voor alle soorten beton.
Europese regelgeving → Belgische aanvullingen → Belgische regelgeving
= Telkens een aanvulling op elkaar.
= Moeten aan alle 3 voldoen!
1.10 BETON IN CONSTRUCTIE
Algemeen:
- Beton = kustmatig gesteente = het is gemaakt
- hoge druksterkte
o treksterkte ≈ 1/10e van de druksterkte
- Goede samenwerking tussen staal en beton mogelijk (vb. gewapend beton) door:
o Goede aanhechting van staal aan beton
o Gelijke thermische uitzettingscoëfficiënt
o Staal omhuld door beton bevindt zich in alkalisch milieu (bescherming tegen
roestvorming)
3
, 1.11 ECONOMIE
- Beton (2400 kg/m3 , 100 Euro/m3 )
- Staal (7850 kg/m3 , 1000 Euro/t, 7850 Euro/m3 )
1.12 REFERENTIE/HOUVAST VOOR HET EXAMEN
Mop: altijd een deel lucht aanwezig = poriën
1.13 DUURZAAMHEID
Betonverbruik = 1m³ beton / inwoner / jaar
Met in China het meest
CO2 -contributies mengselcomponenten:
1.13.1 CONCLUSIES MET BETREKKING TOT PORTLANDCEMENT
- Beschikbaarheid van de componenten is zeer goed
- Cement en beton: goedkope grondstoffen en productie beton
- Robuust
- Bewezen techniek, ervaring over lange tijd
- Beton met Portlandcement zal moeilijk vervangen kunnen worden
- Alternatieven: optimalisatie, minimaliseren, combineren, toepassen van alternatieven Veel
- voordelen maar het moet anders/beter!
4
1 INLEIDING
1.1 AFMETINGEN
1.2 VERWERKBAARHEID
1.3 DRUKSTERKTE
Beton kan goed druk opvangen, maar geen trek.
Oplossing is om beton te wapenen met stalen wapening (staal kan wel trek opvangen), door dit voor te
spannen kan er worden gezorgd dat de betonnen constructie enkel maar meer drukkracht ondervindt
terwijl deze met zowel trek als drukkrachten wordt belast.
Samenstelling en additieven spelen ook een rol (zie verder).
1.4 DEFINITIES
Beton = cement + water + granulaten + Andere additieven (zorgt voor andere soorten beton)
➢ Grote variatie van componenten
➢ Lokale industrie: Gewicht en kosten, voorkomen grote transportafstanden en transportkosten
➢ Druksterkte is een belangrijk, maar niet altijd goed gerelateerd aan andere eigenschappen
➢ Beton heeft een lange geschiedenis en kent veel ontwikkelingen (drivers: milieu-impact,
circulariteit, duurzaamheid, het vermogen zich te onderscheiden, maar vooral kosten)
➢ Maximale korrelgrootte beton > 4 mm, cement < 4mm.
➢ Maximale granulaatgrootte is afhankelijk van de toepassing
➢ Hydratatie (niet oxidatie) zorgt voor uitharden van cement, voordeel: gebeurt bij kamertemp.
1
,1.5 SOORTEN
- Betonspecie = beton in plastische toestand
- Stortklaar beton
- Beton in fabrieken voor betonwaren (ongewapend) en geprefabriceerde (wapening/voorspanning)
elementen
- Andere toepassingen: bv. metselen, injecteren van kanalen van voorspanstrengen, kunst,…
1.6 MICROSTRUCTUUR
- Beton is geen homogeen materiaal; verschillende componenten worden toegepast
(te onderscheiden zijn granulaten, cementsteen en het contactvlak)
- Het gedrag van beton is tijd- en belastingafhankelijk
- Bevat cementgel met complexe structuur van capillaire kanalen
- Naadjes zorgen voor sterkte
1.7 VOOR- EN NADELEN
- Beton kan scheuren
o Scheuren < 3mm zijn niet schadelijk
o Betrekking tot duurzaamheid!
- Flexibiliteit in productie door plasticiteit vers beton
- Productie goedkoper in vergelijking met andere materialen, want volumemateriaal
- Kosten bekisting, wapening en arbeiduren zijn relatief hoog
- Aandachtspunt: uitvoering(details) en duurzaamheid
- Reparaties (onderhouds- en herstellingswerkzaamheden) van betonconstructies zijn duur
- Met een geschikte samenstelling is beton waterdicht
o Opletten, beton blijft poreus, indien water in poriën en vries kunnen probleem ontstaan
- Architectonisch beton/zichtbeton
o kleur- en oppervlaktevariaties zijn mogelijk door kleur componenten en nabehandeling.
- Krimp
o Door belasting
o Door het blijven uitdrogen.
2
,1.8 GESCHIEDENIS
Naam van beton:
1) Franse verbastering van het Latijnse ‘bitumen’
2) Beton: Wordt in verband gebracht met Oudfranse ‘beter’ (verstijven/verharden)
- Meestal zonder wapening, eerder grote rotsen
- Geen hulpstoffen
- Geen evenwichtige korrelopbouw (grote steenstukken zijn aan elkaar gelijmd), lage druksterkte.
- Uitvinder van gewapend beton: Joseph Monier (Frankrijk: 1823-1906)
o Patent op bloembakken met gewapend beton uit 1867
- Moderne wapening heeft ribben
- Ontwerpen met beton: Mathias Koenen stelt in 1886 voor dat staal in het ontwerp van een
constructie de trekkrachten op zou moeten nemen en beton de drukkrachten
o Eerste wolkenkrabber in gewapend beton (1902) → 53 m hoog, 16 verdiepingen
1.9 REGELGEVING
Zowel de Europese als de Belgische normen bevatten eisen omtrent de
bestandsdelen en samenstelling van beton, alsook van de betonspecie en
het verhard beton. Deze gelden voor alle soorten beton.
Europese regelgeving → Belgische aanvullingen → Belgische regelgeving
= Telkens een aanvulling op elkaar.
= Moeten aan alle 3 voldoen!
1.10 BETON IN CONSTRUCTIE
Algemeen:
- Beton = kustmatig gesteente = het is gemaakt
- hoge druksterkte
o treksterkte ≈ 1/10e van de druksterkte
- Goede samenwerking tussen staal en beton mogelijk (vb. gewapend beton) door:
o Goede aanhechting van staal aan beton
o Gelijke thermische uitzettingscoëfficiënt
o Staal omhuld door beton bevindt zich in alkalisch milieu (bescherming tegen
roestvorming)
3
, 1.11 ECONOMIE
- Beton (2400 kg/m3 , 100 Euro/m3 )
- Staal (7850 kg/m3 , 1000 Euro/t, 7850 Euro/m3 )
1.12 REFERENTIE/HOUVAST VOOR HET EXAMEN
Mop: altijd een deel lucht aanwezig = poriën
1.13 DUURZAAMHEID
Betonverbruik = 1m³ beton / inwoner / jaar
Met in China het meest
CO2 -contributies mengselcomponenten:
1.13.1 CONCLUSIES MET BETREKKING TOT PORTLANDCEMENT
- Beschikbaarheid van de componenten is zeer goed
- Cement en beton: goedkope grondstoffen en productie beton
- Robuust
- Bewezen techniek, ervaring over lange tijd
- Beton met Portlandcement zal moeilijk vervangen kunnen worden
- Alternatieven: optimalisatie, minimaliseren, combineren, toepassen van alternatieven Veel
- voordelen maar het moet anders/beter!
4
