Ontwerp van aanbevelingen met betrekking tot het voorschrijven van zichtbeton. Carine Callandt - Johan Baeten Concrete Day 8 December 2011 Inleiding Het buitenoppervlak van beton werd lang meestal overdekt met verschillende materialen : marmer, baksteen, gekleurde cementering, verf De architect kan spelen met de vorm (monolytisch,..), volumes, aspect, lichtinval, contrasteffecten, De productie en verwerking van beton is in alle stadia onderworpen aan de regels der kunst. Tot op heden geen normering : subjectieve beoordeling
Inleiding Deze ontwerpnorm is van toepassing op zichtbeton, namelijk stortklaar beton dat zichtbaar gelaten is en waaraan ondermeer een aantal esthetische eisen worden gesteld. De uiteindelijke kwaliteit van zichtbeton hangt af van verschillende factoren : het ontwerpen (plannen en bestekteksten) het aanmaken het vervoeren het maken van de bekisting het verwerken optimaal verloop Types Zichtbeton T(ZBA)x ZICHTBETONTYPE BESCHRIJVING VOORBEELD T(ZBA)1 T(ZBA)2 Onbewerkt bekisting GLAD Onbewerkt bekisting met FIJNE textuur Licht geschaafde of ruwe planken T(ZBA)3 T(ZBA)4 T(ZBA)5 T(ZBA)6 Onbewerkt bekisting met RELIËF structuur Bewerkt bekisting ZONDER reliëf Bewerkt bekisting MET reliëf Bewerkt NIET bekist Structuurmatten geplaatst in bekisting
Graden van zichtbetonkwaliteit - Q(ZBA)x Graden van zichtbetonkwaliteit 1, 2 Standaardeisen Hoge eisen Zeer hoge eisen Q(ZBA)1 Q(ZBA)2 Q(ZBA)3 Kenmerken T (Textuur) T1 T2 T3 LBA (luchtbellen) LBA1 LBA2 LBA3 HT (homogeniteit tint) HT1 HT2 HT3 VF (tolerantie op vorm) VF1 VF2 VF3 B (Beton) B1 B2 B3 BC (Bekisting) BC1 BC2 BC3 (1) alle gestelde eisen moeten technisch en financieel haalbaar zijn. (2) Niet opgenomen eisen kunnen afzonderlijk voorgeschreven worden Voorschrijven van beton volgens de normen - Algemeen De in zichtbeton uit te voeren delen van een ontwerp moeten minstens beantwoorden aan de normen NBN EN 206-1, NBN B 15-001, NBN EN 13670 (en zijn ANB) en de onderhavige projectnorm. Ze moeten worden aangegeven in de plannen met aanduiding van het gewenste zichtbetontype te kiezen uit de reeks T(ZBA)1 tot en met T(ZBA)6
Klassen met betrekking tot beton (met invloed op het zichtbetonoppervlak) De bestanddelen en de samenstelling van het beton hebben een belangrijke invloed op de kwaliteit van het zichtbetonoppervlak. Zichtbeton met standaard, hoge of zeer hoge eisen moeten beantwoorden aan specifieke aanvullende eisen in het kader van het voorschrijven volgens de normen NBN EN 206-1 en NBN B 15-001. Deze aanvullende eisen hebben betrekking op de bestanddelen, het mengselontwerp en op het transport en productie van zichtbeton. In bijlage 8.1.1 zijn voor de types T(ZBA)1 en T(ZBA)2 aanbevelingen met betrekking tot deze aanvullende eisen voor zichtbeton geformuleerd. Aanbevolen aanvullende eisen van beton volgens NBN EN 206-1 en NBN B 15-001 bij het voorschrijven van zichtbeton - bijlage Standaard B1 Het mengselontwerp (samenstelling) mag tijdens de looptijd van een project niet gewijzigd worden. De aard en de oorsprong van de bestanddelen mogen tijdens de looptijd van het project niet gewijzigd worden. Granulaten zijn zuiver en voldoen aan EN 12620. De granulaten mogen geen elementen bevatten die vlekvorming kunnen veroorzaken zoals ijzerhoudende deeltjes, oerhout, organisch materiaal en dergelijke. Bij de keuze van de te gebruiken granulaten dient de betonproducent hieromtrent contact op te nemen met de leverancier van de granulaten.
Aanbevolen aanvullende eisen van beton volgens NBN EN 206-1 en NBN B 15-001 bij het voorschrijven van zichtbeton Hoge en zeer hoge eisen B2 en B3 Bestanddelen: Cement Zichtbeton wordt bij voorkeur geproduceerd met hoogovencement of wit portlandcement. Aard en oorsprong worden tijdens de looptijd van de werf niet gewijzigd. Bij gebruik van hoogovencement kan onmiddellijk na het ontkisten het betonoppervlak een blauwe kleur vertonen. Dit is een tijdelijke ontsiering van het betonoppervlak die geleidelijk wegtrekt. Hoge en zeer hoge eisen B2 en B3 Toevoegsels Zichtbeton waarin vliegas is verwerkt, is toegelaten op voorwaarde dat het vliegas voldoet aan EN 450-1. Er bestaat evenwel gevaar voor afscheiden van koolstofdeeltjes aan het oppervlak. Kalksteenmeel dat voldoet aan EN 12620 is toegelaten. Aard en oorsprong worden tijdens de looptijd van de werf niet gewijzigd
Hoge en zeer hoge eisen B2 en B3 Granulaten Granulaten zijn zuiver en voldoen aan EN 12620. Risico op vlekvorming De granulaten mogen geen elementen bevatten die vlekvorming kunnen veroorzaken (ijzerhoudende deeltjes, oerhout, organisch materiaal...) Bij de keuze van de te gebruiken granulaten dient de betonproducent hieromtrent contact op te nemen met de leverancier van de granulaten. De producent van de granulaten stelt granulaten voor afkomstig uit een zone waarvan hij weet dat het risico op vlekvorming minimaal is, en levert de betonproducent een representatief staal. Vanaf de eerste startfase worden de nodig geachte hoeveelheden granulaat afzonderlijk opgeslagen en voorbehouden voor die specifieke werf. Indien de omvang van de werf de opslagcapaciteit van de betonproducent voor de nodige granulaten overtreft, kan niet gegarandeerd worden dat alle zichtbeton van desbetreffende werf met identiek dezelfde granulaten zal kunnen worden geproduceerd en geleverd. (1) Voor zelfverdichtend beton geldt met betrekking tot de granulaten de bijkomende aanbeveling: D max 16 mm. Hoge en zeer hoge eisen B2 en B3 Hulpstoffen De gebruikte hulpstoffen mogen geen invloed hebben op de grijstint van het beton. Bij warm weer kan de terugloop van de consistentie dusdanig groot zijn dat het beton bij aankomst op de werf onvoldoende verwerkbaar is. Dit fenomeen kan vermeden worden door gebruik te maken van een bindingsvertrager of aangepaste superplastificeerder met langdurige verwerkbaarheid. Bij een specietemperatuur van meer dan 25 C is het gebruik van een bindingsvertrager of aangepaste superplastificeerder met langdurige verwerkbaarheid verplicht. Bij specietemperaturen tussen 20 C en 25 C is het gebruik van een bindingsvertrager of aangepaste superplastificeerder met langdurige verwerkbaarheid aan te bevelen.
Hoge en zeer hoge eisen B2 en B3 Pigmenten De gebruikte pigmenten voldoen aan EN 12878. Om een homogene verdeling van de pigmenten te bekomen is het aan te raden om de pigmenten in de voormenger toe te voegen. Aanmaakwater Het aanmaakwater voldoet aan de eisen vermeld in EN 1008. Recyclagewater mag niet gebruikt worden bij de aanmaak van zichtbeton. Hoge en zeer hoge eisen B2 en B3 Mengselontwerp (samenstelling) Het mengsel dient robuust ontworpen te worden en voldoende fijne deeltjes te bevatten zodat bleeding vermeden wordt en het beton ook hoeken en kanten volledig opvult. Het mengselontwerp mag tijdens de looptijd van een project niet gewijzigd worden.
Mengselontwerp (samenstelling) Het mengsel wordt berekend door een methode van de optimale pakking toe te passen. Indien de betoncentrale niet vertrouwd is met een methode van de optimale pakking, kunnen onderstaande richtlijnen gebruikt worden om zeker te zijn dat het betonmengsel voldoet aan de gestelde eisen. Continue korrelopbouw. Gehalte aan fijne deeltjes in functie van de maximale korreldiameter moet aan onderstaande tabel voldoen: D max Fijne deeltjes < 0,250 mm 7 mm 525 kg/m³ 14 mm 450 kg/m³ 20 mm 425 kg/m³ 28 mm 400 kg/m³ 32 mm 400 kg/m³ Mengselontwerp (samenstelling) De consistentie wordt bepaald na overleg tussen de betonproducent en de aannemer en is afhankelijk van de geometrie van de bekisting, de dichtheid van de wapening, de middelen om het beton te verdichting, de stortwijze, enz. Meestal wordt er geopteerd voor zetmaat S4. (2)Voor zelfverdichtend beton wordt er meestal geopteerd voor: SF2 (vloeimaat 660 750 mm) of SF (vloeimaat 760 850 mm) en Viscositeit: VF1 (doorstroomtijd V-funnel: < 9 sec) De watercement-factor heeft een belangrijke invloed op de tint van het beton en moet zo constant mogelijk gehouden worden. De maximale toegelaten afwijking op basis van de afgewogen gewichten bedraagt ± 0,02. De watercement-factor bedraagt maximaal 0,5. Het equivalente cementgehalte bedraagt minimaal 350 kg/m³ Het mengselontwerp moet leiden tot zichtbeton met een druksterkteklasse van minimaal C30/37.
Transport & Productie Bij de opstart van de werf bepaalt de betoncentrale de gegarandeerde verwerkingstijd. Transport en lostijden moeten hierop worden afgestemd. Het mengsel moet homogeen gemengd zijn als het de betoncentrale verlaat. In sommige gevallen kan extra mengtijd noodzakelijk zijn. Vóór de aanmaak van zichtbeton moeten zowel de kuip van de mixerwagen als de menger in de betoncentrale gespoeld worden. De grijstint wordt gecontroleerd. Daartoe wordt er per productiedag één proefstuk gemaakt dat bewaard wordt tot het beëindigen van de werf. Dit proefstuk kan gebruikt worden om de oorzaak van tintverschillen op de bouwplaats te verklaren. Zichtbeton : invloed van andere factoren - uitvoering Een aantal factoren hebben invloed op de kwaliteit en uitzicht van het betonoppervlak waaronder : type en materiaal voor de bekisting samenstelling en productie van het beton - hoeveelheid en soort ontkistingsolie storten (stortnaden,...) en verdichten van het beton weersomstandigheden tijdens het storten en de nabehandeling Om homogene zichtvlakken te verkrijgen moeten bekisting, samenstelling en productie van het beton, alsook de uitvoering voldoen aan uitzonderlijk strenge criteria.
De uitvoering EN 13670 uitvoering van betonconstructies nationale bijlage. Plaatsing Valhoogte niet meer dan 1 m Vullen in opéénvolgende lagen van circa 30 à 50 cm dikte over de gehele lengte De uitvoering Verdichten De verdichting moet uniform gebeuren in kleine lagen. Bij trillen met de naald wordt het beton getrild in lagen van de orde van circa 30 à 50 cm dikte waarbij er wordt op toegezien dat de naald ook in de vorige laag minstens 10 cm doordringt. Het verdichting door trillen is niet van toepassing voor zelfverdichtend beton
De uitvoering Nabehandeling- curing Nabehandeling is het geheel van maatregelen die genomen moeten worden om het beton te beschermen vanaf het storten totdat er voldoende sterkte is ontwikkeld, en zo de kwaliteit van het beton te garanderen Een correcte nabehandeling moet het beton beschermen tegen voortijdig uitdrogen door wind, zon, droge koude extreme temperaturen (warmte/koude) en grote temperatuurverschillen snel optreden van grote scheuren door krimp verlies van sterkte kans op een stofferig oppervlak vermindering van de waterdichtheid en duurzaamheid vroegtijdige inwerking van schadelijke stoffen (oliën enz...).. Voortijdige uitdroging Daarom is het uiterst belangrijk om de maatregelen tegen voortijdige uitdroging toe te passen vanaf het ogenblik dat het beton gestort is. Omwille van hun specifiek hydratatieproces, zijn cementen met een hoog gehalte aan hoogovenslak (type CEM III) bijzonder gevoelig voor voortijdige uitdroging. Maatregelen om voortijdige uitdroging van beton te voorkomen: de bekisting zo laat mogelijk verwijderen afdekken met plastiekfolie bescherming aanbrengen die de vochtigheid behoudt ( jute, geotextiel matten) een nabehandelingsproduct verstuiven het betonoppervlak met water bespuiten...
Aanbevelingen om zichtbeton te bekomen van kwaliteit Ontwerp Zones met waterstagnatie vermijden, Waterafvoer beheersen, Rekening houden met de oriëntatie van de gevels Samenstelling van het beton Ciment op een geschikte manier doseren, Zuiver zand en granulaten toevoegen, Een overmaat aan water verbieden, Specifieke hulpstoffen gebruiken Fabricatie en uitvoering Samenstelling: homogeen (mengen) en continu, Watertoevoegingen op de werf verbieden, In acht nemen van de bedekking van de wapening, Op een gepaste manier verdichten, Beton beschermen tegen wind, zon, vorst Ingenieur Architect Bouwheer Zichtbeton : ploegwerk Betoncentrale Aannemer Arbeiders op de werf Werfleider
Dank voor uw aandacht!