DEEL 2 constructieleer
BETON, BETONSCHADE EN -HERSTELLING
Wat is beton?
Samengesteld uit:
Granulaten: zond en grind of steenslag
(vormen het skelet en worden aan elkaar gekit door een bindmiddel)
Bindmiddel(en): cement, kalk, …
Water
= hydratatieproces, waarbij water zich bindt met cement tot een kleverige pasta en er
warmte vrijkomt (exotherme reactie). In de met water gevulde poriën tussen de
cementkorrels groeien kristallen. Deze kristallen groeien in elkaar, tot een dichte structuur
en raken ook de zand- en grindkorrels. Er ontstaat een fysisch-mechanische verbinding.
Zolang er water is, gaat de kristalvorming door, steeds langzamer. De poriën worden steeds
kleiner. Het water wordt deels chemisch gebonden (in de kristalvorming). In de steeds
kleiner wordende poriën wordt het water fysisch gebonden. Door de binding van het water
stijft de betonspecie op, en verhardt. In die fase van opstijving en begin van verharding is het
van belang het jonge, verse beton niet meer te bewegen/trillen, want dat verbreekt de broze
structuur.
Hulpstoffen
Meting
Leveren en plaatsen (storten) wordt per m³ gemeten en aangerekend. De wapening wordt bij grote
werken afzonderlijk gerekend per kg. Ook de bekisting kan afzonderlijk aangerekend worden per m².
De uiteindelijke kostprijs van een gewapende betonconstructie= bepaald door de wapenings- en
bekistingswijze. Betonnen kolommen zijn duurder dan betonbalken en -wanden, die op hun beurt
doorgaans duurder zijn dan betonplaten.
1
,Cement
= zeer fijn mineraal poeder= hydraulisch bindmiddel.
Hydraulisch: omdat het in aanwezigheid van water reageert en verhardt en dit even goed aan
de lucht als onder water.
Bindmiddel: omdat het samen met water een pasta vormt die diverse granulaten doet
samenkitten tot mortel of beton.
Samenstelling
Kalk (CAO)
Siliciumoxide (SiO2)
Aluminiumoxide (Al2O3)
Ijzeroxide (Fe2O)
Gips (CaSO4.2H2O) of anhydriet (CaSO4)
Sterkteklassen van cement volgens EN 197-2
Naargelang de druksterkte die men bekomt op een genormaliseerde mortel met een
watercementfactor (W/C) van 0,5 onderscheidt men verschillende sterkteklassen.
Granulaten
Voor traditioneel beton:
Grind (= natuurlijk mineraal granulaat (berg, zee of riviergrind)) of steenslag (= gebroken en
gekalibreerd afval van steengroeven (porfier, graniet, gneis, kwartsiet))
Zand of gruis
Zand= grond en gruis in steenslag met korrels < 2 mm (in praktijk korrels 2-5mm)
o Zeezand
o Rivierzand (veel gebruik omdat uiteenlopende grootte en weinig verontreinigd)
o Bergzand
o Groeve- of kuilzand
Voor lichtere isolerende betonsoorten granulaten: bims, schuimlava, geëxpandeerde klei,
geëxpandeerde leisteen, gesinterde vliegassen
2
, Aanmaakwater
= proper (drinkbaar leidingwater).
W/C-factor: dit is de verhouding van de massa water tot de massa cement. Voor de hydratatie is
theoretisch minstens een W/C-factor van 0,3 vereist. Omwille van de verwerkbaarheid wordt
doorgaans een W/C-factor tussen 0,4 en 0,5 aanbevolen.
Hulpstoffen
Versnellers en vertragers
Plastificeerders (vloeimiddelen)
= om de verwerkbaarheid van beton te verbeteren, omdat meer water= kwaliteit beton
schaden.
Zelfverdichtend beton (SCC – selfcompacting concrete)= beton dat men niet hoeft te trillen.
Het is bij het storten zeer vloeibaar maar heeft een hoge weerstand tegen ontmenging.
Voordelen:
o goede verdichting zonder afzonderlijke verdichtingsbewerking
o minder arbeid
o eenvoudig te gebruiken bij smalle bekistingen en dichte wapeningen
o minder geluidshinder door het trillen
o geen waterafscheiding
Luchtbelvormers
Bij het aanmaakwater toegevoegd om de binding te vertragen en verwerkbaarheid van het
beton te verbeteren. De ingebrachte lucht zorgt ook voor minder ontmenging.
Vochtwerende middelen
Massadichtingsmiddelen worden bij aanmaak van het beton aan het mengsel toegevoegd. Ze
zijn vervaardigd uit silicaten, fluaten (fluorosilicaten), zepen en oliën. Zepen=
waterafstotende middelen die weinig effect hebben in geval van hydrostatische druk omdat
de poriën open blijven. Er bestaan ook oppervlaktedichtingsmiddelen die op het verhard
betonoppervlak worden aangebracht om de waterdichtheid te verhogen.
Oppervlakteverhardingsmiddelen
Betonopp. onvoldoende bestand tegen sleet. Ze geven ook stof af of krijt. Men bewerkt
daarom het oppervlak met bepaalde chemische stoffen: verhardingsproducten.
Dit is bv. mogelijk door:
o het fluateren van het betonoppervlak door het te drenken met fluaten
o het ocrateren van beton door er fluorgassen op te laten inwerken.
Verdikkende hulpstoffen
Soms worden aan het beton kunstharsen toegevoegd om de vloeibaarheid van het beton te
verminderen en de waterafscheiding te beperken zodat het beton (ook in geval van hoge W/
C-factor) bij transport en verdichting niet ontmengt. Zolang men het beton trilt blijft het goed
vloeibaar maar nadien verstijft het snel zodat men snel kan ontkisten.
Anti-verdampingsmiddelen (curing compound)
Harsemulsie waarmee men het betonoppervlak afdekt of een vernis die men op het
betonoppervlak verstuift. Hierdoor beschermt wordt het betonoppervlak afgeschermd tegen
te snelle uitdroging bij verharding.
Kleurstoffen
3
BETON, BETONSCHADE EN -HERSTELLING
Wat is beton?
Samengesteld uit:
Granulaten: zond en grind of steenslag
(vormen het skelet en worden aan elkaar gekit door een bindmiddel)
Bindmiddel(en): cement, kalk, …
Water
= hydratatieproces, waarbij water zich bindt met cement tot een kleverige pasta en er
warmte vrijkomt (exotherme reactie). In de met water gevulde poriën tussen de
cementkorrels groeien kristallen. Deze kristallen groeien in elkaar, tot een dichte structuur
en raken ook de zand- en grindkorrels. Er ontstaat een fysisch-mechanische verbinding.
Zolang er water is, gaat de kristalvorming door, steeds langzamer. De poriën worden steeds
kleiner. Het water wordt deels chemisch gebonden (in de kristalvorming). In de steeds
kleiner wordende poriën wordt het water fysisch gebonden. Door de binding van het water
stijft de betonspecie op, en verhardt. In die fase van opstijving en begin van verharding is het
van belang het jonge, verse beton niet meer te bewegen/trillen, want dat verbreekt de broze
structuur.
Hulpstoffen
Meting
Leveren en plaatsen (storten) wordt per m³ gemeten en aangerekend. De wapening wordt bij grote
werken afzonderlijk gerekend per kg. Ook de bekisting kan afzonderlijk aangerekend worden per m².
De uiteindelijke kostprijs van een gewapende betonconstructie= bepaald door de wapenings- en
bekistingswijze. Betonnen kolommen zijn duurder dan betonbalken en -wanden, die op hun beurt
doorgaans duurder zijn dan betonplaten.
1
,Cement
= zeer fijn mineraal poeder= hydraulisch bindmiddel.
Hydraulisch: omdat het in aanwezigheid van water reageert en verhardt en dit even goed aan
de lucht als onder water.
Bindmiddel: omdat het samen met water een pasta vormt die diverse granulaten doet
samenkitten tot mortel of beton.
Samenstelling
Kalk (CAO)
Siliciumoxide (SiO2)
Aluminiumoxide (Al2O3)
Ijzeroxide (Fe2O)
Gips (CaSO4.2H2O) of anhydriet (CaSO4)
Sterkteklassen van cement volgens EN 197-2
Naargelang de druksterkte die men bekomt op een genormaliseerde mortel met een
watercementfactor (W/C) van 0,5 onderscheidt men verschillende sterkteklassen.
Granulaten
Voor traditioneel beton:
Grind (= natuurlijk mineraal granulaat (berg, zee of riviergrind)) of steenslag (= gebroken en
gekalibreerd afval van steengroeven (porfier, graniet, gneis, kwartsiet))
Zand of gruis
Zand= grond en gruis in steenslag met korrels < 2 mm (in praktijk korrels 2-5mm)
o Zeezand
o Rivierzand (veel gebruik omdat uiteenlopende grootte en weinig verontreinigd)
o Bergzand
o Groeve- of kuilzand
Voor lichtere isolerende betonsoorten granulaten: bims, schuimlava, geëxpandeerde klei,
geëxpandeerde leisteen, gesinterde vliegassen
2
, Aanmaakwater
= proper (drinkbaar leidingwater).
W/C-factor: dit is de verhouding van de massa water tot de massa cement. Voor de hydratatie is
theoretisch minstens een W/C-factor van 0,3 vereist. Omwille van de verwerkbaarheid wordt
doorgaans een W/C-factor tussen 0,4 en 0,5 aanbevolen.
Hulpstoffen
Versnellers en vertragers
Plastificeerders (vloeimiddelen)
= om de verwerkbaarheid van beton te verbeteren, omdat meer water= kwaliteit beton
schaden.
Zelfverdichtend beton (SCC – selfcompacting concrete)= beton dat men niet hoeft te trillen.
Het is bij het storten zeer vloeibaar maar heeft een hoge weerstand tegen ontmenging.
Voordelen:
o goede verdichting zonder afzonderlijke verdichtingsbewerking
o minder arbeid
o eenvoudig te gebruiken bij smalle bekistingen en dichte wapeningen
o minder geluidshinder door het trillen
o geen waterafscheiding
Luchtbelvormers
Bij het aanmaakwater toegevoegd om de binding te vertragen en verwerkbaarheid van het
beton te verbeteren. De ingebrachte lucht zorgt ook voor minder ontmenging.
Vochtwerende middelen
Massadichtingsmiddelen worden bij aanmaak van het beton aan het mengsel toegevoegd. Ze
zijn vervaardigd uit silicaten, fluaten (fluorosilicaten), zepen en oliën. Zepen=
waterafstotende middelen die weinig effect hebben in geval van hydrostatische druk omdat
de poriën open blijven. Er bestaan ook oppervlaktedichtingsmiddelen die op het verhard
betonoppervlak worden aangebracht om de waterdichtheid te verhogen.
Oppervlakteverhardingsmiddelen
Betonopp. onvoldoende bestand tegen sleet. Ze geven ook stof af of krijt. Men bewerkt
daarom het oppervlak met bepaalde chemische stoffen: verhardingsproducten.
Dit is bv. mogelijk door:
o het fluateren van het betonoppervlak door het te drenken met fluaten
o het ocrateren van beton door er fluorgassen op te laten inwerken.
Verdikkende hulpstoffen
Soms worden aan het beton kunstharsen toegevoegd om de vloeibaarheid van het beton te
verminderen en de waterafscheiding te beperken zodat het beton (ook in geval van hoge W/
C-factor) bij transport en verdichting niet ontmengt. Zolang men het beton trilt blijft het goed
vloeibaar maar nadien verstijft het snel zodat men snel kan ontkisten.
Anti-verdampingsmiddelen (curing compound)
Harsemulsie waarmee men het betonoppervlak afdekt of een vernis die men op het
betonoppervlak verstuift. Hierdoor beschermt wordt het betonoppervlak afgeschermd tegen
te snelle uitdroging bij verharding.
Kleurstoffen
3
