Les 1: Concrete: history
vrijdag 26 september 2025 10:36
! Historical overview (als rode bol naast dia staat: te kennen voor examen)
-> geen jaartallen en plaatsen te kennen, wel de namen van de architect bij een bepaald project (foto)!
? Wat is beton
= een dichte, semi-homogene massa: bestaand uit een mengsel van (3)
1) aggregaten (zand, grind of steenslag)
2) bijeengehouden door een hydraulisch bindmiddel (bv Portlandcement)
= opgebouwd uit verhitte en vermalen kalksteen/klei, …
3) geactiveerd door water
Eigenschappen:
-> heel sterk ih weerstaan van druk, maar slecht in trek
= bij gebruik waar trekbelastingen m w opgevangen, wapening ih beton om deze spanning op te vangen!
-> biedt flexibiliteit in de constructievorm, omdat het in tal van vormen kan worden gegoten
Weetjes: (rode bol)
- Meest gebruikte bouwmateriaal
-> + na water het meest gebruikte materiaal op aarde (= 2e meest gebruikte materiaal op aarde!)
- Het beton in het midden van de Hoover Dam, die in 1936 werd geopend, is nog steeds aan het drogen.
- De grootste ongewapende betonnen koepelconstructie ooit (= in Oud Romeins beton) is het
Pantheon in Rome, dat meer dan 2000 jaar oud is -> aggregaten beton lichter naar midden toe +
gebruik casettes om koepel lichter te maken voor foundations en bakstenen ondersteuning errond
*vroeger: 2 belang constructiematerialen = hout en steen
-> later ontw beton, laminated timber, wrought en cast iron (smeed-en gietijzer) (-> resulterend in staal)
-> uiteindelijk beton/laminated timber + staal= gewapend beton/laminated timber
External anisotropy >< Internal anisotropy
- External= you can make a shape, die andere eig heeft in versch
richtingen vb H-profiel staal: heel sterk in richting op, minder in
zijwaarts
- Internal= matr op zichzelf andere eig in versch
richtingen vb hout
Nieuwe sectie 1 Pagina 1
, Historical overview
~ lange voorgeschiedis vooraleer beton w ontwikkeld
Deel 1:
(Klassieke) Oudheid: 3000VCH-500nCH
- Bouwmaterialen: klei (1 vd eerste bouwmatr), modder+stro -> 'bakstenen' te vormen, 'cement'+sticky
rice
- -> evolutie klei en kalksteen (lime) in ovens (kilns) bakken ipv id zon drogen = 'kleien' bakstenen
- Introductie kalkmortel (=mengsel gebrande kalksteen en water) (!belang stap in ontw beton)
-> door Romeinen zowel als bouwmateriaal, als als pleister gebruikt (witte afwerking)
- Toevoeging gemalen kalksteen en baksteen (uit gebakken/burned klei)
aan kalkmortel
= ontdekking hydraulisch cement!
~ waterbestendig -> te gebruiken voor waterinfrastructuur bv aquaducten
- Toevoeging (accidental) Pozzolana (vulkanische as/pitsand) aan kalkmortel
= tweede vorm hydraulisch cement!, ook onder water te gebruiken
-> versterkte de kalkmortel nog meer en hij kon onder water uitharden
-> chemische reactie tussen zout water en de Pozzolana en kalk, vormt tobermorite kristallen
= versterkt het beton omdat de kristallen het beton in staat stellen te buigen ipv te breken wanneer
het onder spanning staat (als er scheuren ontstaan komt meer zout water hierin, opnieuw kristallen
w gevormd)
- Later naast natuurlijke puzzolanen, ook 2 soorten kunstmatige ontwikkeld (gecalcineerde
kaolienklei en gecalcineerde vulkanische stenen)
-> ontwikkeling naar Oud Romeins beton
= hydraulisch cement vervolgens gemengd met aggregaten (stukken gesteente)
*
-> beton w gegoten in 'beksting' van bakstenen/hierdoor mog ook als facade te gebruiken
~ verschil te zien tussen roman concrete bovenaan en foamwork met baksteen onderaan
~ zelfde principe Colloseum (vb marmeren stenen aan trap zijn enkel afwerking, eronder voll betonnen basis)
*? Hoe w informatie vroeger doorgegeven bij de Romeinen (van ene generatie naar volgende)
= elk vakgebied/beroep had een gild, die verantw waren voor het doorgeven van kennis over materialen,
technieken en gereedschappen aan de Romeinse legioenen (= naast vechten werden deze legioenen
getraint pm zelfvoorzienend te zijn, dus ook in bouwmethoden)
! Gat in de gescheidenis gebruik Romeins Beton
~ Na val RR (476) periode geweest dat hydraulic concrete niet meer w gebruikt door: (zeker 1000 jaar)
Oorzaken verlies kennis for making pozzolan hydraulic cement: (3)
1. poor economic state
~ was geen nood/financiering meer aan grote, belangrijke bouwwerken
2. plundering door de barbaren in 410 NCh zorgden ervoor dat de weinige overgebleven
vaklieden en aannemers naar het platteland vluchtten (leefden hier een eenvoudig leven geb op lb)
3. de pol en eco centerpoint id middeleeuwen verschoof Rome -> Noord-Eur steden (Londen, Parijs,
Keulen)
-> de natuurlijke pozzolanische as die essentieel wh hydraulische cement geografisch afwezig (was
vooral aanwezig ih Zuiden)
Nieuwe sectie 1 Pagina 2
,Deel 2:
Herontdekking en ontwikkeling nadien:
- 1414 eerste herontdekking
= manuscripten ontdekt waarin deze technieken werden beschreven
~ belangstelling bouwen met beton bloeide weer op
- 1756 herontdekking hydraulic kalkcement (Engelse ingenieur John Smeaton)
~ herbouwen Eddystone vuurtoren (experimenteerde zelf met toevoegen zaken aan kalk)
-> vuurtoren na 126 jaar ingestort (-> door instorting rots, niet gebouw zelf), nu herbouwd
- 1796 fijnmalen grannulaten (cementfabrikant James Parker)
= ontdekte dat door verbrande kalk te vermalen tot een fijn poeder, het 'gel making process' w
versneld en verbeterd omdat oppv surface w vergroot = hydratatie kan zo makkelijker plaatsvinden bij
toevoegen water
= sinds dan gebruikelijk om cement in fijne poedervorm te produceren
- 1824 uitvinding Portland cement (metselaar en stukadoor Joseph Aspdin)
= door fijne kalksteen te verbranden, af te koelen en vervolgens klei toe te voegen en het opnieuw te
verbranden in een oven (kiln) totdat de kooldioxide was verwijderd
= vorming 'klinker' te vermalen tot cement
-> naam 'portland cement' verwijzend naar verglb hoogwaardige bouwstenen in Portland (Eng)
gevonden
- 1841: uitvinding ferro-cement/'ijzercement' (Joseph-Louis Lambot)
-> eerste gebruik in de bouw van watertanks/later in boot met cementmortel en ijzeren wapening
(id vorm v staven/kipppengaas)
Ontwikkeling gewapend beton:
- 1849 toevoeging staal-> ontwikkeling reinforced concrete! (Franse tuinman Joseph Monier)
= merkte dat de betonnen potten bij verplaatsen zomer (buiten) -> winter (id kassen) barstten
-> verstevigde deze met ijzeren gaasmatten (mensen wisten al vh begrip uitzcoëfficient en dachten
dat dit het uitzetten en krimpen bij tempschommelingen hierdoor zou
verergeren)
-> maar was niet= ontdekte hierdoor dat staal en beton +- dezelfde
uitzettingscoëfficient hebben en dus niet breken door andere uitzetten
en krimpen (k elkaar dus aanvullen in opvangen druk- en trekkrachten)
- 1853 eerste huis uit beton: Villa Coignet (Francois Coignet)
-> hiervoor enkel gebruikt voor industriële gebouwen (werd sociaal esthh niet geacc voor woongeb)
- 1867 eerste betonnen gebouw dat gebruik maakt van agglomerated concrete obv Coignet systeem
(Parijs)
- 1873 bruggen in beton (Joseph Monier)
-> startte met bruggen maken, maar in die tijd nog geen idee hoe om te
gaan met nieuwe matr, dus immiteerden hout (zie leuning) met beton
- 1892 patent op efficient gebruik wapening bij comb kolom + balk
(franse ingenieur François Hennebique)
= afzonderlijke constructie-elementen (zoals kolommen en balken)
geïntegreerd in 1 monolithisch element
-> verkocht vele licenties hiervoor over versch grote steden (zowel
bruikbaar in huizen als warehouses, …)
- 1903 start gebruik betonskelet (gewapend) in woningbouw/appartementsblokken
(Auguste perret)
-> door gebruik skelet, kon gevel in de stijl blijven van stenen gevels waardoor het
niet uit het straatbeeld valt, soort tussen-overgang (want mensen h nog steeds
esthetisch moeilijkheden met beton-> huis)
= maar wel binnenin geen nood aan dragende muren
-> le Corbusier werkte in die tijd ih bureau van Perret en heeft heir met beton
leren werken, start van zijn 5 points of modern architecture
Nieuwe sectie 1 Pagina 3
, - 1906 Kahn system (broers Kahn)
= comb wapening deel staven gepositioneerd voor opvangen trekkrachten, andere voor dwarskrachten
- 1914 Maison Dom'INO (Le Corbusier)
Colums and Beams >< Colums incl. Mushrooms
~ bij constructie warehouses (magazijnen)
• Beams
= ook comb vroeger van bv ijzeren kolom met houten balken ( felixPakhuis)
Bennet factory (Maillart) Fiat factory (Lingotto Turin)
-> vroeger heel zware kolommen -> evoluerend naar slankere
= 1907 ontwikkeling drievoudig scharnierende boog (zwitsers ingenieur Robert Maillart)
~ vooral gebruikt voor bruggen
• Mushrooms
= 1901 ontwikkeling: Turner System of Spira Mushrooms (amerik ingenieur Claude Turner)
-> nodig bij dunne concrete slab en kolom onder zodat deze niet erdoor zal 'ponsen'
~ makkelijk geb te herbestemmen omdat ventilatiekanalen, .. makkelijker k w toegevegd tov bij
kolom- balken systeem zou je eronder m toevoegen omdat je hier niet doorkan waardoor je veel h
verliest
Warehouse Maillart
-> deed ook experimenten naar mushroom colums
Extra voorbeelden: zie extra blad
= magazijnen die nu hergebruikt zijn (opvallend dat dit type maagezijnen (met mushroom kolommen)
-> makkelijk te hergebruiken zijn
-> want bij kolom-balken systeem k we niet door de balken voor nieuwe ventilatiekanalen, dus verliezen
we heel veel hoogte-> bij mushroom kolommen minder een probleem, k onder vlakke vloerplaat
Nieuwe sectie 1 Pagina 4
vrijdag 26 september 2025 10:36
! Historical overview (als rode bol naast dia staat: te kennen voor examen)
-> geen jaartallen en plaatsen te kennen, wel de namen van de architect bij een bepaald project (foto)!
? Wat is beton
= een dichte, semi-homogene massa: bestaand uit een mengsel van (3)
1) aggregaten (zand, grind of steenslag)
2) bijeengehouden door een hydraulisch bindmiddel (bv Portlandcement)
= opgebouwd uit verhitte en vermalen kalksteen/klei, …
3) geactiveerd door water
Eigenschappen:
-> heel sterk ih weerstaan van druk, maar slecht in trek
= bij gebruik waar trekbelastingen m w opgevangen, wapening ih beton om deze spanning op te vangen!
-> biedt flexibiliteit in de constructievorm, omdat het in tal van vormen kan worden gegoten
Weetjes: (rode bol)
- Meest gebruikte bouwmateriaal
-> + na water het meest gebruikte materiaal op aarde (= 2e meest gebruikte materiaal op aarde!)
- Het beton in het midden van de Hoover Dam, die in 1936 werd geopend, is nog steeds aan het drogen.
- De grootste ongewapende betonnen koepelconstructie ooit (= in Oud Romeins beton) is het
Pantheon in Rome, dat meer dan 2000 jaar oud is -> aggregaten beton lichter naar midden toe +
gebruik casettes om koepel lichter te maken voor foundations en bakstenen ondersteuning errond
*vroeger: 2 belang constructiematerialen = hout en steen
-> later ontw beton, laminated timber, wrought en cast iron (smeed-en gietijzer) (-> resulterend in staal)
-> uiteindelijk beton/laminated timber + staal= gewapend beton/laminated timber
External anisotropy >< Internal anisotropy
- External= you can make a shape, die andere eig heeft in versch
richtingen vb H-profiel staal: heel sterk in richting op, minder in
zijwaarts
- Internal= matr op zichzelf andere eig in versch
richtingen vb hout
Nieuwe sectie 1 Pagina 1
, Historical overview
~ lange voorgeschiedis vooraleer beton w ontwikkeld
Deel 1:
(Klassieke) Oudheid: 3000VCH-500nCH
- Bouwmaterialen: klei (1 vd eerste bouwmatr), modder+stro -> 'bakstenen' te vormen, 'cement'+sticky
rice
- -> evolutie klei en kalksteen (lime) in ovens (kilns) bakken ipv id zon drogen = 'kleien' bakstenen
- Introductie kalkmortel (=mengsel gebrande kalksteen en water) (!belang stap in ontw beton)
-> door Romeinen zowel als bouwmateriaal, als als pleister gebruikt (witte afwerking)
- Toevoeging gemalen kalksteen en baksteen (uit gebakken/burned klei)
aan kalkmortel
= ontdekking hydraulisch cement!
~ waterbestendig -> te gebruiken voor waterinfrastructuur bv aquaducten
- Toevoeging (accidental) Pozzolana (vulkanische as/pitsand) aan kalkmortel
= tweede vorm hydraulisch cement!, ook onder water te gebruiken
-> versterkte de kalkmortel nog meer en hij kon onder water uitharden
-> chemische reactie tussen zout water en de Pozzolana en kalk, vormt tobermorite kristallen
= versterkt het beton omdat de kristallen het beton in staat stellen te buigen ipv te breken wanneer
het onder spanning staat (als er scheuren ontstaan komt meer zout water hierin, opnieuw kristallen
w gevormd)
- Later naast natuurlijke puzzolanen, ook 2 soorten kunstmatige ontwikkeld (gecalcineerde
kaolienklei en gecalcineerde vulkanische stenen)
-> ontwikkeling naar Oud Romeins beton
= hydraulisch cement vervolgens gemengd met aggregaten (stukken gesteente)
*
-> beton w gegoten in 'beksting' van bakstenen/hierdoor mog ook als facade te gebruiken
~ verschil te zien tussen roman concrete bovenaan en foamwork met baksteen onderaan
~ zelfde principe Colloseum (vb marmeren stenen aan trap zijn enkel afwerking, eronder voll betonnen basis)
*? Hoe w informatie vroeger doorgegeven bij de Romeinen (van ene generatie naar volgende)
= elk vakgebied/beroep had een gild, die verantw waren voor het doorgeven van kennis over materialen,
technieken en gereedschappen aan de Romeinse legioenen (= naast vechten werden deze legioenen
getraint pm zelfvoorzienend te zijn, dus ook in bouwmethoden)
! Gat in de gescheidenis gebruik Romeins Beton
~ Na val RR (476) periode geweest dat hydraulic concrete niet meer w gebruikt door: (zeker 1000 jaar)
Oorzaken verlies kennis for making pozzolan hydraulic cement: (3)
1. poor economic state
~ was geen nood/financiering meer aan grote, belangrijke bouwwerken
2. plundering door de barbaren in 410 NCh zorgden ervoor dat de weinige overgebleven
vaklieden en aannemers naar het platteland vluchtten (leefden hier een eenvoudig leven geb op lb)
3. de pol en eco centerpoint id middeleeuwen verschoof Rome -> Noord-Eur steden (Londen, Parijs,
Keulen)
-> de natuurlijke pozzolanische as die essentieel wh hydraulische cement geografisch afwezig (was
vooral aanwezig ih Zuiden)
Nieuwe sectie 1 Pagina 2
,Deel 2:
Herontdekking en ontwikkeling nadien:
- 1414 eerste herontdekking
= manuscripten ontdekt waarin deze technieken werden beschreven
~ belangstelling bouwen met beton bloeide weer op
- 1756 herontdekking hydraulic kalkcement (Engelse ingenieur John Smeaton)
~ herbouwen Eddystone vuurtoren (experimenteerde zelf met toevoegen zaken aan kalk)
-> vuurtoren na 126 jaar ingestort (-> door instorting rots, niet gebouw zelf), nu herbouwd
- 1796 fijnmalen grannulaten (cementfabrikant James Parker)
= ontdekte dat door verbrande kalk te vermalen tot een fijn poeder, het 'gel making process' w
versneld en verbeterd omdat oppv surface w vergroot = hydratatie kan zo makkelijker plaatsvinden bij
toevoegen water
= sinds dan gebruikelijk om cement in fijne poedervorm te produceren
- 1824 uitvinding Portland cement (metselaar en stukadoor Joseph Aspdin)
= door fijne kalksteen te verbranden, af te koelen en vervolgens klei toe te voegen en het opnieuw te
verbranden in een oven (kiln) totdat de kooldioxide was verwijderd
= vorming 'klinker' te vermalen tot cement
-> naam 'portland cement' verwijzend naar verglb hoogwaardige bouwstenen in Portland (Eng)
gevonden
- 1841: uitvinding ferro-cement/'ijzercement' (Joseph-Louis Lambot)
-> eerste gebruik in de bouw van watertanks/later in boot met cementmortel en ijzeren wapening
(id vorm v staven/kipppengaas)
Ontwikkeling gewapend beton:
- 1849 toevoeging staal-> ontwikkeling reinforced concrete! (Franse tuinman Joseph Monier)
= merkte dat de betonnen potten bij verplaatsen zomer (buiten) -> winter (id kassen) barstten
-> verstevigde deze met ijzeren gaasmatten (mensen wisten al vh begrip uitzcoëfficient en dachten
dat dit het uitzetten en krimpen bij tempschommelingen hierdoor zou
verergeren)
-> maar was niet= ontdekte hierdoor dat staal en beton +- dezelfde
uitzettingscoëfficient hebben en dus niet breken door andere uitzetten
en krimpen (k elkaar dus aanvullen in opvangen druk- en trekkrachten)
- 1853 eerste huis uit beton: Villa Coignet (Francois Coignet)
-> hiervoor enkel gebruikt voor industriële gebouwen (werd sociaal esthh niet geacc voor woongeb)
- 1867 eerste betonnen gebouw dat gebruik maakt van agglomerated concrete obv Coignet systeem
(Parijs)
- 1873 bruggen in beton (Joseph Monier)
-> startte met bruggen maken, maar in die tijd nog geen idee hoe om te
gaan met nieuwe matr, dus immiteerden hout (zie leuning) met beton
- 1892 patent op efficient gebruik wapening bij comb kolom + balk
(franse ingenieur François Hennebique)
= afzonderlijke constructie-elementen (zoals kolommen en balken)
geïntegreerd in 1 monolithisch element
-> verkocht vele licenties hiervoor over versch grote steden (zowel
bruikbaar in huizen als warehouses, …)
- 1903 start gebruik betonskelet (gewapend) in woningbouw/appartementsblokken
(Auguste perret)
-> door gebruik skelet, kon gevel in de stijl blijven van stenen gevels waardoor het
niet uit het straatbeeld valt, soort tussen-overgang (want mensen h nog steeds
esthetisch moeilijkheden met beton-> huis)
= maar wel binnenin geen nood aan dragende muren
-> le Corbusier werkte in die tijd ih bureau van Perret en heeft heir met beton
leren werken, start van zijn 5 points of modern architecture
Nieuwe sectie 1 Pagina 3
, - 1906 Kahn system (broers Kahn)
= comb wapening deel staven gepositioneerd voor opvangen trekkrachten, andere voor dwarskrachten
- 1914 Maison Dom'INO (Le Corbusier)
Colums and Beams >< Colums incl. Mushrooms
~ bij constructie warehouses (magazijnen)
• Beams
= ook comb vroeger van bv ijzeren kolom met houten balken ( felixPakhuis)
Bennet factory (Maillart) Fiat factory (Lingotto Turin)
-> vroeger heel zware kolommen -> evoluerend naar slankere
= 1907 ontwikkeling drievoudig scharnierende boog (zwitsers ingenieur Robert Maillart)
~ vooral gebruikt voor bruggen
• Mushrooms
= 1901 ontwikkeling: Turner System of Spira Mushrooms (amerik ingenieur Claude Turner)
-> nodig bij dunne concrete slab en kolom onder zodat deze niet erdoor zal 'ponsen'
~ makkelijk geb te herbestemmen omdat ventilatiekanalen, .. makkelijker k w toegevegd tov bij
kolom- balken systeem zou je eronder m toevoegen omdat je hier niet doorkan waardoor je veel h
verliest
Warehouse Maillart
-> deed ook experimenten naar mushroom colums
Extra voorbeelden: zie extra blad
= magazijnen die nu hergebruikt zijn (opvallend dat dit type maagezijnen (met mushroom kolommen)
-> makkelijk te hergebruiken zijn
-> want bij kolom-balken systeem k we niet door de balken voor nieuwe ventilatiekanalen, dus verliezen
we heel veel hoogte-> bij mushroom kolommen minder een probleem, k onder vlakke vloerplaat
Nieuwe sectie 1 Pagina 4
