auteurs Wiljan de Moor Movares, Richard Giesen Cementbouw Invloed van verwerking op resultaat schoonbeton S choonbeton is beton waarbij speci- fieke esthetische eisen aan het oppervlak zijn gesteld. Schoonbeton vraagt (speciale) aandacht, zowel in het ontwerp als in de uitvoering. De wen- sen en verwachtingen moeten helder zijn, de juiste maatregelen voor de bekistingen moeten worden getroffen en het beton moet op de juiste manier zijn samengesteld. Dat alles biedt ech- ter nog geen garantie dat het resultaat ook daadwerkelijk naar wens is. Daar- voor moet ook de verwerking van de betonspecie op de bouwplaats zorgvul- dig gebeuren. Storten In de eerste plaats gaat het om het op de juiste manier storten van het beton. Een stortplan is daarbij een handig hulpmiddel. Met een dergelijk plan wordt afgedwongen dat een aannemer vooraf bedenkt hoe hij zijn werkzaam- heden zal gaan uitvoeren waarmee ver- rassingen worden voorkomen. Bij het storten zelf moeten stortsnelheid, stort- hoogte, verdichting en consistentie op elkaar zijn afgestemd. Het begint bij een continue aanvoer van de betonspecie. Daarmee moet worden verzekerd dat het storten zonder onder- breking kan plaatsvinden. Onderbrekin- gen kunnen namelijk leiden tot afteke- ning van stortfronten. Vanzelfsprekend moet de kwaliteit van het aangeleverde betonmengsel constant zijn. Dat geldt onder meer voor de consistentie van de betonspecie, zoals in het artikel 'Schoon betonmengsel' van deze serie (Betoniek Vakblad 2017/2) is aangegeven. Belang- rijk is te beseffen dat wanneer beton wordt verpompt, het gaat om de consis- tentie aan het einde van de pomp, ter- wijl de betoncentrale de bestelde consis- tentie levert vóór de pomp. Zoals zo vaak geldt ook bij schoonbe- ton: een goede voorbereiding is het halve werk. Een goede voorbereiding is echter niet genoeg. Een zorgvul- dige verwerking op de bouwplaats is minstens zo belangrijk. Schoonbeton op de bouwplaats 2 VAKBLAD I 3 2017 Een van de belangrijkste aandachts- punten bij het betonstorten is het voorkomen van ontmenging en luchtinsluitingen (foto 2). Daartoe moet de storthoogte ? de afstand tus- sen de uitloop van betonspecie en het niveau waarop de betonspecie terecht- komt ? worden beperkt (foto 3). In de praktijk is het gangbaar de storthoogte te limiteren tot maximaal 1 m. Hoog-ten tot boven 1,5 m moeten zeker worden voorkomen. Om de afstand terug te dringen, kan een stortzak of stortkoker worden ingezet. Door een beperkte storthoogte wordt ook het spatten op de bekisting tijdens het storten tegengegaan. Meer over de storthoogte staat in de Vraag-en-ant- woord-rubriek van Betoniek Vakblad 2017/1. Artikelenserie schoonbeton Dit artikel is een onderdeel van een serie over de realisa- tie van schoonbeton. In eerdere afleveringen is inge- gaan op onder meer de invloed van de bekisting en de betonsamenstelling en op de rol van de schoonbeton- coördinator. Alle artikelen uit deze serie zijn te raadple- gen op www.betoniek.nl/schoonbeton. 1 Voorbeeld schoonbeton 2 Schade door luchtinsluiting 3 Storthoogte moet ook bij het verpompen wor- den beperkt Schoonbeton op de bouwplaats Het beton moet op het reeds aanwe- zige verse beton worden gestort en niet op of tegen de wapening. Gebeurt dit wel dan kan, door het wegslaan van de grotere delen, ontmenging optreden. De hoogte van de stortlagen moeten worden beperkt tot circa 300 à 500 mm. Bij dikkere lagen zal tijdens het verdichten de lucht uit de betonspecie onvoldoende kunnen ontsnappen. 3 VAKBLAD I 3 2017 trilnaald, het gebied rond de trilnaald dat wordt verdicht en de verdichtings- afstand (tabel 1, fig. 5). Het is van belang dat er niet te lang maar ook zeker niet te kort wordt getrild. Een richtlijn is dat moet worden getrild totdat de betonspecie gaat 'glanzen'. Dat komt vooral aan op 'fin- gerspitzengefühl' van de stortploeg. Daarbij moet de stortsnelheid worden aangepast aan de benodigde triltijd en niet andersom. Zelfverdichtend beton In plaats van traditioneel verdicht beton kan ook worden gekozen voor zelfverdichtend beton (ZVB) ? beton met hoge vloeibaarheid en een hoge weerstand tegen ontmengen. ZVB is zeer geschikt voor toepassing als schoonbeton. Het resultaat is een meer homogene grijstint. Opgemerkt moet worden dat ZVB-mengsels vaak erg kri- tisch zijn en dat door een hoge vloei- baarheid nagenoeg alle oneffenheden in de bekisting zichtbaar zullen zijn (foto 6) Meer over de (on)mogelijkhe- den van ZVB staat in de recente uitgave van Betoniek Standaard 16/20 'Zelfver- dichtend beton: haarlemmerolie?'. Wapening Om goed te kunnen storen en verdich- ten, is een juiste configuratie van de wapening nodig. Zo moet de maas- wijdte groot genoeg zijn en ook ter plaatse van overlappingslassen moet er voldoende ruimte aanwezig zijn. Op die manier wordt een goede door- stroom voor de betonspecie verkregen en kan met de trilnaald de betonspecie overal goed worden verdicht. Dit zijn aspecten waarmee al in het ontwerp rekening moet worden gehouden. Ook in de uitvoering moet extra aan- dacht aan de wapening worden besteed. Zo moet de wapening onder- ling goed worden gefixeerd, zodat het meetrillen ervan tijdens het verdichten wordt voorkomen. Daarnaast moet zo veel mogelijk worden vermeden dat de wapening met de trilnaald wordt geraakt (foto 7) Het trillen van de wapening kan immers leiden tot een Tabel 1 Invloedssfeer verdichten diameter trilnaald effectieve verdichting verdichtings- afstand ca. 28 mm ca. 300 mm 450 mm ca. 36 mm ca. 400 mm 600 mm ca. 50 mm ca. 550 mm 825 mm ca. 57 mm ca. 750 mm 1125 mm ca. 65 mm ca. 900 mm 1350 mm r1,5 r Verdichten Na het storten moet de betonspecie worden verdicht. Door het verdichten wordt de bekisting tot in elk hoekje gevuld en wordt ingesloten lucht uitge- dreven (foto 4). Bij storten in lagen moet circa 100 mm in de vorige laag worden doorgetrild, zodat deze lagen onderling goed worden vermengd. Het belang van zorgvuldig en gelijkmatig verdichten, tot en met de allerlaatste stortlaag, kan niet genoeg worden benadrukt. De meest gangbare manier van ver- dichten is het gebruik van trilnaalden. Het beste is de trilnaald door eigen gewicht verticaal in de betonspecie te laten zakken en rustig omhoog te halen, zodat lucht mee naar boven kan worden genomen en aan het oppervlak kan ontsnappen. Als de trilnaald te snel omhoog wordt gehaald, zal lucht in de betonspecie achterblijven, ook aan het bekistingsoppervlak. Het is hierbij ook van belang dat wordt voorkomen dat de trilnaald de bekisting beschadigt. Het trillen moet op regelmatige afstan- den in een regelmatig patroon gebeu- ren en dus niet kriskras over het opper- vlak. Zo wordt voorkomen dat er plekken worden overgeslagen en er grindnesten ontstaan. Er is een direct verband tussen de doorsnede van de 5 Invloedssfeer verdichten 6 Bij toepassing van zelfverdichtend beton worden alle oneffenheden in de \ bekisting zichtbaar. 4 Door het verdichten van betonspecie wordt de bekisting tot in elk hoekje goed gevuld, en wordt lucht uit de betonspecie en ingesloten lucht uitgedreven 4 VAKBLAD I 3 2017 zichtbaar wapeningspatroon in het betonoppervlak (foto 8) Om deze afte- kening te vermijden, moet de beton- dekking op de wapening voldoende zijn. In CUR-Aanbeveling 100 (CUR100) wordt aanbevolen de dek- king niet kleiner te kiezen dan 35 mm. Verder bestaat er bij horizontale vlak- ken een risico dat roestwater op de bekisting blijft liggen. Daarmee ont- staan hardnekkige roeststrepen of -vlekken die zich moeilijk laten verwij- deren. Dit is vooral een aandachtspunt bij grotere constructies, waarbij het lange tijd duurt voordat het beton wordt gestort. Het regelmatig schoon- spuiten van de bekisting kan een oplos- sing zijn. Roestafzetting kan ook worden veroor- zaakt door binddraad. Daarom is het met name bij horizontale constructie- onderdelen, waarvan de onderzijde in het zicht blijft, aan te bevelen ther- misch verzinkt binddraad toe te passen. Ook als de constructie eenmaal is gestort, moet men ervoor zorgen dat uitstekende of stekwapening het beto- noppervlak niet kan vervuilen. In CUR100 wordt onder meer aanbevolen dat wapening tegen regenbelasting moet worden beschermd. Dit kan bij- voorbeeld door uitstekende wapening in te pakken of te cementeren (insme- ren met een mengsel van cement en water, foto 9). Dit blijft maanden werkzaam. In CUR100 staat verder dat de bekisting vóór het storten goed moet worden gereinigd. Vanzelfsprekend moet geen wapening worden opgeslagen op al gestort beton, om vervuiling van het betonoppervlak met roeststrepen te voorkomen. Afstandhouders Bij schoonbeton moeten afstandhou- ders worden gekozen die niet zichtbaar zijn aan het oppervlak. De vorm moet worden afgestemd op de verwerkbaar- heid van de betonspecie. De betonspe- cie moet de ruimte rondom de afstand- houders immers volledig kunnen opvullen. Bij horizontale delen moeten geen afstandhouders worden toege- past waarbij vuilinsluiting kan optre- den. Resten van binddraadjes en zand kunnen hieronder blijven zitten. In CUR100 wordt aanbevolen cement- gebonden afstandhouders toe te pas- sen met een ronde kop en voorzien van een dubbele kunststofwapeningsklem. Bij gekleurd beton moeten afstandhou- ders in de juiste kleur worden toegepast. Ontkisten Het tijdstip van ontkisten kan van invloed zijn op het uiterlijk en vooral op de kleur van het beton. Om kleurver- schil te voorkomen, wordt geadviseerd zo veel mogelijk uit te gaan van gelijke verhardingscondities en gelijke gewo- gen rijpheid bij ontkisten. Voor bouw- delen die op vrijdag worden gestort, kan dit lastig zijn. Daarom moeten op vrijdag gestorte delen op zaterdag wor- den ontkist of er moet voor worden gekozen vrijdag niet te storten. Beton dat uit de kist komt, heeft vaak nog niet de definitieve kleur. Door verdergaande hydratatie zal het beton naar verloop van tijd iets lichter kunnen worden. Bij toepassing van hoogoven- cement kan na het ontkisten zelfs een 7 Kokers aangebracht in de wapening ten behoeve van de trilnaad 8 Wapening tekent zich af aan het oppervlak 9 Uitstekende wapening 5 VAKBLAD I 3 2017 blauwkleuring ontstaan (foto 10). Dit is geen reden tot zorg. Deze blauwkleu- ring verdwijnt vanzelf na verloop van tijd. Nabehandelen Voor elk betonoppervlak is goed nabe- handelen essentieel. Voor schoonbeton is dit nog belangrijker. Nabehandeling voorkomt dat het oppervlak uitdroogt en er onvoldoende water beschikbaar is voor een volledige hydratatie van met name het betonoppervlak. Nabehan- delen kan door het beton af te dekken, nat te houden of te besproeien met curing compound. Het laten staan van de bekisting is ook een goede vorm van nabehandeling. Daarom is het wenselijk de bekisting lang genoeg te laten staan en bij gelijke rijpheid te ontkisten (zie kop 'Ontkisten').afgewerkt. Dat kan door gebruik te maken van een houten, stalen of kunst- stof schuurbord. Vloeren worden vaak mechanisch afgewerkt (gevlinderd). De resultaten van de afwerkingsmethoden verschillen (zie tabel 2). Wanneer plaatnaden niet goed op elkaar aansluiten, kan tijdens het stor- ten cementwater wegvloeien (foto 11). Na het ontkisten is dan een 'zanderige' streep zichtbaar. Esthetisch, maar ook uit oogpunt van duurzaamheid (plaat- selijk minder dichte betondekking) moet dit worden gerepareerd met een geschikte cementgebonden reparatie- mortel. De kleur van die mortel moet zo veel mogelijk overeenkomen met het omliggende beton. De reparatie zal wel altijd zichtbaar blijven en de levens- duur is vaak maar beperkt. Beter is dus het weglopen van cementwater te voorkomen. Als toleranties voor de plaatnaden wor- den overschreden, zal het resultaat ook niet naar wens zijn. Ook dit kan worden gerepareerd, maar het zal moeilijk zijn dit qua kleur en structuur netjes te krij- gen. Soms kan het esthetisch netter zijn grote plaatnaden te accepteren (foto 12). Tabel 2 Resultaten afwerkingsmethoden afwerkingsmethode resultaat houten schuurbord enigszins ongelijkmatig ? ruw oppervlak stalen schuurbord een vlak, glad oppervlak kunststof schuurbord oppervlak tussen hout en staal in vlinderen (spiegel)glad oppervlak Het gebruik van curing compound is bij schoonbeton overigens niet altijd wen- selijk. Bij het niet egaal aanbrengen van dit nabehandelingsmiddel kan er tint- of kleurverschil ontstaan. Ook kan curing compoud leiden tot biologische aangroei (zie artikel 'Inzicht in biologi- sche aangroei op beton' in Betoniek Vakblad 2017/1). Ook het afdekken met folie kan niet altijd worden toege- past omdat dit kan leiden tot kalkvlek- ken. Het nathouden van het betonop- pervlak wordt niet aangeraden voor betonoppervlakken die door dooizou- ten kunnen worden belast. Kortom, in geval van schoonbeton moet goed worden nagedacht en overlegd over de methode van nabehandeling. De duur van de nabehandeling moet ten minste voldoen aan nabehande- lingsklasse 3 volgens NEN-EN 13670. Voor meer informatie zie het artikel 'Het belang van een goede nabehande- ling' in Betoniek Vakblad 2016/2. Afwerken Het stortvlak van het beton, ofwel het beton dat niet tegen een bekisting wordt gestort, is doorgaans nogal ruw. Dit vlak moet na het storten worden 10 Blauwkleuring beton bij toepassing van hoogovencement 6 VAKBLAD I 3 2017 Bekistingsmembraan Een optie voor het verkrijgen van schoonbeton is het toepassen van een m\ embraan tussen de bekisting en de betonspecie. Tijdens het storten en verdichten zorgt het membraan voor de afvoer van (\ overtollig) water en lucht uit de betonspecie aan de binnenkant van de bekisting. Hierdoor ontstaat een kwalitatief goed betonoppervlak zonder luchtbellen. Door het toepassen van een bekistingsmembraan o\ p de bekisting is het betonoppervlak niet glad maar heeft het een enigszins jutestructuur. Nadeel is dat door het membraan de kleur van het beton donkerder en 'vlekkerig' kan worden. Ook be\ staat er een risico op het ontstaan van vouwen in het membraam die na het ontkisten in het oppervlak zichtbaar blijven. Het toepassen van een bekis- tingsmembraan is dan ook lang niet altijd geschikt voor schoonbeton, tenzij er een coating op het betonopper- vlak wordt aangebracht. Een bekend voorbeeld van een membraan is Zemdrain(een bekistings- membraam), dat bestaat uit gevlochten polypropyleenve- zels (foto 13). Bij veel betonconstructies is het toepas- sen van centerpennen niet te voorko- men. Een bekisting zonder centerpen- nen is nu eenmaal (veel) duurder dan een bekisting mét centerpennen. Het duurzaam en netjes afwerken van cen- terpensparingen vraagt veel aandacht. De keuze van afwerking en het vakman- schap van de afwerker zullen het eind- resultaat bepalen. In CUR100 staat in artikel 4.4 een aantal voorbeelden van mogelijke afwerkingen van centerpen- sparingen. Hieruit kan door de ontwer- pende partij een keus worden gemaakt. Een andere reden die om afwerking vraagt, is de aanwezigheid van lucht- bellen aan het oppervlak. Ook hiervoor geldt dat voorkomen altijd beter is dan genezen. Tot slot Vaststaat dat er op de bouwplaats veel aandacht nodig is voor goed schoon- beton. Het verwerken van beton is echt vakwerk. Veel zal afhangen van de erva- ring en deskundigheid van de stort- ploeg. Gezond verstand blijft in ieder geval altijd nodig! Schuine wanden Schuine wanden zijn in de uitvoering een speciaal geval. Luchtbellen heb- ben minder kans aan het beton te ontsnappen en zullen sneller zichtbaar zijn. Toepassing van een bekistings - membraan is dan ? met inachtneming van de nadelen als genoemd in het kader 'Bekistingsmembraan' ? een goede optie. Zelfs toepassing van zelf- verdichtend beton bij schuine wanden biedt wel enige verbetering maar nog geen garantie op een strak en lucht- belvrij oppervlak. Geraadpleegde bronnen ? CUR-Aanbeveling 100: 2013 ? Schoonbeton ? specificatie, uitvoe- ring en beoordeling van betonopper- vlakken waaraan esthetische eisen worden gesteld. ? Uitvoering Schoon Beton, VOBN. 12 Met een bekistings- memebraan worden (overtollig) water en lucht uit de betonspe- cie aan de binnenkant van de bekisting afge- voerd, waardoor een kwalitatief goed beton- oppervlak zonder luchtbellen ontstaat. Foto: Max Frank Nederland 11 Het wegvloeien van cementwater moet worden voorkomen 7 VAKBLAD I 3 2017