nlUitvoeringkMonoliet afwerkenDag- of nachtvlinders?aanleg van een supervlakke. gladde en duurzame betonvloer vereistvakmanschap. Cruciaal daarvoor is de afwerking van het betonopper-vlak enige tijd na het storten en verdichten van de betonspecie. Bij dewat grotere betonvloeren wordt het oppervlak mechanisch afgewerkt,eerst geschuurd en daarna gepolijst. Deze bewerking wordt monolietafwerken genoemd, in vaktaal beter bekend als het 'vlinderen'. Het tijd-stip waarop met het monoliet afwerken of'vlinderen' wordt gestart,luistert erg nauw. Begin je te vroeg, dan zakt de machine als het waredoor de betonspecie heen. Begin je te laat, dan valt er weinig meer afte werken. Het tijdstip waarop begonnen kan worden met de afwerkingwordt bepaald door de betonafwerker, die daarbij alleen kan afgaan opzijn ervaring. Momenteel zijn we geneigd om eigenschappen van betonen betonspecie te vertalen naar prestatie-eisen. Ook het 'tijdstipvan aanvang monolieten' zou je een soort van prestatie-eis kunnennoemen. Alleen hoe omschrijf je dat. In deze Bet 0 n i ek besprekenwe onder meer een meetmethode die veelbelovend lijkt; de Humm-sonde maakt wellicht een comeback.juli/augustus 2000Betonvloeren worden meestal ruw afgewerkt ennog tijdens de bouwperiode voorzien van eenafwerklaag. bijvoorbeeld een dekvloer van zand-cement. Deze geeft het oppervlak van de vloer eenbepaalde hardheid. vlakheid en slijtvastheid.In sommige gevallen blijft deze afwerklaag achter-wege en wordt de betonvloer aansluitend aan hetstorten en verdichten in één keer afgewerkt.Daartoe wordt het betonoppervlak met stalenspanen mechanisch geschuurd en afgepleisterd,De betonvloer en het vloeroppervlak vormen éénmonoliet geheel. Deze wijze van afwerken van eenbetonvloer heet daarom: 'monoliet afwerken'.We krijgen zo een vlak en glad oppervlak. Om detoplaag nog dichter en slijtvaster te maken, wordthet oppervlak soms .afgestrooid met een mengselvan hard, slijtvast materiaal en cement. Ook hetinschuren van dit afstrooimateriaal behoort tot demonoliet afwerking van een betonvloer.kunnen zitten tussen het verdichten en afwerkenenerzijds en het monoliet afwerken anderzijds.Beheersen tijdstip'monoliet afwerken'InvloedsfactorenHoe anders is het met de ploeg die de vloer daarnamonoliet moet afwerken. Afhankelijk van hetgedrag van de betonspecie moeten de beton-afwerkers eigenlijk op afroep beschikbaar zijn.Bijgrote vloeren en zomerse omstandigheden kanhet voorkomen dat ze al zijn begonnen op hetmoment dat de stortploeg de laatste kubiekemeters betonspecie nog aan het verwerken is.Het tegenovergestelde komt ook voor. Soms is het aldiep in de nacht voordat de betonafwerker het groe-ne licht geeft om de afwerking van de vloer te star-ten. Wachttijden tot wel 15 tot 20 uur zijn in dewinter geen uitzondering. De arbeidsomstandig-heden zijn dan verre van optimaal, zeker wanneerde volgende dag weer een nieuwe vloer wacht.Het begin van de monolietafwerking kunnenbeheersen, zou kwalitatiefook een belangrijke stapvoorwaarts betekenen. Want het tegenovergestelde,het juist niet beheersen, kan naast de ergernis ooknog aanleiding geven tot schade (zie kader op blz. 3).tijd die zit tussen het moment van mengen vande betonspecie en het moment waarop kan wordenegonnen met de monoliet afwerking, is afhankelijkvan een groot aantal factoren. De belangrijkste daar-aanleg van een betonvloer, inclusiefde monolietrking van de vloer, behoort een beheerst proceszijn. De vloerenlegger moet de gelegenheid heb-n om zijn werkzaamheden op een acceptabelewijze te organiseren. Voor de stortploegen is datmeestal geen probleem. Het tijdstip van aanvangstort staat ingepland en afhankelijk van de groottevan het stort, de aanvoersnelheid van de betonspe-cie en de beschikbare verwerkingsapparatuur is vrijgoed aan te geven hoe lang het duurt voordat debetonspecie is verwerkt.Debetonafwerker bepaalt dus zelfop welk momenthij kan beginnen met de machinale afwerking vande betonvloer. Maar de tijd die verloopt tussen hetverdichten en afwerken van de betonspecie en destart van het monoliet afwerken, heeft hij zelf nietin de hand. Sterker nog, bedrijven die monolietafgewerkte betonvloeren aanleggen, zitten somsmet de handen in het haar, omdat het opstijfgedragvan de betonspecie nogal kan variëren.bepaling van het juiste tijdstip waarop met hetnoliet afwerken van een betonvloer kan wordenstart, berust voor een groot deel op de ervaringn de betonafwerker. Om te beoordelen ofdebetonspecieal voldoende is opgesteven, trapt hijmet de hak van zijn schoen in het specieoppervlakof krast hij er met een hard voorwerp in. Daarnaastbeoordeelt hij het oppervlak ook visueel. Zo kan bijaanwezigheid van te veel bleedingwater nog nietmet afwerken worden begonnen, maar het opper-vlak mag zeker ook niet zijn uitgedroogd (het magbest nog wel wat glanzen).Deze variatie is vreemd, omdat de te verwerkenbetonsoorten op het eerste oog niet veel verschillen.In NEN2743: 'Oppervlak van monolitisch afgewerktebetonvloeren. Uitvoering en kwaliteitsbeoordeling',staan eisen waaraan het beton voor dergelijke vloe-ren minimaal moet voldoen.Zokomen de sterkteklassen B25 en B35 veel voor,evenals een water-cementfactor van 0,45 en eencementgehalte van minimaal 320 kg/m'. Maar er zijnwel degelijk verschillen. De cementsoort, het typehulpstof, de specietemperatuur en de omgevingscon-dities hebben een enorme invloed op het opstijfge-drag van de betonspecie. Dat betekentdat er afhanke-lijk van de mengselsamenstelling en de weersomstan-digheden per project nogal wat uren tijdsverschilTijdstip van 'monoliet afwerken'Bet 0 n i e k juli/augustus 20002Schade aan monoliet afgewerktevloerenSchade aan monolietafgewerkte vloeren kan zowelontstaandooreente snelals dooreente langzaam opstijfgedrag van debetonspecie.Als debetonspecie te snelopstijft,bijvoorbeeld dooreenhogetemperatuurofeencementsoort met korte bindtijd, is hetmogelijkdat debetonafwerker te weinigtijd heeftomhetoppervlakmonolietaf te werken. Betonspecie die te veris opge-steven, is niet meerte polijstenenlofdeinstrooilaagis niet meerin het betonoppervlak in te schuren. Hetresultaatis eenonvlak-ke vloermet eenruwen vlekkeriguiterlijk.Eente langzameopstijvingkan kwalitatiefooknadeligzijn.Over het algemeen wordtbetonspecie voorvloeren verwerktmeteenhogeconsistentie. Ombleedingtevoorkomen, vereist dit denodigestabiliteitvan debetonspecie. Hoe langerhet duurtvoordatde betonspecie is opgesteven, hoegroterde kans is datop het betonoppervlak eenaanzienlijkehoeveelheid bleeding-water komt te staan. Hierdoor kan dewater-cementfactorin de toplaagbeduidendhogerzijn dan dieperin het beton.Bovendien kan ookde hulpstof met het bleedingwater naar hetbetonoppervlak komen,waardoorongewenste bijwerkingenzoals extravertragingen wellichtschuimvormingmogelijkeenrol gaan spelen. Dekans bestaatdaarbijdat de uiteindelijkebetonvloer eenlosliggende toplaag heeft,de schrikvan elkvloerenbedrijf!van zijn de mengselsamenstelling en de omgevings-condities. In alle gevallen hebben we te maken metwat we de 'initiële monoliettijd' van de betonspeciezouden kunnen noemen. Deze tijd kunnen we minofmeer beschouwen als een eigenschap val).de beton-specie, bijvoorbeeld gemeten onder laboratorium-omstandigheden. De 'initiële monoliettijd' wordtvooral beïnvloed door de betonsamenstelling. hetfabricageproces en betonspecietemperatuur allemaalfactoren die de betonmortelproducent kan sturen.Ook het transport van de betonmortelcentrale naarhet bouwwerk heeft invloed op het tijdstip waaropmet de monoliet afwerking kan worden begonnen.Met name de rijtijd (wachttijd) en het transportmid-del spelen een rol. Op de bouwplaats heeft de wijzevan verwerken invloed. Denk daarbij aan de trans-portmethode (kubel, pomp, -leidinglengte) en dee ton i e k juli/augustus 20003manier van verdichten.Heel belangrijk zijn de omgevingscondities:de buitentemperatuur, de windsnelheid, en derelatieve luchtvochtigheid. Wordt de vloer buitenin weer en wind of'binnen' aangelegd.Ten slotte is ook de constructie nog van invloed.Denk aan de dikte van de vloer en de eigenschap-pen van de ondergrond waarop de vloer wordt aan-gebracht. Neemt de ondergrond gemakkelijk vochtop ofjuist niet en wordt er wel of niet een plasticfolie tussen vloer en ondergrond toegepast?AI deze invloedsfactoren tezamen bepalen de uit-eindelijke 'monoliettijd'.De betonproducent heeft de mogelijkheden om de'initiële monoliettijd' te beïnvloeden. Het vloerenbe-drijfbepaalt de methode van verwerking, heeft ken-nis van de aard van de constructie maar krijgt vooralook te maken met vaak onvoorspelbare omgevings-condities. Het is het vak van het vloerenbedrijfomhierop met de nodige kennis van zaken in te spelen.Meetmethode gezochtde praktijk vinden vloerenbedrijven het redelijk'l/féllllleE'r ze ongeveer 6 uur na aanvang van het stor-de vloer kunnen beginnen met de monolietafwerking. Maar welke betonsamenstelling kandaar in hun specifieke geval aan voldoen en hoekun je dat meten? Wanneer je in staat bent om hettijdstip waarop de monolietafwerking kan starten,vast te leggen in een meetmethode en een daarbijbehorend getal, dan is het wellicht ook mogelijkdezelfde meting te gebruiken bij een vooronder-zoek naar de juiste betonsamenstelling.Omdat het opstijfgedrag van de betonspecie bepaaltwanneer met het monoliet afwerken kan wordenbegonnen, is gezocht naar een methode waarmeede opstijvingvan de betonspecie kan worden ge-meten. Daartoe is een reeds lang bestaand meet-instrument uit de mottenballen gehaald:de Humm-sonde.Dit apparaat is enkele tientallen jaren geleden ont-wikkeld in Duitsland door meneer Humm om deverwerkbaarheid van betonspecie te boordelen.Factoren van invloed op het moment dat met monoliet afwerking kan wordengestartverwerkingverdichten en afwerkentransport (van productiepunt naarbouwplaats entransport ophetwerk)rijtijd/afstandwachttijdmengen/agiterenkubel/pomp/lengte van de leidingBetonspede(initiële monoliettijd onderlaboratoriumomstandigheden)betónsamenstellingcementsoortcementhoeveelheidtype hulpstofwater-bindmiddelfactorkorrelopbouwbindtijdstabiliteitfabricageprocestype mengermengvolgordemengtijdbetonspecietemperatuurtemperatuur grondstoffenweersomstandighedentemperatuurwindsnelheidluchtvochtigheidzoninstraling/schaduwconstructievloerdikteeigenschappen ondergrondwel of geen onderfolie of bekistingHet principe van de meting met de Hurnm-sondevertoont veel gelijkenis met die van de proefvanVicat, waarmee door middel van de indringdieptevan een naald de bindtijd van het cement wordtbepaald. De Humra-sonde is in feite een dikkenaald die door middel van een valgewicht inbetonspecie penetreert. Hoe diep de naald in debetonspecie doordringt, is afhankelijk van de weer-stand die betonspecie geeft tijdens het opstijven(zie kaders op blz. 5 en 6)Maar een meetinstrument is niet genoeg. Het moetook praktisch bruikbaar zijn. Om de bruikbaarheidna te gaan, hebben we een antwoord nodig op vra-gen als:· is er een relatie tussen de penetratiewaarde vande Humm-sonde en het tijdstip van aanvangmonoliet afwerken:is de meting reproduceerbaar;is met de meting een vooronderzoek uit tevoeren?Humm-sondeOm een antwoord te krijgen op de eerdergenoemdevragen is een uitgebreid praktijkonderzoek gestartwaarin de vloerenbranche en een aantal laboratoriaintensiefhebben samengewerkt. Het onderzoekrichtte zich allereerst op de vraag ofeen relatiegevonden kan worden tussen de indringdiepte vande Humm-sonde en het tijdstip van aanvang vanmonoliet afwerken. Hiertoe is gedurende een aan-tal maanden de aanleg van tientallen monolietafgewerkte vloeren gevolgd. Via een werkvoorschriftBet 0 n i e k juli/augustus 20004De Humm-sondeIn 1934 beschrijft deheerHumm deeisen diewekunnen stellenaan de verwerkbaarheid van betonspecie en derol diezijn sondespeeltbijhet bepalen ofdeverwerkbaarheid aan dezeeisen vol-doet.Desondeis eendikke staaf 020 mm, met eenbolrond afgewerkteind,waarlangstussentweenokkeneenvalgewicht van 0,5kgkan glijden. Hetvalgewicht wordttegende bovenste nokgehou-den en losgelaten. Hierdoor valthet opde onderste nok.Door devalkrachtpenetreert depenin debetonspecie. Hoe diep dependoordringt, hangt af van dematewaarin de betonspecie isopgesteven. Desonde meetzodoende deweerstand diede beton-specie geefttijdenshet opstijven. In Duitsland is in dietijd eensoortgelijke proefopgenomen in DIN 1048, waarbijdegevondenindringdieptewerdaangehouden alsmaat voordeverwerk-baarheid.Zelfs in onzeeigen betonvoorschriften (deNEN 3051 Richtlijnenvoorhet trillenvan beton) werddeHumm-sonde ooitgenoemd,maar na 1969 is hij bij onsuit devoorschriften verdwenen.was gewaarborgd dat hierbij telkens dezelfde werk-wijze werd gehanteerd.Van de betreffende werken zijn diverse belangrijkegegevens vastgelegd, te weten de:sterkteklasse en milieuklasse van de betonspecie;samenstelling van de betonspecie. zoals cement-soort en cementgehalte, toegepaste hulpstoffenen korrelgradering;methode van verwerken en de verwerkbaarheidvan de betonspecie:rijpheid en de omgevingstemperatuur.Om een vertaalslag te kunnen maken van de metingaan de vloer naar een meting ineen laboratoriumzijn tijdens de verwerking van de betonspecieemmers met betonspecie gevuld. De betonspeciein de emmers is zo goed mogelijk verdicht en deemmers zijn naast de vloer geplaatst.. Het belangrijkste moment is het tijdstip waaropde betonafwerker aangeeft dat met de monolietafwerking kan worden begonnen. Opdat momentis de indringdiepte van de Humm-sonde in de vloerbepaald bij 25 slagen. Daarna is ook de indringing inde betonspecie in de emmers bepaald na 25 slagen.Het resultaat van de metingen is veelbelovend. Invrijwel alle gevallen (zie kader op blz. 6 rechts-onder) waarin de betonafwerker aangafdat hetvloeroppervlak voldoende was opgesteven om tekunnen worden gevlinderd, werd bij 25 slagen vande Humm-sonde vrijwel dezelfde indringdieptegemeten. namelijk 35 mm met een spreiding van +of- 5 mmoDaarnaast bleken ook de meetwaardenbepaald aan de betonspecie in de emmersbare resultaten te geven.Metingaan devloer.Metingin hetlaboratorium.julil'aug:ust1us 20005Dat betekent dat ten behoeve van een vooronder-zoek de meting kan worden uitgevoerd in eenlaboratorium. Het lijkt er dus op dat dit een bruik-bare methode kan worden en dat de 'hak van debetonafwerker' wellicht vervangen kan wordendoor een meer representatieve meting.Reproduceerbaarheidde bruikbaarheid van de methode verder teis onderzocht in hoeverre de meting repro-duceerbaar is en in hoeverre persoonsgebonden.is, onder gelijke omstandigheden maardoor verschillende personen, van één bepaaldebetonsamenstelling een aantal malen het verloopvan de indringdiepte in de tijd gevolgd telkens bij25 slagen van de Humm-sonde. Bij hogere indring-diepten dan mm is spreiding globaal 30 mmobij een indringdiepte van 35 mm bedraagt despreidingsbreedte nog slechts 10 mmoHiermee lijkt de meting, zeker in het meetgebieddat buiten op een vloer wordt gehanteerd, redelijkreproduceerbaar te zijn. Ook de uitvoering doorverschillende personen lijkt nauwelijks van invloedop het uiteindelijke meetresultaat.We hebben eerder gezien dat het moment waaropgestart kan worden met de monoliet afwerkingafhankelijk is van factoren zoals de betonsamen-stelling. het transport en de verschillende invloedenop de bouwplaats. Op laboratoriumschaal is naderonderzocht wat de invloed van diverse betontech-nologische parameters is op de indringing van deHumm-sonde en dus op het opstijfgedrag van.debetonspecie. Figuur 1, 2 en 3 geven een goede indrukvan de invloed die de cementkeus, de specietempera-tuur en het gebruik van een hulpstofhebben op hetopstijfgedrag van betonspecie.Het is dus mogelijk om de invloed van de verschil-lende betontechnologische parameters op het opstijf-gedrag van betonspecie zichtbaar te maken, waar-door we inzicht en kennis kunnen krijgen van deeffecten van bijvoorbeeld temperatuur, cementsoortofhulpstof.Bet 0 n i e k juli/augustus 20006GebruiksvoorschriftHumm-sondeStelproefondervindelijk vastwat de indringdiepte is indienmethetvalgewicht van de sonde 25 slagenop het betonspecieopper-vlakwordenuitgevoerd. Voer de eerste metingenaan de vloeruit op het momentdat het betonoppervlak gereed lijkt te zijnvoormonolietafwerking. Gahierbij alsvolgtte werk:houdt hetgekartelde boveneinde van de Humm-sonde tussenduim enwijsvinger, zó, dat de sonde loodrecht naar benedenwijst;plaatsde punt van de Humm-sonde ophet oppervlak van deaf te werkenbetonvloer;hefhet valgewicht van de sondeop tot tegende aanslagenlaat hetgewicht 'vrij vallen';bepaalde totaleindringing (in mm) van de Humm-sonde na25van dezesonde-slagen;voorelkmeet-tijdstip dient dezeindringing 3 op(ongeveer)dezelfde locatie te worden bepaald; de mediaanvan deze3metingengeldt alsmeetresultaat.wanneerde indringing van de sonde ongeveer 35 mmbedraagt, kan het monolietafwerken starten.N.B. : indien tijdenseenmetingwordtvastgesteld, of de indrukontstaat,dat de punt van de sondebovenop eenobstakel(bijvoorbeeld eengrindbiggel, wapening) staat, dan dient dezemeting te worden overgedaan.Resultaten van praktijkonderzoekIn de praktijkproefzijn alleende gebruikelijke sterkteklassenB 25 enB 35 toegepast. Welzijn allebekende milieuklassentoegepast: 1 t/m 5d.Dit betekentookeenbreed scalaaan water-cementfactoren: tussende 0,44en 0,57. De meestbekendecementsoorten zijn toegepast in combinatie metplastificerende hulpstoffen. De toegepaste verwerkbaarheid washoog; gemeten werdtussenzetmaat 160 mm en265 mmoDe diverse praktijkonderzoeken hebben plaatsgevonden onderzeerwisselende omstandigheden. De verwerkingsomstandig-hedenvarieerden van droog tot zeerveel regen envan beton-vloeren binnentot betonverhardingen buiten.Deomgevings-temperaturen varieerden tussende Cen bijna eterwijlde betonspecietemperaturen varieerden tussende een28 C.Devloerdikten varieerden tussende 150 en 300mmoHettijdstip waarop met monolietafwerking kon worden begon-nenvarieerde van4 tot 8 uur na het stortenenverdichten.Met behulp de Humm-sonde kan op labora-toriumschaal het opstijfgedrag van de betonspecieeenvoudig worden nagebootst. Afhankelijk van degevonden meetwaarde moet de betontechnoloog instaat zijn om het mengsel zodanig aan te passen datook het opstijfgedrag tegemoet komt aan de wensenvan het vloerenbedrijf. In gezamenlijk overleg kanbijvoorbeeld gekozen worden voor een bepaalde.. een bestelling van betonspecie voor een monolietwerken betonvloer krijgt een betoncentrale opmoment vaak niet meer dan opgave van eenbepa:aldle sterkteklasse. milieuldasse en verwerk-baarheid. Daarnaast weet de betontechnoloog datbetonspecie bestemd voor het monoliet afwerkenvan een betonvloer moet voldoen aan de eisen zoalsgesteld in NEN2743: 'Oppervlak van monolitischafgewerkte betonvloeren. Uitvoering en kwaliteits-beoordeling'. Dit betreft met name eisen aan deminimale sterkteklasse. het minimum bindmiddel-gehalte en de toepassing van een plastifïcerendehulpstofin de consistentiegebieden 3 en 4. Verder isde betontechnoloog vrij om de betonspecie zodanigsamen te stellen dat hij aan de gevraagde eisen kanvoldoen. De praktijk heeft ons echter geleerd dat er(afhankelijk van cementsoort. hulpstof. en specie-temperatuur) grote variaties kunnen optreden inhet tijdstip waarop met de monoliet afwerking kanworden gestart.Nut voor de praktijk129,59 10118,5107,596,585,5tijdin urenna aanmaak betonspecie1\ !\