4 VAKBLAD I 3 2015auteur Henk Oude KempersRealisatie van gebogen schoonbeton in het WaterliniemuseumZo mooi kan doGebogen wanden en een maquette, beide indonker gekleurd schoonbeton. Dat zijn dekenmerkende elementen van het fraaivormgegeven nieuwe Waterliniemuseum bijBunnik. Duidelijke ontwerpspecificaties enwerkplannen, omvangrijke proefstorts enzorgvuldige afwerking leidden samen metvakmanschap van de aannemer tot hetgewenste eindresultaat. On-Nederlands mooi,wordt wel gezegd.VAKBLAD I 3 20151Het Waterliniemuseumbij Bunnik, vormgegevenmet donker schoonbetonfoto's (m.u.v. foto 4 en 5):Henk Oude Kempers,www.schoonbeton.comProjectgegevensproject Waterliniemuseumlocatie Fort Vechten, Marsdijk in Bunnikopdrachtgevers Waterliniemuseum en provincie Utrechtuitvoering Heijmans Civielexpertise schoonbeton J.H.M.(Henk) Oude Kempers (Nebest)leverancier bekistingen Heijmans Bekistingenleverancier betonmortel Dyckerhoff Basalbeproevingen betonmortel ontwerpfase Mebinleverancier pigment Scholz Beneluxarchitect Studio Anne Holtropconstructeur ontwerpfase Royal HaskoningDHVconstructeur uitvoeringsfase Bartels Ingenieurs voor Bouw en Infrabouwperiode 2012-2015bouwkosten 5 miljoen5VAKBLAD I 3 2015Artikelenserie schoonbetonDit is het vierde artikel in een serie over de realisatie vanschoonbeton. Eerder kwamen al aan bod de wijzigingen inCUR-Aanbeveling 100, de rol van de schoonbetonco?rdinatoren prefab schoonbeton.Deze artikelen zijn te lezen op www.betoniek.nl/schoonbeton. In deze vierde aflevering staan praktijkerva-ringen bij ter plaatse gestort schoonbeton centraal. Laterwordt nog ingegaan op onder meer eisen aan betonmortel-samenstellingen en de eisen aan bekistingen.De Nieuwe Hollandse WaterlinieDe Nieuwe Hollandse Waterlinie (NHW) is een verdedigings-linie van 85 km lang (van Muiden tot De Biesbosch) en 3 tot5 km breed. Hij bestaat uit een gekoppeld stelsel van water-werken, forten en bunkers. Het Fort Vechten (uit 1870) is hetgrootste fort van de linie. De NHW diende ter vervanging vande uit eind 17e eeuw daterende (Oude) Hollandse Waterlinieen deed dienst van 1815 tot ongeveer 1940. De Oude enNieuwe Hollandse Waterlinie vormen samen het grootsterijksmonument van Nederland en staat op de nominatie voorde werelderfgoedlijst van Unesco. In het Waterliniemuseumleren bezoekers alles over de werking en de historie van deHollandse Waterlinie en hoe wij ons generaties lang kondenverdedigen tegen indringers.nker beton zijnHet Waterliniemuseum ligt verbor-gen in het glooiende grondmassiefvan de vesting Fort Vechten nabij Bunnik,tussen de historische oudbouw van hetfort en de kazerne. De ingang van hetmuseum is bereikbaar via de gemet-selde constructies van het fort. Hetmuseum heeft een oppervlakte vancirca 1850 m2. Het is een labyrint vangebogen wanden met verschillendestralen, uitgevoerd in donker beton(foto 1), waarmee aansluiting is gezochtmet het naastliggende fort. Dezewanden volgen de lijnen van het aan-sluitende talud (fig. 3). Het interieurbestaat uit expositiezalen, een restau-rant en een presentatiezaal.Heel bijzonder is de in beton uitge-voerde, 50 m lange maquette in devloer van de buitenpatio van hetmuseum (foto 2). Met deze maquetteis het stelsel van polders, rivieren endijken van de Waterlinie afgebeeld inschaal 1:20. Met behulp van sluizenkan deze maquette door bezoekersonder water worden gezet. Zo wordteen goede indruk verkregen van deverdedigingslinie. Het gebied rond hetfort heeft een herinrichting ondergaanwaardoor een prachtig park en wandel-gebied is ontstaan.In dit artikel wordt ingegaan op desuccesfactoren en de zorgpunten bij deuitvoering van de constructies in donkerschoonbeton. Maatgevend hierbij wasde toepassing van CUR-Aanbeveling100, versie 2004 (CUR100).OntwerpspecificatiesDe gebogen en donkere betoncon-structies stelden hoge eisen aan zowelde bekisting als de uitvoeringstechniek.Deze eisen zijn verwoord in de ontwerp-specificatie van de opdrachtgever/architect. Deze specificatie is opgesteldaan de hand van artikel 6 uit CUR100,waarin is opgenomen waaraan eendergelijke specificatie minimaal moetvoldoen. Ook is rekening gehoudenmet de controlelijst uit bijlage B vandeze CUR-Aanbeveling.Als uitgangspunt voor het schoonbetonis gedefinieerd dat oppervlakken blijvendverdedigingslinie. Het gebied rond het3Tekening van de vesting Fort Vechten2De betonnen maquette in de vloervan de buitenpatio geeft bezoekerseen beeld van het stelsel van polders,rivieren en dijken van de Waterlinie6 VAKBLAD I 3 2015zichtbaar zijn en na het ontkisten nietworden bewerkt. Ruwbouw is dusafbouw. In de specificatie zijn ontwerp-tekeningen opgenomen (plattegronden,gevelaanzichten, doorsneden, detailsen materiaalstaten, ook van de beton-maquette), alsmede een voorstel metde stortonderdelen en een idee voor dewerkvolgorde.Ook zijn referentieprojecten genoemdwaarbij is uitgegaan van donkere kleuren:onder andere Atelier Bardill (Scharans,Zwitserland; foto 4) en Bruder KlausKapel (Wachendorf, Duitsland; foto 5).Tijdens de aanbestedingsfase is de ont-werpspecificatie gemodificeerd in over-leg met de aannemers. De volgendeconcrete zaken zijn vastgelegd:? uitvoering volgens CUR100:2004(oppervlakteklasse B) en op te stellenwerkplan;? alle wanden en vloeren ter plaatsegestort in normaal verdicht beton;? uitvoeringswijze en keuringscriteriavooraf bepalen aan de hand vanproefstorts of mock-ups;? proefstort beoordelen op kleur,naden, schroef- of spijkerpatroon,luchtbellen, kalkuitbloei, aftekenendekkingsblokjes;? vloeren gevlinderd en gestraald;? betonmengsel (C28/35) op basis vancement CEM III, grind 31,5 mm envulstof (vliegas of steenmeel), fijnedelen 180 l/m3;? toepassing van gepigmenteerdbeton; kleur donkerbruin op basisvan 8% kleurstof (massadeel cement)(Scholz Benelux);? oerdelen en roestdelen in toeslag-stoffen beperken volgens art. 7.1.2en bijlage H van CUR100:2004;? betondekking ten minste 35 mm;dekkingsblokjes in zelfde donkerekleur als het beton;? gladde bekistingkist met plaatnaad-en centerpenverdeling volgensontwerptekening; aftekening vanspijker- en schroefpatroon beperken;? centerpennen: 1 per m2; mortel-lekkage beperken;? wapening en scheurbeheersingvolgens detailberekening aannemer(volgens CUR100 tabel 1, scheur-wijdte max. 0,1 mm);? nabehandeling: hydrofoberen, tijdelijkafdekken na ontkisten en gebruiktype 8 voor centerpenafwerking(CUR100, 4.4).Proefstorts, mock-ups enwerkplannenOm zekerheid te verkrijgen dat aande ontwerpspecificaties kon wordenvoldaan, zijn vooraf diverse proevenuitgevoerd. Dat proeven moestenworden uitgevoerd, was al opgenomenin de ontwerpspecificatie, alleen hetaantal mocht door de aannemer wordenvastgesteld.De eerste proeven zijn al tijdens deontwerpfase genomen. In overleg metde betoncentrale die in het voortrajectwas betrokken (Mebin), zijn proevengedaan met de mengselsamenstellingen de kleurstoffen om tot een ontwerp-specificatie te kunnen komen. Overi-gens is in de uitvoering uiteindelijkgekozen voor een kleurstofmix van26 kg/m3 (in specificatie stond 8%).Voorafgaand aan de uitvoering is eenproefstort uitgevoerd bij de bekistings-fabriek van Heijmans in Meppel. Vangroot belang was daar het onderzoe-ken van de juiste werkmethode bij degebogen bekistingen. De proefstortswaren tevens van belang om bouw-kundige aansluitdetails te onderzoeken.Op de bouwplaats zijn nog enkeleproefstorts uitgevoerd om de resulta-ten met de betonmengsels en bekis-tingsnaden te testen (foto 6). Ook is deopbouw van de sandwichconstructieonderzocht. Op een wanddeel van eenproefstort is afgetekend welke kleur,kistnaad, luchtbel, centerpen en stort-6Mock-up proefstortster controle vanbetonmengsels enbekistingsnaden4Atelier Bardill in Scharans, ZwitserlandProefstorts, mock-ups en5Bruder Klaus Kapel in Wachendorf, Duitsland7VAKBLAD I 3 2015naad zijn gekozen. Deze golden alsreferentie voor de keuring in het werk.Lopende het uitvoeringsproces zijn eracht zogenoemde mock-up-overleggengeweest om te komen tot de juistekeuzen. Tijdens de proefstorts is vast-gesteld dat de korrelgrootte van hetbetonmengsel moest worden aangepastvan Dnom 31,5 mm naar Dnom 16 mm,dat hoogvloeibaar beton moest wordentoegepast en dat mechanisch moestworden verdicht.Tijdens de expositie van de proef-elementen kon ook een indruk wordenverkregen van de risico's van kalkuit-bloei of kalkstrepen op het donkerebeton. Deze fenomenen deden zichwel voor, maar minder dan verwacht.De grote hoeveelheid fijne delen in hetbetonmengsel (cement, kleurstof ensteenmeel) heeft gezorgd voor eendicht mengsel aan het oppervlak endaarmee een beperking van storendekleurverschillen.In de ontwerpspecificatie was eenhydrofobering van de oppervlakkenopgenomen om deze kleurverschillente beperken. Mede op basis van eerdereervaringen is tijdens de proefstortsgekozen om alle oppervlakken licht aante stralen met olivijnzand. Hierdoor konde hydrofobering achterwege blijven.Het licht aanstralen van alle wanden(in de afwerkfase) was een goede keuze,omdat daarmee ook kleurverschillenworden teruggedrongen die ontstaandoor onder andere bekistingsolie, vrijekalk of vervuiling (foto 7). De keuze voorlicht aanstralen (meerwerk) was een vande succesfactoren van het project.De gekozen werkmethoden in het werkzijn mede gebaseerd op basis van deresultaten van de proefstorts en zijnvastgelegd in werkplannen. CUR100geeft daarvoor ook aanwijzingen in devorm van model werkplannen. Ondermeer zijn werkplannen gemaakt voorfundering en ondervloeren, gebogenwanden en de maquettevloer. Debekistingsspecialisten van HeijmansCiviel hadden een groot aandeel in dewerkplannen, door de inbreng vanpraktisch vakmanschap bij de omschrij-ving van de werkmethoden. Eenbelangrijk onderdeel van het werkplanwas de Werkinstructie Kleurbeton vande uiteindelijke betonmortelleverancierDyckerhoff Basal Betonmortel.Uitvoering wandenDe gebogen wanden vari?ren inhoogte van 7 tot 10 m en zijn groten-deels als sandwichconstructie uitge-voerd. Ze bestaan aan weerszijde uitbeton met daartussen thermische isola-tie (EPS, foto 8). De totale wanddiktebedraagt 0,6 m (fig. 9). De uitvoering8Wandkist met EPS voorsandwichconstructie7Door de wanden in deafwerkfase licht aan testralen werden kleur-verschillen terugge-drongen; links wandenaangestraald, rechtsnog niet aangestraald9Detail wand8 VAKBLAD I 3 2015van deze wanden vroeg om de nodigeinventiviteit. Zo is de isolatie verticaalmet ronde (hol en bol) aansluitingenuitgevoerd om de verschillende stralente kunnen maken. Voor de vlakkegrondkerende wanden is gebruik-gemaakt van 7 m hoge panelen. Dezewanden zijn in ??n keer gestort. Bij degebogen buitenwanden is gekozenvoor storten in meerdere panelen enstortgangen (foto 10).De architect is bij de esthetische kwali-teit van onder andere de stortnaden enplaatnaden uitgegaan van enigerobuustheid in relatie tot de uitstralingvan het fort. De contactbekistingbestond uit gecoat multiplex met eendikte van 4 mm, met nieten vastgezetop de gebogen ondergrond van latten(foto 11). De nieten zijn in een patroongeplaatst om het optimale esthetischeresultaat te bereiken volgens de ont-werpspecificatie. Daarin is aangegevendat het patroon niet of nauwelijks magaftekenen.Alle bekistingen voor de gebogen wan-den zijn in segmenten op de fabriekgemaakt en in het werk samengesteld.De uitwendige hoeken van wanden (o.a.de aansluiting bij de kozijnen) zijn opverzoek van de architect als scherpe hoekuitgevoerd. Dit was een meerwerkpost.De wanden zijn in stortgangen van 2,5 mgestort. Bij de horizontale stortnadenwerd een profielnaad gerealiseerd. Zoalsook al bij de proefstorts is gebleken endus vooraf was voorzien, bleef de profi-lering bij het ontkisten niet heel. Ditpaste echter bij de gewenste robuusteuitstraling (foto 12). De bovenzijde vande wanden in buitenconditie zijn afge-schuind om vuil en water af te voeren,weg van de schone zichtzijde.De hoeveelheid wapening is afgestemdom de vorming van krimpscheuren tebeperken. Op veel plaatsen leidde dit toteen hoge concentratie wapening. Metde gekozen wandwapening is bereiktdat inderdaad (nog) geen storendekrimpscheuren zijn te constateren.Speciale aandacht ging uit naar de rea-lisatie van de betondekking. Door eenunieke constructie van dekkingsstavenen tijdelijke houten afstandhouderswaren betonnen dekkingsblokjes over-bodig (foto 13). Hiermee kon aan deontwerpeis `aftekening van afstand-houders beperken' worden voldaan.Voor de esthetische afsluiting van decenterpensparingen zijn speciale, don-kere blokjes geproduceerd en ingelijmd(foto 14). Een belangrijke succesfactorwas de werkinstructie voor de afsluitingvan deze sparingen in de bekisting.Door de toepassing van schuimrubberringen rond het geboorde centerpen-gat, zijn lekkages van cementwaterlangs dit gat achterwege gebleven.12De stortnaad met gebroken profiel geeft dewanden een robuuste uitstralingverzoek van de architect als scherpe hoek langs dit gat achterwege gebleven.13Door een constructie van dekkingsstavenen houten afstandhouders waren betonnendekkingblokjes overbodig11Gebogen contact-bekistingsdelen vangecoat multiplex10De gebogen buiten-wanden zijn inmeerdere panelen enstortgangen gestort9VAKBLAD I 3 2015Nieuwe versie CUR-Aanbeveling 100Het schoonbeton van het Waterliniemuseum is uitgevoerd opbasis van de versie CUR-Aanbeveling 100 uit 2004. Eind 2013is een nieuwe CUR-Aanbeveling 100 verschenen. De gebogenwanden van het museum in donker beton zijn een typischvoorbeeld van de nieuwe oppervlakteklasse B9 uit die nieuwsteversie van CUR100. B9 is de klasse voor betonoppervlakkenmet een bijzondere structuur, kleur of vorm. De opmerkelijkecenterpenafwerking zou moeten worden omschreven alsafwerking CN9. De in artikel 3 van CUR100 beschreven takenvan de `co?rdinator schoonbeton' zijn vergelijkbaar met detaken zoals ingevuld bij het museum. CUR-Aanbeveling100:2013 is beschikbaar op www.cur-aanbevelingen.nl.Zie voor meer informatie www.cur100.nl.14Ingelijmde centerpenafwerking15Uitvoering vande betonnenmaquettevloerUitvoering maquettevloerDe maquette in beton is een huzaren-stuk van ontwerp- en uitvoerings-kunst. Op de constructieve ondervloerzijn de gewenste contouren van depolders en dijken als lage wandjesuitgevoerd en gestort door middelvan een bekisting van EPS-elementen.Al deze elementen zijn computer-gestuurd met CNC gerealiseerd. Bijnaalle wapening voor de wandjes is inhet werk gebogen. Ouderwets vlecht-werk dus. Na het storten van de wand-jes zijn de aansluitende vloerveldenafgestort en gevlinderd. Het geheelvan de maquettevloer is daarna lichtgestraald (foto 15).Betonmortel: samenstellingen verwerkingIn de ontwerpspecificaties (en CUR100)zijn de belangrijkste uitgangspuntenvoor de mortelsamenstelling aangege-ven (zie alinea Ontwerpspecificaties).Creativiteit en vakmanschap warennodig om een goed verwerkbarebetonmortel in de juiste en constantekleur af te leveren.Uiteindelijk is, in afwijking van de voor-geschreven 180 l/m3 fijne delen, 170 l/m3gebuikt. Dit is, in combinatie metgrind 4/16 en een consistentieklasseF5, voor een groot deel van de wandenen met succes toegepast. Vooral hetvakmanschap en de zorgvuldigheid vande stortploeg bepaalden het succes.Het betonwerk is in een zomer- enwinterperiode uitgevoerd. Daartoe ishet aandeel cement periodiek aange-past in verband met verwerking ensterkteontwikkeling. Bij verwerking vande betonmortel was het een grote zorgom de eerder genoemde, strakke, hori-zontale stortnaad te bereiken. Bij destortnaden moesten wisselingen in deaansluitende bekistingspanelen (hetniet in ??n lijn liggen) worden voorko-men. Dat was vooral bij de gebogenwanden een belangrijk punt vanaandacht.Afwerking, opleveringen onderhoudNa het ontkisten was er bij de gebogenwanden direct al een hoge kwaliteit vanhet oppervlak te constateren. Vooral decenterpensparingen waren strak vanvorm zonder storende lekkages. Enigeafwerking (poetswerk) van de horizon-tale stortnaden was nodig, omdat daarplaatselijk toch lekkages zichtbaarwaren. Het licht aanstralen van de zicht-vlakken in de afbouwfase met olivijn-zand had ook het gewenste effect.Er is een onderhoudsplan opgesteldwaarin aandachtspunten zijn weerge-geven voor de frequentie van inspecties,periodiek reinigen van de zichtvlakkenen herstel van onvolkomenheden.Tot slotEr was betontechnologische inventivi-teit beschikbaar bij het ontwerp en deuitvoering van de betonmortel, wape-ning, bekisting en afwerking. Dat heeftuitgemond in een fraai eindresultaat:de betonarchitectuur straalt je tege-moet, vooral dankzij de gebogenbetonconstructies. Zo mooi kan donkerschoonbeton zijn. Per 7 oktober 2015is dit alles ook voor bezoekers te aan-schouwen. Op die datum werd hetmuseum officieel geopend.