TTPOSTBUS 30115203 DA 's HERTOGEN BOSCHGlad, grijs en schoonBeton heeft vele verschijningsvormen. Voor veelmensen is een glad en grijs betonoppervlakkarakteristiek voor het materiaal. Dit uiterlijk bepaaltmeer dan alle andere eigenschappen het imago vanbeton. Deze aflevering is gewijd aan het maken vanschoon, glad en grijs beton. Geen gemakkelijke opgave,zoals zal blijken. Andere verschijningsvormen zullen inlatere uitgaven aan de orde komen.zorg voor het uiterlijk natuurlijkeen zaak van de ontwerper vanhet bouwwerk, de architect. Dearchitect geeft het materiaalvorm, kiest voor een bepaaldestructuur van het oppervlak eneen bepaalde kleur.De beton-technoloog zal met dezeuitgangspunten terdege rekeningmoeten houden bijhetontwerpen van de mengsel-samenstelling. Want het uiterlijkisook een zaak van betontechno-logen.ervaart men beton?uiterlijk van betonDe beroepsmatige zorg vanbetontechnologen, de belang-rijkste lezersgroep van BETO-NlEK, gaat vooral uit naar deconstructieve eigenschappen vanbeton: een goed samengesteldmengsel van cement, toeslag-materialen en water, dat goedverwerkbaar isen dat resulteertin een sterk en duurzaam beton.Sterkte en duurzaamheid zijneigenschappen die we goedkunnen beheersen. Deze mate-riaaleigenschappen zijn dan ookonbetwist. Als zich desondankseen schadegeval voordoet, zijnvrijwel altijd duidelijke foutenaanwijsbaar inontwerp en/ofuitvoering.Er iseen andere eigenschap dieveel meer dan sterkte en duur-zaamheid het imago van beton,zoals dat leeft bijde gebruikersvangebouwen, bepaalt. Dat ishet uiterlijk. Over dat uiterlijkwillen we het in deze uitgavehebben. Inde eerste plaats isdeInveel gevallen blijftde toepas-singvan beton aan 't oog onttrok-ken. Beton wordt immers veeltoegepast voor draagconstruc-ties, en een draagconstructiekomt niet altijd in 't zicht. Eenbeperkt gedeelte van al hetbeton dat wordt verwerkt, inNederland alleen al jaarlijks 15miljoen m3, komt in 't zicht.Althans, wordt alszodanigherkend. De vele honderd-duizenden m2bestratingen engesloten verhardingen vanseptember 1989wegen bijvoorbeeld die jaarlijksworden gemaakt, worden nauwe-lijks bewust als beton ervarendoor de gebruikers. Evenminworden de talrijke dakvlakkenvan betonnen dakpannen alsbeton herkend. Datzelfde geldtvoor de vele binnen- en buiten-wanden die zijngemetseld vanbetonstenen. Dat heeft te makenmet de kleuren structuur vanhet oppervlak. Beton kent 'men'alseen bouwmateriaal met eenglad,grijs en gesloten oppervlak.Enover zulke oppervlakken ismen vaak niet zo enthousiast.Niet altijd ten onrechte. Daarzijn in principe twee redenenvoor. De eerste reden iseenpsychologische: grote geslotenvlakken hebben iets onsympa-thieks; ze kunnen wordenervaren als een onaangenameuitdrukking van macht. Boven-dien lijkt het materiaal zich teonttrekken aan de normaledeelbaarheid van alle materie.De tweede reden iseen esthe-tische: een glad, gesloten opper-vlakisheel moeilijkgaafen egaalte maken. Inzo'n oppervlak valtelke verstoring, elk scheurtje,elke onvolkomenheid invlakheiden kleur onmiddellijk op. Denkmaar aan een spiegel; het kleinstekrasje wordt gezien. Bij eenmateriaal met een meer ruw ofkorrelig oppervlak ligt dat heelanders. Bijvoorbeeld baksteen.Elkkorreltje in het oppervlakzorgt voor verstrooiing van hetopvallende licht, waardoorkleuren wat 'wazig' wordenwaargenomen. Kleur-en vlak-heidsverschillen zijn daardoorveel minder kritisch.Door bovendien een groot vlaksamen te stellen uit kleineelementen, benadrukt menvisueel nog eens dat deelementen een eigen waardehebben, waarbij verschillen inkleur tot een zekere mateaanvaardbaar of zelfsgewenstzijn.Betekent dit relaas dat gladbeton niet mooi kan zijn? Geens-zins.Fraaie gladde betonopper-vlakkenzijn zeker wel te maken,alseen aantal zaken maar goedwordt beheerst en de beper-kingenin acht worden genomen.We zullen ze zo benoemen.Daarnaast willen we - maar danineen volgende uitgave - latenzien wat de esthetische kwali-teiten Zijn van de vele andereoppervlakstructuren die in betonmogelijk zijn.Want van betonkun je maken wat je wilt.De benaming schoon betonzorgt voor enige spraakverwar-ring, omdat deze term verschil-lend wordt gebruikt. Inalgemenezinwordt met schoon betonbedoeld beton dat in 't zichtblijften daarom aan bepaaldeesthetische eisen moet voldoen.Inengere zin wordt vaak betonbedoeld dat glad uit de bekistingkomt en daarna geen nadereoppervlakafwerking krijgt.Als wij hier over schoon betonspreken, bedoelen we het bredebegrip: beton dat in't zicht blijften waaraan zekere esthetischeeisen worden gesteld.De specifieke vormen van schoonbeton kunnen we onderscheidennaar de wijze waarop het opper-vlakwordt afgewerkt:I. beton dat na entkisten nietverder wordt bewerkt;2. beton waarvan het oppervlaknaontkisten met mechanischeof chemische middelen wordtbewerkt zodat de cementhuidwordt verwijderd.De eerste categorie splitsen wenog eens in:a. gladbeton, waarmee webedoelen beton gemaakt ineen bekisting met een gladde,gesloten bekistingshuid;b. glad beton met een oppervlak-structuur, verkregen doorstructuur in de bekisting.Indeze aflevering houden weonsspecifiek bezig met gladbeton zonder speciale oppervlak-structuur. Bovendien beperkenwe ons tot beton met normaalgrijs cement. De mogelijkhedenom de kleur te beïnvloedendoor toepassing van bijvoorbeeldwit cement of kleurstoffen blijftbuiten beschouwing. Vandaar dekop boven dit artikel: glad, grijs,schoon.Als u denkt dat met al dezebeperkingen dit een afleveringwordt over het eenvoudigstebeton, dan heeft u het mis. Decombinatie van schoon, glad engrijs blijkt allerminst eenvoudig.d betonDe visuele kwaliteit van een gladbetonoppervlak wordt bepaalddoor de kleur,de vlakheideneventuele onvolkomenhedenzoals luchtblazen. scheurtjes,verontreinigingen e.d. Onzeaandacht gaat vooral uit naar hetaspect kleur.Welke factorenbepalen de kleur vanhet beton-oppervlaken waardoor ontstaankleurverschillen?Ter illustratie vandeze aflevering dienen drie gebouwen inRotterdam, ontworpen door architectWG. Quist. Hierboven eeninterieuropname vanhet Maritiem Museum.foto: Henk vanderVeen, Maassluis.Het ligt voor de hand te veron-derstellen dat de kleur van hetbetonoppervlak afhangt van degebruikte grondstoffen, dus vancement, zand en grind. Voor eenglad betonoppervlak gaat datniet op. Omdat beton bestaat uitgrondstoffen van verschillendekorrelafmetingen, treft men aanhet oppervlak slechts de fijnstematerialen aan. Grind ontbreektgeheel, van zandworden alleende allerfijnste delen aangetroffen.Voor het grootste deel bestaathet oppervlak uit cementsteen.Met andere woorden: we kijkenvooral tegen de cementhydratenaan.Het isdan ook geen wonder datde kleur bovenal wordt bepaalddoor de kleur van de cement-steen. VoortS zijnvan invloedporositeit en kalkafzetting. Degrijze kleur van cementsteenkent dan ook oneindig veelnuances.Bovendien iser verschil in kleurtussen verschillende cernentsoor-ten, -klassen en -fabrikaten. Voorschoon beton inéén gebouw ishet daarom van belang dat menvasthoudt aan één fabrikaat entype cement.PorositeitAls we uitgaan van normaal grijscement, wordt de tint van hetbetonoppervlakin de eersteplaats bepaald door de porositeitvan de cementsteen aan hetoppervlak. De porositeit isopzijnbeurt weer afhankelijkvande hydratatiegraad en de water-cementfactor.Hydratatie iseen langdurigproces. De mate waarin hethydratatieproces isvoortge-schreden wordt uitgedrukt in dehydratatiegraad, van 0 tot 100Nu is 100 % hydratatie praktischonhaalbaar; ook niet op langetermijn en zeker niet aan hetoppervlak dat na ontkistenuitdroogt. Cementsteen aan hetoppervlak zal dan ook niet overaleenzelfde hydratatiegraadhebben. De kleurverschillen diehieruit voortvloeien zijnhetgrootst direct na entkisten.Voor een deel zullen dezeverschillen nog wat wegtrekken.Hieraan verwant isde invloedvan het watergehalte. Het water-gehalte van betonspecie wordtvastgelegd in de water-cement-factor. Er isaltijd sprake van eenzekere (zij het geringe) spreidinginwater-cementfactor. Hetoppervlak isniet homogeensamengesteld en dus niet egaalvan kleur.Aan het oppervlakkomen plaatsen voor met eenhogere en plaatsen met eenlagere water-cementfactor. Ditwordt vooral veroorzaakt doorontmenging, soms gepaardgaande met waterafscheidingwelke tijdens en na het stortenen verdichten kan optreden.Hierdoor kan bijvoorbeeldbovenin een wand of kolom eenhogere water-cementfactorvoorkomen dan onderin. Meerwater betekent een grotereporositeit. Na verharding enuitdroging zijn de gevolgendaarvan zichtbaar alskleurver-schillen.Plaatsen met een hogere water-cementfactor (de meer poreuzedelen van het oppervlak) zijnlichter gekleurden plaatsen meteen lagere water-cementfactor(de minder poreuze delen vanhet oppervlak) zijn donkerdergetint.Dit hoeft lang niet altijd storendte zijn. Het fraaie wolkige ofgemarmerde uiterlijk van betonisonder andere aan dit effect tedanken.KalkafzettingNaast decementhydraten die bijde verhardingsreactie wordengevormd,is er nog een reactie-produkt: calciumhydroxide, ofvrije kalk.Voor het grootstedeel kristalliseert dit uit in deporiën van de cementsteen.Hoewel het een slecht oplosbarestof is, blijfttoch een deel opge-lost in het poriewater. Ook hetlaagjewater dat zich vormttussen bekisting en betonspecieraakt ermee verzadigd. Als hetbetonoppervlak na entkisten aande buitenlucht wordt bloot-gesteld, reageert koolzuurgas uitde lucht met de opgeloste kalk,waarbij het in de vorm van witcalciumcarbonaat wordt afgezet.Zolang het oppervlak vochtigblijft,wordt vanuit de poriënnieuwe kalkaangevoerd en gaatde vorming van calciumcarbonaatdoor; waardoor de kleur van hetoppervlak wordt beïnvloed. Ertreedt een vrij gelijkmatigeverkleuring op, die veelal nietstorend is.De kalkafzetting is bijgebruikvan portlandcement sterker enopvallender dan bijhoogoven-cement. Inde eerste plaats ishoogovencement op zich allichter van kleur dan portland-cement. Omdat voorts hethydratatieproces van beton methoogovencement wat langzamerop gang komt, zal bijentkistenhet oppervlak van dit betonporeuzer zijn dan bij gebruik vanportlandcement. Dit betekentdat het oppervlak snelleruitdroogt, waardoor de uiteinde-lijkehydratatiegraad aanhetoppervlak lager zal uitvallen.Deresulterende lichtere tint van hetoppervlak versluiert het effectvan kalkafzetting.Er dient nog een nadelig effectvan kalkafzetting te wordengenoemd. Het versterkt dekleurverschillen die wordenveroorzaakt door de algenoemde variaties in water-cementfactor. Een plaatselijkhoge cementconcentratie (lagewcf) veroorzaakt een donkerge-kleurd oppervlak, met een lageporositeit. Vanuit deze cement-steen zal de aanvoer van vrijekalk naar het oppervlak tragerverlopen dan vanuit meerporeuze cementsteen. De afzet-ting van het laagjecalciumcarbo-naat versterkt het kleurverschildat bestaat tussen plaatsen methogere en lagere water-cement-factor.Tijdelijke en permanente kleur-verschillenTussen de regels door is in hetOokindenieuwe stadsschouwburgte Rotterdam heeft Quistervoorgekozenhet gladde betonoppervlaknietnaderte bewerken of te bekleden.Ditstelt hogeeisenaanzowelbetonsamenstelling enbekisting alsaanstortenen verdichten, omonvolkomenheden inhetbetonoppervlak te voorkomen.foto: Henk vanderVeen, Maassluis.bovenstaande al aangegevendatde kleurverschillen die naentkisten aanhet licht komen,niet altijd blijvend zijn. Kleurver-schillen alsgevolg van plaatselijkeverschillen in verhardingsomstan-digheden, kunnen in de loop dertijd nog wat vervlakken, naar-mate het hydratatieprocesvoortgaat.Kleurverschillen ten gevolge vanzaken zoals ontmenging, plaatse-lijke verschillen in samenstellingen dichtheid zijn daarentegenblijvend.Heel bekend alstijdelijk kleur-verschijnsel is deblauwe kleurvan beton met hoogovencement.Als beton met hoogovencementgoed is verdicht en voldoende isverhard, kan bij ontkisten eenlichte tot vrij sterke blauweverkleuring waarneembaar zijn.Bepaaldechemische stoffen in dehoogovenslak veroorzaken dezeblauwe kleur. Bij expositie aandelucht zullen deze stoffen oxide-ren, waardoor de verkleuringvanzelf weer verdwijnt.ontechnologischemaatregelenHoe kunnen we dit verhaalsamenvatten in enkele beton-technologische aanwijzingen?Het verhaal langslopend komenwe tot de volgende conclusies:kies één cementfabrikaat en-soort voor het hele werk;zorg voor een mengsel vanconstante samenstelling enmet grote samenhang;- zorg voor optimale mengingen minimale spreiding in wcf;- zorg voor een gelijkmatigeverdichting en voorkomontmenging;- zorg voor een gelijkmatigenabehandeling.Het betonoppervlak ishetspiegelbeeld van het bekistings-oppervlak. Elke oneffenheid,elke naadin de bekisting zal in---------------01------------------hetbetonoppervlak wordenafgebeeld. Voor een glad beton-oppervlak isdus een gladde huidvan de bekisting noodzakelijk.Hiervoor kunnen we gebruikmaken van bekistingsplaten vanhout of staal of kunststof. Voorgrote wandvlakken zijn meer-dere platen nodig. De nadentussen deze platen zullen hoedan ookaftekenen op het beton-oppervlak. Vande nood kan eendeugd worden gemaakt, indiende architect dit gegeven inzijnontwerp verwerkt. Dit betekentdat hijvoor de uitvoering deplaatafmetingen vastlegt enaangeeft hoe de platen moetenworden gerangschikt in het vlak.Voorts moeten de naden zodanigworden gedicht dat er geencementwater kan weglekken.De stijfheid van de bekisting isvoor glad beton uitzonderlijkbelangrijk.Tijdens het storten enverdichten mag de bekistingnergens vervormen onder dedruk van de betonspecie.Aan het schoonmaken van debekisting voor het storten moetveel zorg worden besteed. Alleeventuele schilfersvan decementhuid die na een voriggebruik op de bekisting zijnachtergebleven, moeten wordenverwijderd.Op horizontale bekistingsdelen,voor vloeren of balken, kangemakkelijk vuil,resten bind-draad o.i.d. blijvenliggen. Derge-lijke kleinigheden kunnen, indienze voor het storten niet wordenopgemerkt, alle goede zorg dieaan het werk wordt besteedteniet doen.kistingsmiddelenOm te kunnen ontkisten zonderrisico van beschadigingen van hetbetonoppervlak. zal men gebruikmaken van ontkistingsmiddelen.De keuze van het ontkistings-middel moet worden afgestemdop het bekistingsmateriaal; demate van absorptie door hetbekistingsmateriaal is bijvoor-beeld een belangrijk gegeven.Ontkistingsmiddelen kunneninvloed hebben op de kleur vanhet oppervlak. Voor schoonbeton moeten ze daarom vrij zijnvan kleurstoffen en verontreini-gingen en - heel belangrijk - inminimale laagdikte wordenaangebracht. Om een zo gelijk-matig en dun mogelijke verdelingover het oppervlak te realiseren,isvernevelen van de olie demeest geschikte methode vanaanbrengen.Een schat aan gegevens overontkistingsmiddelen iste vindenin CUR-rapport 97 'Ontkistings-middelen'.rten en verdichtenBij het storten moeten ontmen-ging en luchtinsluitingen wordenvoorkomen. Om ontmengingtegen te gaan, dient in de eersteplaats de valhoogte van de beton-specie te worden beperkt. Dezezal niet meer dan circa 40-50 cmmogenbedragen, Bij hogerebetonconstructies dient delaagdikte die inéén keer wordtopgebracht en verdicht, teworden beperkt. Inveel gevallenzal het gebruik van een stort-koker een goede oplossing zijn.Stortnaden in één element zijnvanzelfsprekend uit den boze.De consistentie van de beton-specie moet zodanig zijndat metde ter beschikkingstaandeverdichtingsmiddelen alle luchtuit de specie iste verdrijven,zonder dat er sprake isvanontmenging.Trilnaalden mogen niet inaan-ral