F errocement en gewapend beton zijn ver- wante materialen. Het zijn beide cement- gebonden en met betonstaal gewapende composieten. Het cementgehalte bij ferro- cement is hoog, waardoor het materiaal zeer sterk is en een dichte opper vlaktestructuur heeft. Als bindmiddel kunnen verschillende soorten cement worden gebruikt. Vanwege de eigenschappen wordt over het algemeen gekozen voor portlandcement (CEM I). De minimale hoeveelheid cement bedraagt 600 kg/m³ en de water-cementfactor is maximaal 0,4. De gemiddelde druksterkte van ferrocement is rond de 80 N/mm². De grootte van het toeslagmateriaal verschilt sterk met dat van normaal beton. Waar de maxi- mumkorreldiameter van normaal beton rond de 30 mm ligt, is dat bij ferrocement ongeveer 4 mm. Er worden ook hulpsto? en toegepast, zoals een stof om waterstofvorming door het gegalvaniseerde draadgaas te voorkomen. De korrelopbouw van de zandfactie is, net als bij normaal beton, een belangrijk aspect voor de verwerkbaarheid en de uiteindelijke dicht-heid van het materiaal. Die dichtheid is bij ferrocement aanzienlijk. Het materiaal is zo dicht dat water niet door het opper vlak dringt en een dekking van 6 mm op het verzinkt stalen wapeningsnet afdoende is (foto 2). Dit is vast- gesteld met carbonatatiemetingen en indrin- gingsproeven. De diameter van het staal is over- eenkomstig kleiner. Tegenover staafdiameter van Ø6 tot ongeveer Ø20 mm van normaal beton in het betre? ende toepassingsgebied (balkons, Lichtgewichtelementen van ferrocement DUNNE ELEMENTEN MET CEMENTGEBONDEN MORTEL EN ÉÉN OF MEERDERE L AGEN FIJNMAZIGE WAPENING Ferrocement is een bouwmateriaal dat wordt samengesteld uit een cementgebonden mortel en één of meerdere lagen ? jnmazige wapening ('ferro'). Hiermee kunnen zeer dunne of holle constructies worden gemaakt, waarmee aanzienlijk op het gewicht kan worden bespaard. Waar de maximumkorreldiameter van normaal beton rond de 30 mm ligt, is dat bij ferrocement ongeveer 4 mm 12 VAKBL AD 1 2021 Auteur Leon Kolster, Rosalie Verloop, microbeton Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 12Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 12 15-03-21 12:1715-03-21 12:17 luifels, enz.), staan draadgaas en staven met dia- meters van ongeveer Ø1 mm à Ø1,5 mm tot circa Ø10 mm (foto 2). Het wapeningspercentage en het specifi eke aanhechtingsopper vlak per volume-eenheid liggen bij ferrocement veel hoger. LICHTGEWICHTELEMENTEN Door de beschreven materiaalsamenstelling is het mogelijk producten zeer dun te construe- ren. Er worden massieve prefab elementen ver vaardigd met dikten van 25 mm tot 150 mm. Om aan te tonen dat bij deze dunne construc- ties de vereiste sterkten worden gehaald, zijn bij TNO diverse belastingsproeven uitgevoerd. Om het gewicht te beperken, is het ook moge- lijk holle elementen te maken met een dikte vanaf 150 mm (foto 1, fi g. 3). Deze elementen hebben een dunne buitenschil en ribben in de middelste zone en zijn voorzien van een lichtge- wichtkern van EPS. Hiermee kunnen de ele- menten tot wel 85% lichter worden uitgevoerd dan de elementen die in traditioneel beton wor- den gemaakt. Toepassing van ferrocement kan vanuit milieu- technisch oogpunt interessant zijn. Weliswaar bevat het meer cement dan normaal beton, waardoor de MKI-waarde met ?34/m 3 hoger is dan normaal beton (< ?25/m 3). Maar dat wordt gecompenseerd doordat er minder kubieke meters nodig zijn, zeker als er EPS in de elementen wordt toegepast. TOEPASSINGSGEBIEDEN Elementen van ferrocement hebben de uitstraling van beton en kunnen in verschillende kleuren, vormen, structuren en reliëfs worden ver vaardigd. Het materiaal kan bij een breed scala aan (bouw)producten worden toegepast. Waar ferrocement in het begin vooral werd gebruikt bij de productie van prefab balkons, FERROCEMENT DOOR DE JAREN HEEN Ferrocement is geen nieuw materiaal. De ontstaansgeschiedenis gaat terug naar omstreeks 1850, toen er voor het eerst bloembakken en tuinmeubels werden vervaardigd van met draadgaas ver- sterkte cementmortel. Met de opkomst van gewapend beton is ferrocement in de vergetelheid geraakt tot omstreeks 1940. Toen ontdekte de Italiaanse bouwmeester Pier Luigi Nervi het materiaal opnieuw. In deze tijd was arbeid heel goedkoop en materiaal duur. In samenwerking met onder andere de Technische Hogeschool Milaan is uitgebreid wetenschappelijk onderzoek naar ferrocement en de eigenschappen verricht en onder Nervi's leiding zijn prachtige architectonische bouwwerken in het materiaal gerealiseerd. Doordat er na de Tweede Wereldoorlog op een gegeven moment geen materi- aalschaarste meer was en arbeid steeds duurder werd, werd ferrocement opnieuw minder toegepast. De ontwikkeling van ferrocement zette zich met name door in de jachtbouw en kano's. Later, eind jaren tachtig, bleek het materiaal ook weer interessant voor de bouw. Zo bleken balkons vervaardigd met ferrocement, die circa 70% lichter waren dan conventionele balkons, zeer geschikt voor de her- ontwikkeling van bestaande gebouwen. 1 Constructie met wapening van verzinkt staal 2 Elementen voorzien van EPS-kern Om het gewicht van de elementen te beperken, is het ook mogelijk ze te voorzien van een lichtgewichtkern van EPS 13 VAKBL AD 1 2021 Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 13Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 13 15-03-21 12:1715-03-21 12:17 wordt het tegenwoordig ook toegepast voor bij- voorbeeld luifel-, galerij-, trap- en gevelele- menten. Door het lage gewicht is toepassing interessant voor renovatie- en transformatie - projecten waarbij gewicht een beperkende fac - tor is. Door het gebruik van lichtgewichtele - menten is vaak uitbreiding van een bestaande constructie mogelijk zonder grote constructieve aanpassingen te hoeven doen. Ook als spuitbe - ton kent het materiaal diverse toepassingen. MONTAGE BALKONELEMENTEN De balkon- en luifelelementen zijn via projectspecifiek ontworpen ophangconstruc - ties (achteraf) te monteren. Hier voor is een kokersysteem ontwikkeld waarmee de ele - menten achteraf over twee staalprofielen kun- nen worden geschoven (fig. 3). De balustrades worden op de begane grond bevestigd op de balkonplaat. Ver volgens worden de complete balkons met balustrades naar boven gehesen en over de stalen kokerprofielen geschoven, en door middel van vier stelbouten op de gewenste hoogte gedraaid. Dit versnelt het montageproces enorm en vermindert de tijd op de bouwplaats. Omdat door het kokersysteem onderstempelen niet meer nodig is, kunnen elementen na het sluiten van de gevel worden bevestigd (tot vlak voor oplevering). Door dit systeem zijn de elementen bovendien demon- tabel en kunnen ze worden hergebruikt. Dit kokersysteem maakt, net als het lage gewicht van de elementen, de oplossing interessant voor transformaties. Bijvoorbeeld de transf - ormatie van oude kantoorpanden met dunne vloeren naar een appartementencomplex waar de buitenruimte aan de bestaande vloer vast - gemaakt moet worden. PREFAB PRODUCTIE Het fabricageproces van prefab elementen met ferrocement begint bij de vaststelling van het ontwerp. In nauw overleg met de opdrachtgever wordt dit ontwerp op alle onderdelen vastgesteld, zoals de vorm, de positie van de balustrades, de consoleveran- kering en de positie van de hemelwaterafvoer. Het vastgestelde ontwerp wordt in de produc - tietekeningen verwerkt. Ver volgens worden de elementen in een geconditioneerde omgeving in de fabriek ver vaardigd. Voor alle elementen worden specifieke mallen gemaakt. Deze kunnen worden gemaakt van hout, kunststof of staal. Bij grote series wordt vaak gebruik - gemaakt van een stalen mal. Bij kleinere series wordt hout gebruikt. Voor de mortel wordt gebruikgemaakt van een zelfverdich- tend mengsel (foto 4). Elementen met EPS-kernen worden voorzien van een drukconstructie ? bestaande uit sta- len of houten balken ? die er voor zorgt dat het EPS en de wapening tijdens het storten niet kunnen opdrijven. Na het storten wordt de stortzijde afgewerkt met de door de opdrachtgever gekozen afwerkingsklasse. In verband met het kwaliteitssysteem worden de mallen, wapening, de elementen voor vrijgave stort, en het gereed product nauwkeu- rig gecontroleerd. 3 Holle balkonelementen met ophangsysteem Met een kokersysteem kunnen de elementen achteraf over twee staalprofielen worden geschoven BRL In 2001 is een BRL voor ferrocementproducten vastgesteld, de BRL 2811. Op basis hiervan kan een KOMO-certificaat worden verkregen. 4 Storten ferrocement met een zelfverdichtend mengsel 14 VAKBL AD 1 2021 Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 14Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 14 15-03-21 12:1815-03-21 12:18 FERROCEMENT IN DE PR AK TIJK Voor Vanderlande in Veghel is een nieuw kantoorpand gebouwd. Voor dit project zijn lichtgewichtluifelelementen en lamellen met een EPS-kern geproduceerd, als zonwering (foto 5). Hier voor is een vergelijkbaar koker- systeem toegepast als bij de eerder beschre - ven balkons. Voor het transformatieproject in het Wijnhavenkwartier in Den Haag zijn het voormalig ministerie van Veiligheid & Justitie, ministerie van Binnenlandse Zaken en het ministerie Koninkrijkrelaties getransformeerd tot een nieuw levendig stadscomplex met appartementen. De buitenruimte werd gecreëerd door aan de bestaande vloerplaten circa 200 ruime, uitkragende balkons te plaatsen (voor video zie artikel op www.betoniek.nl). Dankzij het toepassen van het kokersysteem konden de balkons achteraf, compleet met balustrade, worden geplaatst zonder te hoeven onder - stempelen. Door het gebruik van lichtgewich- telementen zijn deze balkons circa 65% lichter ten opzichte van traditionele balkons. In dit project weegt een balkon uitgevoerd in traditi- oneel beton ongeveer 2500 kilo. Hetzelfde balkon uitgevoerd in ferro cement weegt slechts 900 kilo. Een ander voorbeeld van ferrocement in de praktijk zijn de lichtgewichtgevelelementen voor het nieuwe Maria Montessorigebouw van de Radboud Universiteit in Nijmegen. De raamkaders voor dit gebouw zijn bedacht en ontworpen in traditioneel beton. Na bereke - ningen bleek de uitvoering in traditioneel beton erg zwaar te zijn. Hierdoor moest er rekening worden gehouden met zwaardere verankeringen en kleinere elementen. De aan- nemer heeft uiteindelijk er voor gekozen de elementen uit te laten voeren in ferrocement. Hiermee waren grotere elementen mogelijk en konden stijlen worden gecombineerd. Zo waren er minder en lichtere verankerings - punten nodig (fig. 6). 5 Gevelelementen van ferrocement voor Vanderlande in Veghel 6 Ophangsysteem raamkaders Maria Montessorigebouw van de Radboud Universiteit in Nijmegen 15 VAKBL AD 1 2021 Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 15Betoniek VB 1-2021_5-ferrocement.indd 15 15-03-21 12:1815-03-21 12:18