Kan schoonbeton mooi verouderen?

Transcriptie

1 auteur Henk Oude Kempers Vormen van en maatregelen tegen veroudering Kan schoonbeton mooi verouderen? 1 Gevels Aula TU Delft (architect Van den Broek/Bakema, 1966, 51 jaar oud). Opinie; fraai betonpatina, foto s Henk Oude Kempers, tenzij anders vermeld. Iedere ontwerper of aannemer van (schoon)beton wil een project realiseren dat een lang en mooi leven is beschoren. Maar vaak wijzigt het uiterlijk van het beton in de loop der jaren. Is dat eigenlijk wel erg? En kan het worden voorkomen? Artikelenserie schoonbeton Dit artikel is een onderdeel van een serie over de realisatie van schoonbeton. In eerdere afleveringen is ingegaan op onder meer de invloed van de bekisting, de betonsamenstelling en de uitvoering en op de rol van de schoonbetoncoördinator. Alle artikelen uit deze serie zijn te raadplegen op schoonbeton. 2

2 ns landschap staat vol met fraaie O zeer zorgvuldige planning en een hoge bruggen, pijlers en betongevels. graad van vakmanschap vereist. Zowel Veel interieurs kennen mooie betonnen tijdens ontwerp als uitvoering (onder pert op het gebied van schoon vloeren, wanden en plafonds. Al deze meer beschreven in CUR-Aanbeveling beton. In het verleden was hij constructies hebben meestal een 100 Schoonbeton). Maar minstens zo dat bij ABT, tegenwoordig als indrukwekkende kwaliteit. De belang- belangrijk is aandacht nodig voor het zelfstandige, onder andere voor rijkste eigenschappen van beton verouderen van schoonbeton. Nebest Adviesgroep. Hij was worden dan ook geborgd in normen en onder meer voorzitter van de richtlijnen. Dat gaat allereerst om con- CUR-Voorschriftencommissie 93 structieve eigenschappen als sterkte, Patina van beton? Herziening CUR-Aanbeveling veiligheid en duurzaamheid. Maar voor Als koper ouder wordt, krijgt het een andere uitstraling en schoonbeton die verantwoor- de esthetische kwaliteit zijn er de daarmee een bepaald karakter. Ook natuursteen kan in de delijk was voor CUR-Aanbeveling nodige regels, net als voor de eigen- loop der jaren fraaier worden (foto 2). We spreken in deze 100. Verder is hij betrokken bij schappen op termijn en de technische gevallen van patina, een term waarmee wordt aangeduid dat een groot aantal projecten in levensduur van constructies. Maar geldt een object uitstraalt de tand des tijds te hebben doorstaan. schoonbeton. dat eveneens voor de esthetica op Geldt patina ook voor (schoon)beton? Zijn er voorbeelden Meer informatie staat op termijn? Hoe doorstaan de vele mooie van betonconstructies die in de loop der jaren nog even fraai en betonprojecten de tand des tijds? zijn of zelfs fraaier? Over de auteur Henk Oude Kempers is een ex- Grote betonontwerpers met hun sprankelende ontwerpen Over het uiterlijk van beton wordt vaak dwingen dit betonpatina af. Ook na jaren expositie blijven gediscussieerd. Daarbij komt het beton- hun ontwerpen boeien. Vaak betonobjecten van eenvoudige oppervlak niet zelden negatief in beeld: schoonheid, glad oppervlak en grijze kleur. Internationaal zijn het is grijs, vuil en wordt ontsierd door dat architecten als: Tadao Ando, Le Corbusier, Louis Kahn of graffiti. Gelukkig zijn er ook genoeg Oscar Niemeyer. In Nederland: Wim Quist/Quist Wintermans bewonderaars. Zij stappen over de Architekten, UN Studio, Zwarts & Jansma Architecten of vooroordelen heen omdat ze de Neutelings Riedijk Architecten. kwaliteit van beton als vormgevend materiaal kennen en waarderen. Beton is immers een door mensenhanden Veroudering geschapen bouwmateriaal, dat bestaat Zoals alle bouwmaterialen in een buiten- uit natuurlijke ingrediënten. Vergelijk conditie zal ook beton verweren of het met natuursteen: zonder de verouderen. De omstandigheden nuances in het oppervlak zou het hebben veel invloed op deze veroude- oppervlak doods zijn. Ook een beton- ring: er zijn grote verschillen tussen oppervlak zal altijd de nuances in kleur, beton dat zich binnen bevindt of beton enige wolkigheid, verschillen in in weer en wind. Een van de belangrijk- verdichting of luchtbellen vertonen. Het ste oorzaken van schade aan het beton licht speelt een spel van licht en is de schade die geïnitieerd is door schaduw, waardoor zich een structuur carbonatatie. Hierbij reageert CO2 uit aftekent, ook bij gladde oppervlakken. de lucht met bepaalde bestanddelen Van dit spel is de architect de (bouw) uit het beton, daalt de ph en verdwijnt 2 Bijenkorf Rotterdam (architect, Marcel Breuer, 1957). Gevelplaten met (nietstorende?) vuilaftekening meester. De hand van de ontwerper en de maker blijven daardoor zichtbaar. En bij in-situbeton is de aftekening van de stortwijze, bekistingsnaden, centerpennen en (verzorgde!) stortnaden zichtbaar en bij prefab beton geldt dat voor de voegen. Ook daar kan in het ontwerp op een slimme en fraaie manier mee worden omgegaan. Om ervoor te zorgen dat de resultaten van schoonbeton overeenkomen met de wensen en verwachtingen, is een 3

3 4 Storende aftekening craquelé en kalkvlekken 3 passing van voldoende fijnverdeelde Storende oer-/roestdeeltjes (het ene betonmengsel/element is niet het andere) wapening. Dit is een onderwerp op zichzelf waarop hier verder niet wordt ingegaan. Vuilaanhechting Voor vuilaanhechting spelen het afstroomgedrag (regenwater, vocht, vuil) en de detaillering van het betonoppervlak een grote rol. De vuilaftekening wordt voornamelijk veroorzaakt door fijnstof (wegen, verkeer) en fijn-/ ijzerstof (spoorwegen) of biofilm met 5 schimmels. Dit vuil verzamelt zich Afstromend vuil (droog of nat) op horizontale delen en spoelt weg met regenwater. Hierdoor de bescherming tegen wapenings- en chemische aantasting. Verder kun- kan een storende aftekening ontstaan corrosie. En door deze corrosie wordt nen verweringsprocessen optreden (foto 5). Een remedie is om horizontale de betondekking beschadigd. Aan dit zoals erosie van het oppervlak, storende vlakken te laten afwateren naar de natuurlijke proces is niet te ontkomen. of lekkende scheuren, vuilaanhechting niet-schoonbetonzijde. Wel heeft de dichtheid van het opper- of aftekening van mossen en algen. Donkergekleurde gevels met een grove vlak invloed op de snelheid waarmee Ook kunnen onvolkomenheden aan uitgewassen structuur zijn over het 6 het verloopt. Ook chloride-indringing het oppervlak ontstaan in de vorm van algemeen goed beheersbaar. Een grove Grindgevel met uitgewassen of gestraald betonoppervlak (LUMC Leiden, 35 jaar oud) kan zorgen voor wapeningscorrosie. verkleuringen door aftekening van vrije verticale lijnenstructuur is gunstig Het beton zelf kan te maken krijgen met kalk (kalkuitbloei), oer-/roestdeeltjes tegen vuilaftekening. Ook de ver- aantasting door vorst-dooiwisselingen (foto 3), patroon van craquelé-scheu- trouwde gevel met het gewassen of ren (foto 4) of storende graffiti. gestraalde grind (foto 6) kan zich heel Kortom: veroudering kent een veelheid lang handhaven zonder storende afte- aan oorzaken en gevolgen, waar in meer kening. Gladde gevels zonder nadere of mindere mate wat tegen is te doen. bewerking van de cementhuid hebben Ten aanzien van de aantasting van de het moeilijk. wapening en het beton zijn er eisen Bij donker en gekleurd beton moet men opgenomen voor de betondekking en bedacht zijn op kalkuitbloei. Dit feno- de betonsamenstelling, afhankelijk van meen wordt veroorzaakt door vrije kalk de omgeving ofwel de milieuklasse. (calciumhydroxide) uit het beton dat met koolzuur uit de lucht reageert tot 4 Scheurvorming kent verschillende oor- calciumcarbonaat. Dit is wit van kleur en zaken en kan op verschillende manieren moeilijk oplosbaar in water. Hier is bijna worden beheerst, onder meer door toe- niet aan te ontkomen, maar het is wel

4 preventief te bestrijden (zie onder kopje 7 Hydrofobering, nanocoating, sealing ). Mossen en algen; storend of niet Veel gevels krijgen te maken met mossen en algen, ofwel biologische aangroei (foto 7). Dit hoeft overigens niet altijd een probleem te zijn. Smaken verschillen immers. Bij het Minnaertgebouw te Utrecht was vervuiling van de gevels door de architect ingecalculeerd (foto 8). In het Stutech-rapport van Studiegroep 64 Biologische aangroei staan interessante inzichten over dit fenomeen (zie ook het artikel Inzicht in biologische aangroei van beton uit Betoniek 2017/1). Geconstateerd wordt dat er de laatste twintig jaar sprake is van een toename van zwartkleuring en mosaangroei op betonoppervlakken in buitenconditie. Er ontstaat dan een biofilm van micro-organismen zoals bacteriën, schimmels en algen. Het resultaat is een esthetische achteruitgang en erosie. Oorzaken worden gezocht in veranderingen van milieu (minder zure regen) en toegepaste oppervlaktebehandelingen als curing compound, bekistingsolie en antigraffiticoatings. Preventieve maatregelen zijn dus; het niet toepassen van curings, bekistingsolie of coatings op basis van koolwaterstoffen. Wel kan worden gekozen voor hydrofobering op basis van silicium, transparante coatings (bijv. Keim) op basis van waterglas of cement met titaandioxide (zie verder onder kopje Hydrofobering, nanocoating, sealing ). Graffiti tot slot is vooral een maatschap- bekisting, het storten, het ontkisten, het hierbij om de fijne delen uit cement en pelijk probleem en speelt ook bij glas, toegepaste ontkistingsmiddel en het de extra toegevoegde fijne delen in de metaal of metselwerk. proces van verharden en/of uitdrogen. vorm van steenmeel, silica fume of kao- Oppervlaktekwaliteit Sinds 2004, bij de eerste uitgave van een lichte kleur en hoge fijnheid (bijv. Verwering van beton speelt zich af in de CUR-Aanbeveling 100 is er meer en CEM III 52,5 of CEM I 52,5 N) geeft buitenste microns van de betondekking meer aandacht gekomen voor de esthe- goede resultaten. De nieuwste ontwik- met zijn fijne capillairen waarin vocht tische kwaliteit van betonoppervlakken. keling is de toevoeging van nog fijnere en vuil kunnen binnendringen. De Ontwerpers moeten onder andere delen in de vorm van het witte titaandi- oppervlaktekwaliteit is daarom zeer oppervlakteklassen kiezen en aannemers oxidepigment (TioCem). Hierdoor kan bepalend voor het verouderen. Over moeten betonmengsels aanpassen. Ten fotokatalyse aan het oppervlak ontstaan, deze oppervlakte is meer te lezen in eer- aanzien van dit mengsel is het meeste waarbij het schadelijke stikstofoxide uit dere Betoniek-artikelen over schoonbe- succes te behalen met een grotere hoe- de lucht onder invloed van daglicht ton (zie kader Artikelenserie schoonbe- veelheid fijne delen. Dat is bij veel recent wordt omgezet in het minder schade- ton ). Bepalend hierbij zijn onder meer gerealiseerd schoonbeton de sleutel tot lijke nitraat NOx. Steeds vaker klinkt de de toegepaste betonsamenstelling en een goed esthetisch resultaat. Het gaat vraag of titaandioxide moet worden lien. Een keuze voor een cement met 8 Minnaertgebouw Utrecht. Architect, Neutelings Riedijk Architecten, 1997, 20 jaar oud 5

5 aanbevolen bij schoonbeton in buiten- 100). Dit afwerken kan grote invloed lucht. Voorbeelden (in combinatie met hebben op de veroudering. Dat wil zeg- wit cement) zijn de witte gevels van De gen: bramen worden verwijderd, lucht- Alliantie/IJburg Amsterdam of Paviljoen bellen en kleurverschillen worden weg- Italië Expo te Milaan. gewerkt. Vooral bij in situ worden bijvoorbeeld wandoppervlakken nogal Voor de kwaliteit van het oppervlak en eens door geraffineerde poetstechnie- dus ook de mate van veroudering is de ken afgewerkt (foto 9). Dit is al een spe- wijze van afwerking en bewerking van cialisme op zich. Ook komt het voor dat groot belang. moet worden overgegaan op een afwerktechniek waarbij bijvoorbeeld Afwerken en bewerken met (versneden) transparante coatings Betonoppervlakken worden zowel bij wordt gewerkt om kleurverschillen te prefab als bij in-situbeton na het ontkis- vereffenen. Een effectieve methode is ten veelal nader afgewerkt om te ook het zeer licht stralen van het opper- komen tot de finishing touch. Vaak is vlak met olivijnzand (foto 11). Hierbij 9 dat nodig om te kunnen voldoen aan worden de buitenste microns van de Afwerken met schuurtechniek de overeengekomen keuringscriteria cementhuid verwijderd en daarmee de (bijv. tabel 3 van CUR-Aanbeveling kleurverschillen die kunnen ontstaan 10 Hotel De Wageningse Berg in een omgeving met veel bomen en groen. De witte betonelementen worden schoon gehouden dankzij toepassing van een hydrofobeermiddel (Moxilon 200 nano Hydro), foto: Borel door bijvoorbeeld bekistingsolie of vrije kalk. Het is ook mogelijk oppervlakken nog verder af te werken met een hydrofobering of een sealing. In CUR-Aanbeveling 100 is er in hoofdstuk 8 (beperkt) aandacht voor het esthetisch afwerken van oppervlakken. Naast afwerken is het ook mogelijk het ontkiste oppervlak te bewerken op basis van een esthetische keuze in het ontwerp. De prefab-betonindustrie beschikt over een groot aantal technieken voor deze bewerkingen. Voorbeelden zijn uitwassen, etsen, stralen, slijpen, zuren, polijsten en speciale kistmatten. Ook met in-situbeton is het 11 Waterliniemuseum Bunnik. Architect, Anne Holtrop, 2015 een en ander mogelijk. Het valt buiten het kader van dit artikel hier dieper op in te gaan. Verwezen wordt naar de lijst met (geraadpleegde) publicaties. Hydrofobering, nanocoating, sealing Keer op keer komt er bij de realisatie van schoonbeton de vraag of afwerktechnieken als hydrofoberen (water- en vuilafstotend maken), het aanbrengen van transparante of gepigmenteerde (nano)coatings of een antigraffitibehandeling gewenst zijn. Een wereldvermaarde schoonbetonarchitect als Tadao Ando werkt zijn betonoppervlakken bijvoorbeeld standaard af met een transparante coating. Constructief is hier- 6

6 12 Palazzo Italia, letterlijk en figuurlijk het hoogtepunt op het Expoterrein van Milaan 2015, foto: Luigi Filetici voor geen noodzaak, anders zou dit wel kunnen transparant of gepigmenteerd zijn de donkere gevels afgewerkt met in de betonvoorschriften zijn geregeld. zijn. Essentieel hierbij zijn de referenties een gepigmenteerde hydrofobering. Wel kunnen deze afwerktechnieken en succesvolle toepassingen van de vele invloed hebben op de esthetische kwali- leveranciers van deze producten. Een Repareren teit. Door hydrofoberen wordt het alternatief om kalkuitbloei te voorko- Bij het repareren van beton is het essen- beton bijvoorbeeld waterafstotend men is door de vrije kalk in het mengsel tieel dat de draagconstructie met de gemaakt, waardoor vocht en vuil min- te binden met bijvoorbeeld nanodeel- wapening en daarmee de betondekking der gemakkelijk het oppervlak indrin- tjes, silica fume of titaandioxide. in stand wordt gehouden. Het vakman- gen (foto 10). Ook kunnen middelen schap om dat te doen, staat beschreven zorgen voor kleurverbetering indien er Toepassing van hydrofobering of een in diverse CUR-Aanbevelingen. In 2015 enig pigment wordt toegevoegd of het coating kan vooral nuttig zijn in de vol- zijn de CUR-Aanbevelingen over beton- karakter hebben van een anti-graffiti- gende gevallen: reparaties (CUR-Aanbeveling 53, 54 en coating. Wel moet worden opgelet dat bij donker of gekleurd beton: aan te 55) vervangen door CUR-Aanbeveling deze maatregelen ook nadelig kunnen bevelen. Het kan helpen verkleurin- 118 (repareren) en de aanbeveling over werken voor het uiterlijk, bijvoorbeeld gen door vrije kalk te beheersen. injecteren (56) in 2016 door CUR-Aan- omdat strepen of vlekken ontstaan. Eventueel met toevoeging van een beveling 119). BRL 3201 beschrijft de minimale pigmentering. Het is altijd uitgangspunten voor een gecertificeerd De meeste ervaring is opgedaan bij de nodig referenties te onderzoeken en proces van vakmanschap bij repareren. prefab-betonindustrie, waarbij het vaak proefstukken te maken; Het accent ligt hierbij vooral op de con- gaat om elementen met structuur in het oppervlak of elementen van gekleurd beton. Vaak wordt gekozen voor hydrofobering op basis van sila- bij licht beton: niet nodig. In interieurs structieve functie van betondekking en moet wel een sealing worden overwo- wapening. Het esthetische aspect moet gen om (cement)stof te binden; afzonderlijk per project worden beschre- na reparaties: vaak nodig om lappen- ven. Dit wordt in CUR-Aanbeveling 118 nen of fluorsilanen waaraan ook zeer deken weg te werken. Vaak wordt dan niet nader omschreven. Zo kan er per fijne nanopoeders zijn toegevoegd. voor een minerale coating gekozen. project bijvoorbeeld naar oppervlakte- Door de nanotechnologie verkrijgt het klasse B9 van CUR-Aanbeveling 100 oppervlak een grotere dichtheid en Voorbeelden van succesvolle toepassing worden verwezen. De keuringscriteria wordt het gladder. Er is veel specialisti- van coatings zijn er genoeg. Het eerder voor handmatig afwerken of voor spuit- sche kennis beschikbaar bij de leveran- genoemde stralend witte Paviljoen op beton kunnen dan bijvoorbeeld worden ciers van deze producten. de expo te Milaan (zie artikel Stedelijk getoetst aan de waarden van tabel 3 in Om kalkuitbloei te voorkomen, kan bos zuivert de lucht in Cement 2016/1, die aanbeveling. direct na het ontkisten een bescherm- foto 12) is voorzien van een cementge- Betreft de instandhouding een opper- laag in de vorm van hydrofobering of bonden/titaandioxidecoating. Bij het vlak in schoonbeton dan vraagt dit coating worden aangebracht. Deze woongebouw De Verkenner in Utrecht extra vakmanschap. Het belangrijkste 7

7 14 Schoonbeton plankenstructuur; herstellen door extra betondekking 13 Schoonbeton plankenstructuur; reparaties en lappendeken aandachtspunt is dan dat de plaatselijke naastliggende oppervlak gaat afteke- jecten in Nederland te maken hebben reparaties (storend) kunnen aftekenen nen. Een effectieve oplossing kan zijn de met vochtige en natte condities en dat (lappendeken, foto 6). Beton repareren schade te herstellen door het aanbren- kan wel eens contrasteren met de met spuitbeton geeft een andere struc- gen van extra dikte in de betondekking geïdealiseerde projecten in Midden- en tuur. Het herstellen van bijvoorbeeld (foto 14). Na het plaatselijk repareren is Zuid-Europa. In Nederland moeten we een (schoonbeton) plankenstructuur is het raadzaam het schoonbetonopper- extra ons best doen om de fraaiheid te complex (foto 14). vlak af te werken met een coating. behouden. Bij het plaatselijk repareren van schade Reinigen Geraadpleegde bronnen Betoniek - artikelenreeks Schoonbeton als gevolg van carbonatatie is het altijd Zoals we onze auto of onze ramen reini- 15 de vraag wanneer zich schade (losse gen, zo reinigen we helaas onze gevels Gevelreiniging dekking, roestende wapening) bij het niet. Eigenlijk is het vreemd dat we niet periodiek vervuiling of aangroei van schoonbetonoppervlakken verwijderen. Er zijn natuurlijk kosten aan verbonden, maar eens in de vijf jaar reinigen zou al veel moois opleveren (foto 15). Dit reinigen kan door hoge waterdruk of het al eerdergenoemde zeer licht stralen met olivijnzand. En na het reinigen kan het 2016 en Beeld schoon beton: van inspiratie naar realisatie, ENCI Biologische aangroei, Stutechrapport 35, Stutech Schoonbeton Verschijningsvormen, ENCI Geprefabriceerde elementen van architectonisch beton, PROBETON verstandig zijn over te gaan tot het aan- brengen van een (transparante) hydro- fobering, wel of niet gepigmenteerd. CUR-Aanbeveling 118:2015, Specia- Tot slot Wat mooi is en wat mooi veroudert, is listische instandhoudingstechnieken repareren van beton. Elf Praktijkvoorbeelden van mooi verouderen allereerst het oordeel van de eigenaar van het object en van zijn architect. listische instandhoudingstechnieken Online op worden elf voorbeelden gegeven Maar duidelijk is dat mooi oud worden vullen en injecteren van scheuren, van (schoon)betonobjecten waaraan de ouderdom is af te het aanzien waard kan zijn, bij de mens naden en holle ruimten in beton. zien. Ook staan er voorbeelden van betonoppervlakken waar- en ook bij beton. De tekening des tijds bij voor de oplevering van het project is gekozen voor een moet blijven. Door goed naar veroude- bijzondere wijze van afwerken. Het is opvallend dat bij op- ring te kijken is af te lezen hoe het niet Hydrofoberen pervlakken waarbij de uiterste micron is weggehaald (door moet, maar vooral ook is te zien waar- Over hydrofoberen is meer te lezen in zeer licht stralen), minder storende aftekeningen optreden aan we moeten denken bij de realisatie het artikel Beton met watervrees uit dan waarbij de cementhuid in takt is gelaten. van een project uitgevoerd in schoon- Betoniek 2017/1 en Betoniek Standaard Zie beton. Echter, we moeten ons ook blij- 16/14 Watervrees. CUR-Aanbeveling 119:2017, Specia- ven realiseren dat de schoonbetonpro- 8