INLEIDING. G. kleurverschillen in betonoppervlakken (waarvan de afmetingen kunnen varieren

Transcriptie

1

2 SCHOON BETON,. Onderzoek uitgevoerd door het Instituut TNO voor Bouwmaterialen en Bouwconstructies ten behoeve van de Commissie voor Uitvoering van Research ingesteld door de Betonvereniging

3 TOELICHTING Op initiatief van de Betonvereniging is het Fonds voor Experimenteel Beton-Onderzoek (F.E.B.O.) ingesteld met het doel hiermede de kennis van het gewapend beton door middel van speurwerk te vermeerderen. De instelling van het F.E.B.O. is financieel mogelijk gemaakt door belangrijke bijdragen van de Stichting Cement Centrale voor Nederland (C.C.N.) - dit is de organisatie op de Nederlandse markt van binnenen buitenlandse cementindustrieen - en van de Bond van Aannemers in de Bouwnijverheid gespecialiseerd in utiliteits-, beton- en waterbouwkundige werken (B.A.B.) en N.V. Koninklijke Demka Staalfabrieken. De C.C.N. zal er naar streven, door haar financiele steun de continuiteit in het onderzoek te waarborgen. De uitvoering is door de Betonvereniging in handen gelegd van de Commissie voor Uitvoering van Research, die daartoe voor elk onderwerp een kleine werkcommissie samenstelt, belast met de directe leiding van het betreffende onderzoek. De onderwerpen zijn ingedeeld in vijf groepen: A. Onderzoekingen ten aanzien van de theoretische grondslagen (publikaties met oranje omslag). B. Onderzoekingen ten aanzien Va.n de samenstellende materialen (blauw ohlslag) C. Onderzoekingen ten aanzien van ae constructieve toepassingen (geel omslag). D. Onderzoekingen aan het bouwwerk zelf (groen omslag). E. Onderzoekingen naar de arbeidseconomie bij betonconstructies. (grijs omslag). Een Iijst van onderwerpen, die bij het verschijnen van dit rapport in onderzoek zijn, is vermeld op de binnenzijde van het omslag.

4 INLEIDING De aanduiding betonkwaliteit wordt algemeen gebruikt en gedacht wordt dan vooral aan de sterkte en de duurzaamheid van beton; beide hoedanigheden zijn meetbaar en zeer veel speurwerk wordt - ook in C.U.R.-verband - verricht om de bepalende factoren voor genoemde hoedanigheden te onderkennen. Hetzelfde geldt ten aanzien van het gewapende constructiebeton, waarvan dank zij voortdurend speurwerk men zo langzamerhand een goed inzicht heeft verkregen in de eigenschappen die vereist zijn om een goed gebruik van dit materiaal mogelijk te maken. Hoewel het bij de huidige architectuur gebruikelijk is dat constructiebeton in het zicht blijft, staan de architect echter nog zeer weinig gegevens ter beschikking om betonvlakken te verkrijgen overeenkomstig zijn wensen. Weliswaar zijn verscheidene technieken bekend om een bepaald effect te verkrijgen, bijv. profilering, het in het zicht brengen van het toeslagmateriaal, het gebruiken van pigmenten etc., maar het succes van d~rgelijke technieken hangt toch in de eerste plaats af van de kennis die nodig is om een goed betonoppervlak te krijgen. Bovendien brengen deze- meer gespecialiseerde technieken veelal hogere kosten met zich mede, die niet verantwoord zijn indien de basistechniek, voor het verkrijgen van een "schoon" betonoppervlak zonder meer, onvoldoende bekend is. Teneinde een zo nuttig mogelijk gebruik te maken van beton en gewapend beton als volwaardige in het zicht blijvende bouwmaterialen, dient de basistechniek dus bekend te zijn. Deze basistechniek houdt in een bewuste beheersing van de kleur van het beton en van de onregelmatigheden in het oppervlak. Vrijwel altijd komt dit neer op het vermijden van: G. kleurverschillen in betonoppervlakken (waarvan de afmetingen kunnen varieren van platen of constructiedelen tot gehele gevels); b. onregelmatigheden als zandstrepen, scheurtjes, grindnesten etc., die als onvolkomenheden worden gezien; c. de onregelmatige verdeling van luchtblazen in het betonoppervlak. Eerst nadat de basiskennis voor het beheersen van deze facetten bekend is, kunnen met succes andere technieken, zoals het aanbrengen van textuur en/of profileringen, het verwijderen van de cementhuid, het vervaardigen van gekleurde betonoppervlakken etc., naar behoefte of wens worden toegepast. Past men de laatstgenoemde technieken, om welke reden dan ook, niet toe, dan blijft toch het resultaat dat men "schoon" beton in het zicht heeft gebracht.

5 Daarmede wordt dus aan beton, dat reeds lang wordt geaccepteerd als een economisch bouwmateriaal, een eigenschap toegevoegd: namelijk de potentie van een goede afwerking met een eigen karakter. Het begrip "beton van goede kwaliteit" wordt hierdoor dus uitgebreid, hetgeen zalleiden tot toenemende appreciatie van het beton als aesthetisch aanvaardbaar bouwmateriaal. Hoewel bij bouwwerken in toenemende mate gebruik wordt gemaakt van in de fabriek geprefabriceerde betonelementen, wordt het meeste beton nog op de bouwplaats zelf vervaardigd. Voorlichting over schoon beton, in het werk gestort, mag dus naar verwachting het meest van belang zijn. Daar komt bij dat in de fabrieken de omstandigheden voor het vervaardigen van elementen over het algemeen gunstiger zijn dan op de bouwplaats en dat de kennis om een acceptabel betonoppervlak te verkrijgen veelal groter is. Het is daarom dat dit rapport in de eerste plaats handelt over "schoon", in het werk gestort beton. Dit betekent echter niet dat de betonfabrikant geen nut van dit rapport zou kunnen hebben. Veel van de aanbevolen maatregelen zullen eenvoudiger zijn te nemen in de betonfabriek dan op de bouwplaats. Ofschoon een deel van dit rapport van minder belang zal zijn voor de betonfabrikant, zullen toch beide categorieen gediend kunnen worden lyiet de basiskennis nodig om een goed afgewerkt betonoppervlak te verkrijgen. De inhoud van dit rapport is niet het directe gevolg van speurwerk, verricht in C.U.R.-verband. Het was een gelukkige omstandigheid dat op het ogenblik dat de C. U.R. belangstelling voor dit onderwerp kreeg, al veel speurwerk hierover was verricht. Dit was het gevolg van internationale samenwerking tussen laboratoria in verschillende landen. Deze san1enwerking is gestart in 1961, toen op initiatief van de Stichting Ratiobouw, de "Cement and Concrete Association" een besloten symposium over het onderwerp "Concrete Surface Finishings" organiseen;le, dat leidde tot de oprichting van een commissie in C.I.B.-verband (Conseil International du Batiment pour Ja Recherche, l'etude et la Documentation), de Commissie W29 - Concrete Surface Finishings. Het zijn vooral onderstaande instituten geweest die daadwerkelijk speurwerk hebben verricht betreffende de kennis nodig om schoon beton in het werk. te verkrijgen: Building Research Station in Engeland (Watford, Herts); Cement and Concrete Association in Engeland (Wexham Springs); Chambre Syndicale Nationale des Constructeurs in Frankrijk (Parijs); Instituut T.N.G. voor Bouwmaterialen en Bouwconstructies in Nederland (Rijswijk Z.H.); Instituto Eduardo Torroja in Spanje (Madrid); Technische Forschungs- und Beratungsstelle der Schweizerischen Zementindustrie in Zwitserland (Wildegg).. Na vergaderingen te Madrid in 1963 en te Oslo in 1965 heeft genoemde commissie thans een eerste publikatie voorbereid ten behoeve van het C.I.B. De secretaris van de C.U.R.-commissie welke het onderhavige C.U.R.-rapport heeft. opgesteld, beschikte, als lid van de C.I.B.-Commissie W29, over kennis aangaande het

6 betreffende onderwerp als gevolg van eigen onderzoek en van speurwerk verricht door andere Instituten zowel als door uitwisseling van gedachten met de leden van genoemde C.I.B.-Commissie. Gezien de beschikbare kennis leek het mogelijk om zonder verder speurwerk in C.U.R.-verband, direct te komen tot publikatie in de vorm van een C. U.R.-rapport. In dit rapport is deze beschikbare kennis aangepast aan de Nederlandse omstandigheden en door de leden van de betreffende C. U.R.-Commissie verder aangevuld en afgerond. Het rapport definieert in de eerste plaats de onvolkomenheden die in een betonoppervlak kunnen voorkomen en geeft de oorzaken hiervan aan. Vervolgens wordt nader ingegaan op enige details bij de constructie van de bekisting die van groot belang zijn voor het verkrijgen van schoon beton, waarna het plaatsen van de wapening wordt behandeld. Vervolgens worden de soorten bekisting in combinatie met ontkistings Iniddelen beschreven. Na behandeling van het onderwerp betonsamenstelling wordt het mengen, starten en verdichten van betonspecie met betrekking tot de inwerking hiervan op het betonoppervlak behandeld. Met de bespreking van de nabehandeling en het 9ntkisten wordt de basistechniek voor het verkrijgen van schoon beton afgerond. Dit geheel resulteert dan in een serie aanbevelingen voor het verkrijgen van schoon beton. In het laatste hoofdstuk wordt tenslotte een overzicht gegeven van enige speciale technieken voor het verkj.-ijgen van bepaalde oppervlakte-textu~en. Oktober 1966 De Commissie B 13 F. J. B. BARENDS, voorzitter Ir. P. C. KREIJGER, secretaris E. J. ApOL Ir. K. R. BURGER Ir. A. C. M. DERKSEN Ir. Y. VAN STEEG T. TEUNISSEN D. M. VENNIK, ing. E. K. WULKAN, ing.

7 WOORD VOORAF Door de Stichting Bouwresearch werd in 1963 een studiecommissie ingesteld ter bestudering van de "Afwerking vanbeton aan de buitenlucht". Deze commissie formuleerde een taakstelling en een globale kostenbegroting, waarna in mei 1964 na overleg met de C.U.R. werd besloten de uitvoering van dit onderzoek door een C.U.R.-Cie te doen verrichten, waarbij de Stichting Bouwresearch dit zou financieren. Aldus werd in mei 1964 de Commissie B13 ingesteld, die met voortvarendheid tewerk ging, zodat haar eerste publikatie ~,Schoon Beton" thans voor u ligt. Deze snelle werkwijze was mede mogelijk, doordat afgezien is van eigen proefnemingen. De publikatie is dan ook een samenvatting van wat momente~l in binnen- en buitenland over dit onderwerp bekend is. Het rapport werd opgesteld door de secretaris van de commissie, ir. P. C. Kreijger. Dikwijls zijn de C.U.R. rapporten theoretisch van aard. Zonder dat in dit rapport de theorie vergeten is, bevat het echter veel, dat van direct belang is voor degenen die met de uitvoering van werken zijn belast. Ook de betonfabrikant zal er veel wetenswaardigs in vinden. Het is dan ook te hopen dat dit rapport zijn weg in ruime kring zal vinden. December 1966 DE COMMISSIE VOOR UITVOERING VAN RESEARCH

8 INHOUD WOORD VOORAF INLEIDING. III VII HOOFDSTUK I CLASSIFICATIE EN DEFINITIES VAN KLEUR VpRSCHILLEN, LUCHTBLAZEN EN ONVOLKOMEN HEDEN IN BETONOPPERVLAKKEN. Kleurverschillen in betonoppervlakken. Kleurverschillen door verontreinigingen Kleurverschillen door afscheiding van water en fijne deeltjes uit de betonspecie. Kleurverschillen door variatie van de samenstellende bestanddelen van de betonsamenstelling en door variatie in de mengverhouding Kleurverschillen door verschillen in nabehandeling en/of luchtinwerking.. Kleurverschillen ten gevolge van de inwerking van weer. en wind. Oppervlakteonregelmatigheden. Holten in betonoppervlakken Erosie-effekt door weer en wind. Onregelmatig ontbreken van de cementhuid Scheurvorming. Afwijkingen in lijn of vorm door deformatie van de bekisting. Mechanische beschadigingen HOOFDSTUK BELANGRIJKE DETAILS BIJ DE CONSTRUCTIE VAN DE BEKISTING VOOR SCHOON BETON. Uitvoering van stootnaden in zelfdragende houten bekisting. Uitvoering van stootnaden bij dragende bekisting voorzien van bekledingsmateriaal

9 2.:'; Uitvoering van constructienaden bij dragende bekisting voorzien van bekledingsmateriaal Onderlinge bevestiging van de bekistingen van wanden of hoge balken Uitvoering van stortnaden en dilatatievoegen. 32 HOOFDSTUK III HOOFDSTUK IV DETAILS BETREFFENDE HET PLAATSEN VAN DE WAPENING BIJ SCHOON BETON 34 ONTKISIfINGSMIDDELEN IN COMBINATIE MET BEKISTINGSSOORTEN AIgemeen overzicht van ontkistingsmiddelen Bekistingsmateriaal Naaldhout Betontriplex, betonmultiplex Hardboard, zachtboard, karton Staal Rubber en kunststof Beton, asbestcement Samenvatting en conclusies betreffende de invloeden van de soort bekisting en de constructie hiervan, het type ontkistingsmiddel en het stellen van de wapening. 56 HOOFDSTUK V BETONSAMENSTELLING. 60 HOOFDSTUK VI 5.1 Cementsoort Toeslagmateriaal Toevoegingen Betonsamenstelling Conclusie 83 MENGEN, STORTEN EN VERDICHTEN VAN BETONSPECIE Mengen van betonspecie Transport en storten van betonspecie Verdichten en afwerken van betonspecie 91 HOOFDSTUK VII ONTKISTEN EN NABEHANDELEN VAN SCHOON BETON 97 HOOFDSTUK VIII AANBEVELINGEN VOOR HET VERVAARDIGEN VAN SCHOONBETON Bekisting ' Ontkistingsmiddelen 10~ 8.3 Wapening 102

10 lloofdstuk IX Cement, toeslagmaterialen, water 102 Betonsamenstelling 103 Mengen, storten en verdichten van betonspecie 103, Ontkisten en nabehandeling. 104 Uitvoering. 104 SPECIALE METHODEN TER VERKRIJGING VAN SCHOON BETON. 105 Oppervlaktebehandelingen gekoppeld aan de wijze van storten en/of de wijze van bekisten. 106 Oppervlaktebewerkingen toegepast op een horizontaal betonspecieoppervlak direct na het normale afwerken van de betonspecie. 111 Oppervlaktebewerkingen na ontkisten en/ofverharden van het beton 112 Lijst van geraadpleegde literatuur Samenvatting. Zusammenfassung. Resume. Summary