Bepalend bij het storten van beton is dat de plasticiteit en de samenhang van de betonspecie zijn afgestemd op de wijze van storten en verdichten. In de betontechnologie worden de begrippen plasticiteit en samenhang samengevat in de term verwerkbaarheid. Is de betonspecie te stug, dan laat deze zich niet goed verdichten en zullen holle ruimtes en lucht in de betonspecie achterblijven (consistentie te laag / plasticiteit te laag). Is de betonspecie te vloeibaar en treedt tijdens het verdichten ontmenging op, dan is de samenhang onvoldoende. De afnemer moet aangeven welke verwerkbaarheid nodig is. De verantwoordelijkheid voor het correct aanleveren van de gevraagde verwerkbaarheid ligt bij de betoncentrale.

Gedurende de gehele tijd van het betonstorten moet worden gezorgd voor een deskundige beheersing en borging. Het is aan te bevelen om tevoren een systeem van communicatie tot stand te brengen tussen een aangesteld persoon, de stortploeg en de betoncentrale, zodat bij eventuele storingen en afwijkingen tijdig kan worden gewaarschuwd en ingegrepen.

Voor de aanvang van het storten moet men zeker weten dat de betonspecie in de truckmixer de gewenste kwaliteit heeft zoals afgesproken en op de bon staat vermeld. Bij de afname van beton onder certificaat kan hiermee in principe worden volstaan. Het is raadzaam de bon van elke mixer te controleren op de juistheid van de levering.

Voor specifieke of kritische toepassingen kan het gewenst zijn de verwerkbaarheid op het werk te controleren. Laat dan voor het uitvoeren van de steekproef de truckmixer minimaal twee minuten voluit mengen. Neem het monster bij voorkeur halverwege de lading en beoordeel het monster van minimaal 20 liter na voldoende doormengen. Noteer hierbij:

• de tijd (aanmaak specie, uitvoering steekproef);
• bon- en/of wagennummer;
• consistentie (bijvoorbeeld de zet- en schudmaat).

In geval van afwijkingen moet de uitvoerder direct de resultaten terugkoppelen met de leverancier.
Bij een bij blijvend afwijkende consistentie na herhalingsmeting en normale transporttijd, geldt het advies: óf contact opnemen met de leverende centrale en de truckmixer niet lossen, óf de betonspecie retour sturen (noteren tijdstip, kenteken of wagennummer en bonnummer).
Een te plastische specie kan een indicatie zijn voor een te hoge water-cementfactor, waarmee de betonspecie niet kan voldoen aan de eisen ten aanzien van sterkte en duurzaamheid.

Bij te lage consistentie:

• herhaal de meting tweede zet- en / of schudmaat;
• vraag de betreffende mixerchauffeur te wachten met lossen;
• neem contact op met de leverende betoncentrale en het volg het gegeven advies op. Bij correcties blijft de betonspecie alleen gecertificeerd indien deze worden uitgevoerd door een vertegenwoordiger van de leverancier c.q. leverende betoncentrale;
• maak een aantekening van eventuele uitgevoerde maatregel of retourzending op de bon.

Correctie van een te lage consistentie van betonspecie kan alleen door de centrale worden uitgevoerd, omdat deze als enige de doseringsgegevens kent van hulpstof, water en cement én omdat alleen op deze wijze de leverancier verantwoordelijk blijft voor zijn product.

Er bestaan verschillende manieren om betonspecie op het werk te transporteren.
De plaats waar de betonpomp wordt opgesteld of waar de kraan de kubels kan neerzetten voor het vullen, zal bereikbaar moeten zijn voor betontruckmixers. Als de omgeving van de bouwplaats niet is verhard, zal men in de bereikbaarheid moeten voorzien door toepassing van bijvoorbeeld rijplaten. Men zal er ook voor moeten zorgen dat deze rijplatenbaan tijdens het stort in goed berijdbare staat blijft.

Betonpomp
Een vaste of mobiele pomp met een leiding van staal en/of kunststofslang brengt de specie rechtstreeks in de bekisting. De voorkeur gaat uit naar betonspecie in consistentiegebied 3. Maar ook betonspecies in de consistentiegebieden 1, 2, 4 en hoger zijn goed te verpompen. Om ontmenging en daardoor verstoppingen te voorkomen, is een doeltreffende controle op de betonspecie noodzakelijk. Wisselingen in korrelopbouw van het mengsel en in de consistentie moeten worden vermeden. Het verpompen stelt aanvullende eisen aan de betonsamenstelling, zoals een verhoging van de hoeveelheid fijn materiaal en een goede gradering van het toeslagmateriaal. Bedenk dat beton met extra lucht moeilijker of geheel niet te verpompen is.
Wordt gebruik gemaakt van een betonpomp, dan zal er ook een plaats moeten worden ingericht waar deze pomp kan worden schoongemaakt.

Kubel of kantelkube
lDit van oudsher gebruikte transportmiddel wordt gevuld vanuit een silo of direct vanuit de menger of de truckmixer. Alle plastische consistenties zijn te verwerken, hoewel we bij zeer plastische species aandacht moeten besteden aan het verlies van cementwater. Een mobiele kraan of bouwkraan zal worden gebruikt om de kubel in het werk te brengen; een lichte kraan kan per uur veel minder betonspecie in het werk brengen dan een grote betonpomp.
Voorkomen moet worden dat zand of vuil wordt meegenomen aan de onderkant van de kubel en terechtkomt in de bekisting.

Stortgoot
Hiermee wordt betonspecie eenvoudig en snel in het werk gebracht, meestal direct uit de mixer met één of meer aangeklikte goten. Bij gebruik van een stortgoot geen te plastische specie toepassen, omdat de kans op ontmenging dan groot is. Om toch voldoende uitstroom van de specie te krijgen, moet de goot voldoende steil worden opgesteld. De specie moet een relatief hoog gehalte aan fijn materiaal bezitten.

Transportband
Deze is alleen geschikt voor het transporteren van aardvochtige of halfplastische specie. Als de transportweg te lang wordt, moeten de specie bovendien worden beschermd tegen uitdrogen, bijvoorbeeld met een overkapping. Ook als het regent is een dergelijke bescherming noodzakelijk!

Rollend materieel
Bij deze transportmiddelen, zoals dumpers, (motor)japanners of vrachtauto’s voorzien van speciale kipbakken, is de kans op ontmenging groter. Ontmenging wordt tegengegaan door de consistentie laag te houden, te zorgen voor goede, vlakke transportwegen op het werk en de transportafstand kort te houden.

Stortbakken via monorail
Deze worden vooral in betonfabrieken toegepast en zijn geschikt voor betonspecie in alle consistentiegebieden.

Samengevat zijn de transportmogelijkheden:

• betonpomp;
• kubel;
• stortgoot;
• transportband;
• rollend materieel;
• stortbakken via rails.

In alle gevallen moeten de benodigde middelen en voorzieningen vóór de aanvang van het stort op het werk zijn gecontroleerd op hun goede werking. Hiertoe behoren nadrukkelijk de algemene en persoonlijke veiligheidsvoorzieningen.

Het storten van wanden, vloeren en hoge balken kan op twee manieren worden uitgevoerd: in lagen of met stortfront. Ook moet rekening worden gehouden met de valhoogte. Wordt deze te hoog dan kan gebruik worden gemaakt van stortkokers (foto 10.9), stortbroeken of kan de pompslang door de wapening worden geleid.

Bij het storten in lagen is het raadzaam de laagdikte te beperken tot circa 500 mm. De tijdsduur tussen de lagen onderling moet zo kort mogelijk worden gehouden, opdat de nieuwe laag een homogeen geheel vormt met de eerder gestorte laag. De trilnaald zal daartoe 100 -150 mm in de diepere laag moeten worden gestoken. We moeten de stortsnelheid zo kiezen, dat een nieuwe laag wordt opgestort voordat de binding in de reeds verdichte laag optreedt.

Bij storten met een stortfront brengen we de specie geleidelijk in, onder voortdurend verdichten, tot de volle hoogte bij het begin van een balk, vloer of wand. Het talud dat zich vormt, zal ook steeds moeten worden verdicht en met verse beton worden overlaagd. Deze wijze van storten is gevoeliger voor ontmenging dan het storten in lagen. De consistentie van de specie mag dan ook niet groter zijn dan volgens consistentiegebied 2 - 3. De stortsnelheid bij het werken met een stortfront kan aanzienlijk groter zijn dan bij laagsgewijs storten. Er zijn echter meer mensen nodig voor het verdichten, omdat de specie over een vrij groot oppervlak moet worden getrild. Bij warm weer moeten tijdig voorzieningen worden getroffen (op tijd afwerkers op het stort).

De laatste jaren wordt steeds vaker gekozen voor het verwerken van zelfverdichtende betonspecie, die ondanks de grote vloeibaarheid toch voldoende samenhang heeft. De betonspecie is zo vloeibaar, dat ze zichzelf verdicht, zodat trillen niet nodig is. Het storttempo moet wel worden aangepast; dit beton heeft namelijk tijd nodig om te vloeien en zelf te verdichten of te ontluchten. Zelfverdichtend beton wordt op de bouwplaats vooral bij moeilijk toegankelijke constructies ingezet, maar is in principe geschikt voor alle constructies met een horizontaal bovenvlak.
In de betonproductenindustrie wordt zelfverdichtend beton inmiddels veel toegepast, vooral vanwege de gunstiger arbeidsomstandigheden.

Bij het storten van de betonspecie ontstaan, als gevolg van ingesloten lucht, holten in de specie en tussen de specie en de wand van de bekisting. De vloeibaarheid van de specie is in het algemeen niet zodanig, dat deze holten zonder ingrijpen en alleen onder invloed van de zwaartekracht worden opgevuld. De inwendige wrijving van de specie staat een volledige verdichting in de weg.
Betonspecie is opgebouwd uit delen met verschillende volumieke massa’s. Onder invloed van de zwaartekracht bestaat de neiging tot ontmenging: de zwaardere delen (het grove grind) willen bezinken. Inwendige wrijving gaat de ontmenging tegen. Hoe groter de inwendige wrijving, hoe minder de ontmenging. Het verdichten vermindert de inwendige wrijving, waardoor de neiging tot ontmenging toeneemt.

Als een vloer wordt verdicht met een oppervlaktetriller, worden alle fijne delen opgeschud. Na het trillen bezinken de zandkorrels na enkele seconden, terwijl de cementdeeltjes veel langzamer zakken. Het betonoppervlak bestaat daardoor vaak overwegend uit cementpasta, terwijl de laag eronder weinig cement bevat. Bij het uitdrogen van het beton kan de buitenste laag gemakkelijk afschilferen en komt het schrale beton, dat een slechte duurzaamheid en slijtweerstand heeft, aan het oppervlak. De stuivende vloer is een feit! Het is daarom van groot belang dat de mengselsamenstelling wordt afgestemd op de wijze van verdichten, zodat ontmenging niet of nauwelijks optreedt.

Er bestaan talrijke verdichtingsmethoden met zeer verschillende intensiteit. Voor het verdichten van betonspecie op de bouwplaats komt voornamelijk het trillen in aanmerking. De vaste bestanddelen worden in een snelle, heen en weer gaande beweging gebracht waardoor de inwendige wrijving zeer sterk terugloopt.

Trilnaalden
Trilnaalden zijn cilindervormige, holle metalen cilinders, waarin een roterende vibrator is aangebracht. De trilnaald wordt in de betonspecie gedompeld en brengt de trilenergie dus direct op de specie over.
Om de grovere delen van de betonspecie te verdichten, moeten we een lage frequentie toepassen. Voor de verdichting van de fijnere delen en voor een gaaf betonoppervlak moeten we met een hoge frequentie trillen.
Het bereik van een trilnaald hangt onder meer af van de verwerkbaarheid van de betonspecie, de triltijd en de trilkracht van de naald. Trilnaalden zijn verkrijgbaar in verschillende diameters van 28 mm voor het lichtere werk tot 66 mm voor zware vloeren. Deze worden elektrisch, met benzine of met lucht gevoed.

De afstand tussen de trilpunten hangt af van het bereik van de trilnaalden. Het is beter een korte triltijd en een kleine afstand tussen de trilpunten aan te houden, dan een lange triltijd en een grote afstand. We moeten de specie daartoe in niet te dikke lagen (van 200 tot 300 mm) en gelijkmatig verdeeld storten. Bij het trillen mag de trilnaald tot een diepte van maximaal 300 tot 500 mm in de specie worden gedompeld. Als de naald korter is, mag hooguit de naald in de specie verdwijnen.
In het belang van de homogeniteit moet de naald 100 tot 150 mm in de onderliggende, al verdichte laag komen.
Het aantal in te zetten betonwerkers met een trilnaald is afhankelijk van het vermogen en de frequentie; per uur kan een betonwerker 3 tot 12 m3 betonspecie verdichten.

Trilbalken
Deze hebben een geringe dieptewerking en zijn alleen geschikt voor het verdichten van horizontale of nagenoeg horizontale constructiedelen van beperkte dikte (wegen en vloeren). De dikte van de te verdichten laag mag niet groter zijn dan 100 tot 150 mm. Bij droge betonspecie bestaat gevaar voor onvoldoende verdichting van het onderste deel van de laag. De balk moet op de specie trillen en niet op de geleiding.

Bekistingstrillers
De trilling wordt indirect, via de bekisting, op de betonspecie overgebracht. De frequentie van bekistingstrillers varieert tussen 3000 en 9000 trillingen per minuut. Het bereik van bekistingstrillers is beperkt en wordt door de leverancier opgegeven. Ze worden vooral voor dunwandige constructiedelen en betonproducten toegepast. Ze zijn het effectiefst op een stalen huidbekisting met een stalen frame.

Triltafels
Deze worden uitsluitend in de betonproductenindustrie gebruikt. Met deze methode kan tamelijk droge betonspecie worden verwerkt, zeker als bovendien een bovendruk wordt aangebracht. Een ongunstige gradering vraagt meer verdichtingsenergie.

Andere methoden
Schokken, centrifugeren, persen en walsen zijn methoden die alleen in de betonproductenindustrie worden toepast.
Tijdens het stort moet men kunnen waarnemen of de betonspecie goed wordt verdicht. Het kan hiertoe noodzakelijk zijn om, behalve te voorzien in kijkluikjes, ook extra verlichtingsmaatregelen te nemen, vooral bij wanden en in kokers.
Het energieverbruik van deze verlichting, tezamen met dat van de verdichtingsapparatuur, kan zo groot zijn dat de aanwezige elektriciteitsvoorzieningen uit het openbare net tekort schieten. Soms zal dus een eigen aggregaat van voldoende vermogen moeten worden opgesteld.

Samengevat zijn de verdichtingsmethoden:

• trilnaalden;
• oppervlaktetrillers;
• bekistingstrillers;
• triltafels;
• schokken, centrifugeren, persen en walsen;
• niet trillen (zelfverdichtend beton).

Na het storten en verdichten van betonspecie kan enige waterafscheiding optreden. In plaats van waterafscheiding wordt meestal de term 'bleeding' gebruikt.
Wanneer dat in beperkte mate gebeurt, is het absoluut niet schadelijk. In veel gevallen voorkomt een lichte mate van bleeding zelfs voortijdige uitdroging van het betonoppervlak.
Overmatige waterafscheiding wijst op een instabiele specie. In verticale bekistingsoppervlakken kan overmatige waterafscheiding de oorzaak zijn van zogenoemde zandlopers en/of waterblazen.

Maatregelen ter voorkoming van overmatige waterscheiding
Ter voorkoming van overmatige waterafscheiding kunnen de volgende maatregelen worden genomen:

• zorg voor een goede korrelopbouw;
• gebruik voldoende fijn materiaal, overweeg het gebruik van een vulstof of luchtbelvormer;
• verlaag het watergehalte, gebruik daarvoor eventueel een hulpstof;
• versnel het opstijven van de specie door gebruik van een sneller verhardend cement , een hulpstof of anderszins (bijvoorbeeld verhoog de specietemperatuur in het koude jaargetijde).

Het afwerken van betonoppervlakken kan bij de bovenzijde van wanden of balken met de hand worden gedaan, of bij grote oppervlakten van vloeren en rijdekken met machines. Het oppervlak van horizontaal gestorte constructiedelen of –elementen (vloeren en platen) wordt daartoe na het verdichten van de specie ‘afgestreken’ met behulp van een goede rechte afrijbalk of drijfrij. Niet te plastische betonspecie kan daarna direct worden afgewerkt met een houten schuurbord. Als bij het storten een plastische tot vloeibare specie is gebruikt, wordt de betonspecie na het afrijen gewoonlijk enige tijd met rust gelaten. Veelal heeft zich dan op het oppervlak een dunne laag water gevormd, die vrij snel (vaak binnen 1 uur) weer verdwijnt. Als de specie enigszins is opgestijfd en het water verdwenen, kan het oppervlak worden afgewerkt met een schuurbord.
Er zijn zogenoemde “afrollers” op de markt (foto 10.14). Deze trillen niet, maar kunnen het betonoppervlak glad afwerken, zelfs onder profiel.

Nadat de betonspecie is afgewerkt, zal er naar gelang de omgevingstemperatuur, storthoogte en snelheid van het gebruikte cement, naverdichting moeten plaatshebben. Dit om nazakkings- of zettingsscheuren te voorkomen. Deze zijn anders duidelijk zichtbaar doordat de wapening zich aftekent.
Naverdichten kan met de trilnaalden (wand of kolom) of met een drijfrij (vloer) worden uitgevoerd (foto 10.15) en moet in het algemeen een half tot één uur na het laatste storten plaatshebben.

Vooral bij vloeren, maar ook bij andere constructiedelen, kan het nodig zijn het betonoppervlak af te pleisteren met een stalen spaan. Als dit vakkundig gebeurt, kan een zeer glad en dicht betonoppervlak ontstaan. Het afwerken van vloeren kan mechanisch geschieden met schuur- en pleistermachines (het zogenoemde ‘vlinderen’). (Na)verdichten van betonspecie met een trilbalk of drijfrij kan tot mechanisatie van de hele tril- en afwerkfase leiden.
Het betonoppervlak mag pas worden afgewerkt als de waterafscheiding nagenoeg is beëindigd. Dit betekent dat alleen bij gebruik van een specie waarin na het verdichten praktisch geen waterafscheiding optreedt, de afwerking vrij snel na het verdichten kan plaatshebben.
Het tijdstip van afwerken is afhankelijk van een aantal factoren, zoals cementtype, betonsamenstelling, temperatuur en weersomstandigheden. In het algemeen kan er worden geschuurd als de vloer niet meer glimt, maar dof wordt (het water is dan verdampt).

Met de hand afgewerkte betonoppervlakken hebben een andere oppervlaktestructuur dan bekiste vlakken. Op het uiteindelijk resultaat heeft het vakmanschap van de betonwerker een zeer grote invloed.
In NEN 2743 “Oppervlak monolitisch afgewerkte betonvloeren. Uitvoering en kwaliteitsbeoordeling” worden de vlakheidsklassen beschreven. Deze norm is van toepassing voor binnen en buiten monolitisch afgewerkte betonvloeren (tabel 9.4). Verder worden in de norm de materialen, uitvoering, keuring en controle van de materialen en het vloeroppervlak, alsmede onvolkomenheden beschreven. Zeker als de vloeren zonder verdere afwerking worden gebruikt, is het noodzakelijk de gewenste vlakheid zorgvuldig vast te stellen.

In NEN 2747 “Classificatie en meting van de vlakheid en evenwijdigheid van vloeroppervlakken” wordt speciaal ingegaan op de definiëring van de meetvelden, het meten van de vlakheid en evenwijdigheid en de beoordelingscriteria, bij alle dragende ondergronden, systeemvloeren en dekvloeren.

Het verse beton moet worden beschermd tegen van buiten komende nadelige invloeden. Zo kan, afhankelijk van de weersomstandigheden, het verse beton moeten worden beschermd tegen afkoeling, om vorstschade te voorkomen. In het algemeen moet dit worden gedaan totdat het beton een gemiddelde kubusdruksterkte heeft bereikt van ten minste 5 N/mm2.
Wanneer het (flink) regent moet het verse beton worden afgedekt om het uitspoelen te voorkomen. Een waterzuiger en/of geboorde gaatjes in de kist kunnen het regenwater afvoeren.

Voorts moet het verse beton worden beschermd tegen uitdroging. Dit is belangrijk voor de kwaliteit van het beton. Het verdampen van het water uit de verse betonspecie veroorzaakt het ontstaan van minuscule kanaaltjes in het beton, waardoor het poreus wordt en de beschermende werking die de betondekking heeft voor de wapening, kan worden verstoord. Uitdroging heeft niet alleen plaats bij zonbestraling, maar ook bij droog en vooral winderig weer en vorst, omdat dan de relatieve luchtvochtigheid laag is. Bij wind wordt de ontwikkelde waterdamp direct afgevoerd.
Er moet ook worden gezorgd voor nabehandelingsmogelijkheden en, indien het weer dit noodzakelijk maakt, voor afdekzeilen, zo nodig isolerend, om het verse beton te beschermen tegen vorst, regen of uitdroging.

Methoden van nabehandelen na het ontkisten
Curing compound
Het betonoppervlak inspuiten met curing compound. Kies een middel op basis van acrylhars zonder oplosmiddel; dit geeft weliswaar kans op tijdelijke vlekvorming op het betonoppervlak, doch dit verdwijnt na enkele maanden. De hechting van afwerklagen wordt echter niet nadelig beïnvloed.
Let op de spercoëfficiënt van de verschillende soorten curing compound. (De spercoëfficiënt is een maat voor de mate van verdamping die nog mogelijk is bij gebruik van de curing compound). Deze coëfficiënten verschillen nogal, zodat het gebruik per liter varieert van 3 tot wel 9 m2, afhankelijk van de soort.

Afdekken
Het ontkiste oppervlak kan worden afgedekt met dampdichte folie met eventueel hieronder nat jute. Bijkomend probleem is het moment van aanbrengen; vaak duurt het uren voordat de folie aangebracht is, en speelt de wind parten. Het in stand houden van de folie kan met wind lastig zijn.

Nathouden
Indien het betonoppervlak niet continu kan worden natgehouden, is deze methode niet aan te raden. Pas op voor het schrikeffect door koud water.

Samengevat de verschillende methoden van nabehandeling:

• bekisting laten staan;
• opspuiten curing compound;
• afdekken met jute en/of folie;
• nathouden betonoppervlak, eventueel afgedekt met zand.

De hoeveelheid warmte en hoe snel deze tijdens het verharden ontstaat, zijn afhankelijk van betontechnologische factoren. Om tot een snellere sterkteontwikkeling te komen, is één of een combinatie van onderstaande maatregelen nodig:

• toevoegen van meer cement en/of het verlagen van de water-cementfactor;
• vervangen van langzaam cement door een sneller cement;
• verhogen van de begin(specie)temperatuur.

Het voorkómen dat (begin)warmte verloren gaat, kan leiden tot een snellere sterkteontwikkeling. Hiertoe kan de bekisting geïsoleerd worden uitgevoerd of worden voorzien van systemen voor warmtetoevoer.

a. Meer cement
Door meer cement te combineren met een lagere water-cementfactor en (extra) hulpstoffen te gebruiken, ontstaat een betere kwaliteit cementsteen, met minder poriën waarin water zit (figuur 10.20). De cementdeeltjes bevinden zich op een kleinere afstand van elkaar. Een lagere water-cementfactor zal tot gevolg hebben dat de betonspecie sneller verhardt en de sterkteontwikkeling sneller verloopt. Ook de einddruksterkte zal hoger zijn.

b. Cementsoort
Voor cement zijn drie sterkteklassen gedefinieerd: 32,5, 42,5 en 52,5 N/mm2.
Een cement is ingedeeld in een sterkteklasse op grond van de 28-daagse normsterkte van dat cement. De sterkteklasse wordt als laatste in de cementaanduiding geplaatst, gevolgd door een N of R, afhankelijk van de tweedaagse normsterkte van het cement. Cementen met een hoge normsterkte na twee dagen, in relatie tot de sterkteklasse worden aangeduid met een R (rapid). Voor cementen met een normale aanvangssterkte wordt de sterkteklasse gevolgd door een N (normal).
Portlandcement CEM I 52,5R heeft een snellere sterkteontwikkeling dan hoogovencement CEM III/B42,5N. Zie hoofdstuk 8.2.

c. Verwarmen
Enerzijds is een kubusdruksterkte van minimaal 5 N/mm2 nodig om beton vorstbestendig te maken, anderzijds moet het beton voldoende aanvangssterkte hebben verkregen om vroegtijdig ontkisten mogelijk te maken. Om dit te bereiken zal onder bepaalde omstandigheden in het werk tijdens het verharden extra energie moeten worden toegevoerd in de vorm van stoom of warme lucht, of door elektrische verwarming dan wel infraroodstraling.
De hete luchtstraal mag nergens direct op het betonoppervlak of op de bekisting gericht zijn om plaatselijke ‘verbranding’ te voorkomen.

Afhankelijk van de gekozen verwarmingsmethode moet extra aandacht worden besteed aan de nabehandeling van het beton. Juist bij winterweer met lage tot zeer lage relatieve luchtvochtigheid is het gevaar van uitdroging aanwezig; door verwarming kan het beton sneller uitdrogen.

Stoom
Vrije stoom heeft boven warme lucht de voordelen van een grote warmte-inhoud (condensatiewarmte), alsook het voorkómen dat het verse beton uitdroogt door verdamping van het aanmaakwater (voor zogenoemde hogedrukstoom in radiatoren of ribbenbuizen geldt dit voordeel natuurlijk niet).
De nadelen van stoomverwarming zijn de benodigde leidingen met koppelingen, de vooral bij wind optredende warmteverliezen en de optredende condensatie die bij vriezend weer gladheidgevaar kan opleveren.
Het gebruik van een ‘stoomtent’ (voor niet al te grote objecten, bijvoorbeeld prefab brugmoten) heft deze bezwaren gedeeltelijk op.

Voor het bepalen van de benodigde hoeveelheid stoom is een capaciteitsberekening nodig die afhankelijk is van de:

• warmteverliezen;
• aanvangstemperatuur en verwachte eindtemperatuur van het beton;
• hoeveelheid beton en wapening;
• hoeveelheid op te warmen tonnen staal (bekisting).

Stoom kan worden toegevoerd in de ruimte (spouw) tussen het betonbovenoppervlak en de isolatiedeken of aangevoerd door buizen met uitstroomopeningen achter de bekistingspanelen van (systeem) bekistingen, of vanaf de bodem. Let wel dat deze vorm van verwarmen alleen effect heeft bij gebruik van een stalen contactbekisting (foto 10.21).
Stoom wordt verder gebruikt in afgesloten en geïsoleerde ruimten (stoomtenten) gedurende de nachtelijke uren, bijvoorbeeld in de woninggietbouw.

Warme lucht als verwarming is schoon, maar kan de betonspecie sterk doen uitdrogen. Vanwege de geringere warmte-inhoud van het medium is de benodigde volumestroom groot en moet worden gezorgd voor grote en ruime doortochten.
Heteluchtverwarming door zogenoemde warmtekanonnen gebeurt op dezelfde manier. In een doorwerktent kan een goede ruimteverwarming op soortgelijke wijzen worden gerealiseerd. Dit geldt ook voor de hallen van een betonfabriek.

Straling
Stralingsverwarming door gasverbranding in infraroodstralers kan onder meer geschieden in de afgesloten ruimten tussen wanden en vloeren in de woning(giet)bouw.

Elektrische verwarming
De meest gebruikelijke toepassing van elektrische verwarming is die met geïsoleerde weerstandsdraden direct achter (of onder) de contactbekisting, en naar buiten tegen warmteverlies geïsoleerd, bijvoorbeeld met tempexplaten. Deze methode is vooral geschikt voor de versnelde verharding van vloeren. Zij is erg kostbaar, maar zeer bedrijfszeker. Wanneer over goedkope nachtstroom kan worden beschikt, kunnen de kosten meevallen.

De verwarming moet na een wachttijd, tot het beton begint op te stijven, geschieden volgens een voorgeschreven verloop. Eerst langzaam, dan sneller tot het bereiken van de voorgeschreven temperatuur die een zekere tijd moet worden gehandhaafd. Ter vermijding van temperatuurspanningen en scheuren door thermische schok moet de afkoeling langzaam en geleidelijk geschieden. De afdekking mag niet te vroeg worden verwijderd!

Verwarmd beton
Een andere manier van kunstmatige warmtetoevoer is het toepassen van warme betonspecie, hetzij – wat meestal gebeurt – door verwarming van alleen het aanmaakwater, of door verwarming van de toeslagmaterialen, met name het grind. Dit gebeurt door het inblazen van stoom. Niettemin blijft afdekking van het werk noodzakelijk om te voorkomen dat de in de specie toegevoerde warmte verloren gaat.

Samengevat zijn de mogelijkheden om te verwarmen:

• stomen;
• stralingsverwarming;
• elektrische verwarming;
• toepassen van verwarmd beton

Als er onzekerheid bestaat over een constante aanvoer van betonspecie, de verwerking gecompliceerd is, of als men in reeds gestorte betonspecie nog beweging verwacht als gevolg van zettingen of het bewegen van de bekisting, kunnen vertragers worden toegepast die de aanvangsverharding uitstellen.

Stortnaden ontstaan als betonspecie op reeds eerder gestort en verhard beton wordt aangebracht. Door nieuwe betonspecie op de nog verdichtbare betonspecie te storten, kunnen beide species ter plaatse van de stortnaad homogeen en luchtvrij worden gemaakt. Toevoegen van een vertrager kan bevorderen dat de nog aanwezige specie langer verdichtbaar is op het moment dat de nieuwe laag wordt gestort.
Vaak wordt een oppervlaktevertrager op stortnaden gespoten om de sterkteontwikkeling alleen aan het oppervlak te remmen. Dit gebeurt om een uitgewassen structuur te krijgen; de cementhuid is op deze manier de volgende morgen makkelijk weg te spuiten.

Als er sprake is van (te verwachten) winterse omstandigheden, kunnen zowel op de bouwplaats als op de betoncentrale aanvullende maatregelen nodig zijn.

Algemeen
Bij een buitentemperatuur lager dan 4 °C moet de vers gestorte beton(specie) worden beschermd totdat de gemiddelde kubusdruksterkte f’_cn ten minste 5 N/mm2 bedraagt.
OPMERKING Bij een gemiddelde kubusdruksterkte van 5 N/mm2 wordt beton in het algemeen beschouwd als bestand tegen eenmaal optredende bevriezing. In dit verband vragen sparingen e.d. de aandacht; vermeden moet worden dat zich daarin water kan verzamelen dat door bevriezing het beton zou kunnen beschadigen.Bij gebruik van heteluchtverwarming en stralingswarmte kunnen geconcentreerde hete en droge luchtstromingen optreden. In dit geval moeten maatregelen tegen het plaatselijk uitdrogen van het beton worden genomen.
Ook het plotseling afkoelen van het beton bij het beëindigen van de warmtetoevoer moet worden voorkomen.
De betonspecie mag niet worden gestort tegen vlakken waarvan de temperatuur lager dan 0 °C is. Alvorens met het storten van betonspecie wordt begonnen, moeten alle bekistingsdelen waar betonspecie in of tegenaan wordt gestort alsmede de wapening ijs- en sneeuwvrij worden gemaakt.

Maatregelen bij de vervaardiging van betonspecie
De volgende maatregelen worden onderscheiden:

• het gebruik van verwarmde betonspecie;
• het toepassen van een cement met een hogere hydratatiewarmte. Een cement met een hoge beginsterkte (bijv. in sterkteklasse 42,5 (R) of 52,5 (R)) ontwikkeltin aanvang meer hydratatiewarmte. Verder ontwikkelt bijvoorbeeld portlandcement meer hydratatiewarmte dan hoogovencement. Eventueel kan een mengsel van portland- en hoogovencement worden gebruikt.
• het verlagen van de water-bindmiddelfactor.

Om een indruk te krijgen van de te verwachten weersomstandigheden kan een speciale weerlijn worden gebeld. Deze geeft dan een weersverwachting, gekoppeld aan één van de zeven weerfasen. (zie tabel 10.4)

In NEN 8005 (2014) wordt verwezen naar de (ingetrokken) norm NEN 6722 voor de te nemen maatregelen, gekoppeld aan deze weerfasen.
Hierbij worden de volgende maatregelen onderscheiden:

• Doelmatig afdekken van verse specieoppervlakken. Behalve als bescherming tegen wind, sneeuw en ijs, of ijzel kan de afdekking ook geschikt zijn om als isolatie tegen warmteverlies te dienen. Een luchtlaagje tussen afdekmateriaal en specieoppervlak versterkt dit effect. Vaak geeft een houten bekisting bij niet al te lage temperatuur al voldoende bescherming. Bij een stalen bekisting zal extra isolatie nodig zijn.
• Het verhogen van de temperatuur van de directe omgeving en van de betonconstructie. Het verhardend beton kan worden verwarmd met bijv. stoom, hete lucht of infrarooodstralers. Pas op voor voortijdig vochtverlies uit het verse specieoppervlak.
• Het omhullen van de betonconstructie en binnen deze omhulling een temperatuur van ten minste 8 °C handhaven. In het algemeen zal normaal beton met een water-cementfactor < 0,50 na circa 3 dagen bij deze temperatuur voldoende tegen vorst beschermd zijn.

Maatregelen op de bouwplaats, afhankelijk van de weerfase
weerfase 0 – 1: geen maatregelen voorgeschreven
weerfase 2: maatregelen genoemd onder a) tot een gemiddelde kubusdruksterkte van 5 N/mm2 is bereikt
weerfase 3: een combinatie van de maatregelen onder a) met bij b), c), of d) tot een gemiddelde kubusdruksterkte van 5 N/mm2 is bereikt
weerfase 4: de temperatuurspecie op moment van storten moet ten minste 10 °C zijn. Daarnaast moet door maatregelen zoals bij weerfase ervoor worden gezorgd dat de temperatuur van het betonoppervlak niet onder 4 °C daalt tot een gemiddelde kubusdruksterkte van 5 N/mm2 is bereikt
weerfase 5: ten minste de maatregelen zoals genoemd onder weerfase 4. Waarschijnlijk zal het nodig zijn aanvullend warmte toe te voegen
weerfase 6: onder deze omstandigheden mag geen beton worden verwerkt, tenzij gebruik wordt gemaakt van een omhullende ruimte met een temperatuur van minimaal 8 °C tot een gemiddelde kubusdruksterkte van 5 N/mm2 is bereikt.

In de zomer hoeven we ons niet zo druk te maken of het beton de volgende ochtend wel de gewenste betondruksterkte zal hebben. Met een gemiddelde etmaaltemperatuur boven 15 °C zal het hydratatieproces snel genoeg verlopen. In constructies met grotere afmetingen kan de temperatuur dan zelfs oplopen tot boven 50 °C.

Indien geen betontechnologische maatregelen noodzakelijk zijn om het mengsel aan te passen, zullen toch maatregelen moeten worden genomen om verantwoord te kunnen storten en het betonoppervlak te kunnen afwerken. Zo niet, dan kan er algauw een probleem ontstaan met het afwerken; er is te weinig personeel of de afwerkploeg is nog niet op het werk.

Bij temperaturen boven circa 25 °C zijn aanvullende maatregelen nodig om te snelle terugloop van de verwerkbaarheid en terugloop van de druksterkte te voorkomen.

Maatregelen bij de vervaardiging van de betonspecie
Bij deze hoge temperaturen moet de leverancier maatregelen nemen, om te snelle terugloop van de verwerkbaarheid en sterkteverlies te voorkomen. Soms zal hij (extra) vertrager moeten toepassen om een goede verwerkbaarheid op de bouwplaats te waarborgen. Bij hoge temperatuur is een normale superplastificeerder sneller uitgewerkt, zodat een enigszins vertragende (super)plastificeerder of vertrager beter tot zijn recht komt.
Een hoge temperatuur werkt versnellend op het verhardingsproces. Dit is positief voor de vroege sterkte, maar kan een lagere eindsterkte opleveren.

Maatregelen op de bouwplaats
Tijdens het storten, verdichten en afwerken dient het betonoppervlak goed tegen uitdrogen beschermd te worden. Dit betekent extra aandacht voor het nabehandelen van het betonoppervlak. Pas op met nabehandelen met koud water: de temperatuurschok kan scheurvorming veroorzaken door thermische krimp.
Zo nodig dient het betonoppervlak te worden beschermd tegen te grote zonbestraling. Een hoge temperatuur kan leiden tot hoge(re) inwendige temperatuurspanningen die scheurvorming kunnen veroorzaken.

De lijm in beton bestaat eigenlijk uit twee componenten: cement en water. Als deze twee bij elkaar worden gevoegd, ontstaat een chemische reactie waarbij warmte vrijkomt, een zogenoemd exotherm proces.

Het warm worden van het beton heeft ook een keerzijde: de meeste materialen zetten uit bij warmte en krimpen bij afkoelen. Op zichzelf is dit geen probleem als deze lengteverandering tenminste niet wordt verhinderd.
Als de constructie, zoals een wand gestort op een reeds verharde vloer, door het warmer worden uitzet, zal dit in de nog plastische fase niet worden verhinderd. Dat komt pas als de temperatuur in de wand zijn maximum heeft bereikt; het jonge beton is dan al verhard, en de wand hecht aan de vloer en gaat bij afkoelen krimpen. Deze verkorting van de wand wordt nu wél verhinderd. Dit leidt tot trekspanningen onder in de wand. Als die trekspanningen in het jonge beton op enig moment groter zijn dan de treksterkte, treedt verticale scheurvorming in de wand op. Deze scheuren zijn het gevolg van thermische spanningen.

De hoeveelheid warmte en de snelheid waarmee deze vrij komt, hangen af van betontechnologische factoren:

• hoeveelheid cement;
• soort en klasse cement;
• begin(specie)temperatuur;
• soort toeslagmateriaal;
• hoeveelheid water;
• hulpstoffen.

Om te kunnen berekenen hoe warm een bepaald betonmengsel kan worden, wordt in een laboratoriumopstelling onder genormeerde omstandigheden de temperatuurstijging gemeten. Dit noemt men de adiabaat van een bepaald beton (figuur 9.7). Een adiabaat geeft de temperatuurontwikkeling weer waarbij alle ontwikkelde warmte in het beton blijft. Er vindt dus geen afkoeling plaats. Dit is te vergelijken met de temperatuurontwikkeling in het hart van een oneindig groot betonblok.

Uit de adiabaat kan de warmteontwikkeling in kJ/m3 worden berekend. Dit is de warmtecapaciteit (aangenomen wordt hier 2250 kJ) van 1 m3 beton x ∆T (in kJ/m3). Hoe hoger de adiabaat, hoe groter de warmteontwikkeling. In dit voorbeeld is deze 52,78 – 20,00 = 32,78 ºC x 2250 = 73 755 kJ/m3.

Niet alleen de totale hoeveelheid warmte is van belang; de snelheid waarmee deze vrijkomt is des te belangrijker. Die snelheid loopt in grote lijnen parallel met de sterkteontwikkeling en is mede bepalend voor de temperatuurgradiënt tussen de kern en de buitenschil van het jonge beton.
Voor bepaalde constructies kan scheurvorming een probleem zijn, bijvoorbeeld wanden met een waterkerende functie. Bij dergelijke constructies is het noodzakelijk de temperatuurontwikkeling te beheersen opdat scheurvorming wordt voorkomen.

Met rekenmodellen kan de temperatuurontwikkeling in de tijd worden bepaald, maar ook kan hiermee een voorspelling worden gedaan betreffende het mogelijk optreden van scheurvorming door overschrijding van de treksterkte.

De hoeveelheid cement in beton is bepalend voor de hoeveelheid reactieproducten in dezelfde tijd en dus de warmteontwikkeling.
De hoeveelheid cement in het betonmengsel is onder meer afhankelijk van de gevraagde milieuklasse en de sterkteklasse. De consistentie en de korrelgrootte kunnen mede van invloed zijn.

Bij elke constructievorm moet men zich dus afvragen of de hoeveelheid warmte belangrijk is, dus of de cementhoeveelheid van belang is en hoe de plasticiteit en verwerkbaarheid van het mengsel moeten zijn. Dit laatste kan door gebruik te maken van hulpstoffen waarmee de hoeveelheid cement gelijk wordt gehouden en tegelijk de plasticiteit wordt verhoogd, of de hoeveelheid cement wordt verlaagd maar bij gelijkblijvende consistentie. De werking van hulpstoffen hangt overigens wel af van de te gebruiken cementsoort. De betonleverancier kan hierover meer informatie geven.

Verder is de keuze van de korrelgrootte van het toeslagmateriaal bepalend; hoe kleiner de korrel, hoe meer cementlijm er nodig is om deze te omhullen. Bij gebruik van fijn grind (korrelgroep 4-16) zal er dus meer cement (of eventueel vulstof) nodig zijn, wat uiteindelijk ook meer warmteontwikkeling kan geven.
Sommige toeslagmaterialen zoals graniet en licht toeslagmateriaal verminderen de kans op scheurvorming ten opzichte van riviergrind.

Een andere effectieve maatregel om de vrijkomende hoeveelheid warmte te verminderen, is aanpassen van de soort en klasse cement. Een portlandcement klasse 52,5 geeft bijvoorbeeld meer en sneller zijn warmte af dan een hoogovencement klasse 42,5.

In het voorbeeld van massabeton zoals in grote funderingssloven is het nooit wenselijk om veel warmte te krijgen. In de kern ontstaat dan bijna een adiabatische temperatuur, terwijl aan de buitenkant de temperatuur maar iets boven de omgevingswaarde komt. Een grote temperatuurgradiënt is het gevolg. Hierdoor komt de kern in de opwarmfase onder grote druk te staan, terwijl de temperatuur in de buitenschil achterblijft. Het uitzetten van de kern wordt verhinderd en er ontstaan in de buitenschil trekspanningen die scheurvorming in het nog jonge beton kunnen veroorzaken. Tijdens het afkoelen draait dit proces zich om; de kern gaat krimpen en de buitenschil komt nu onder druk.

Figuur 10.23 toont de temperatuurontwikkeling in een massabetonblok. Figuur 10.23a toont een situatie waarin het bovenoppervlak niet is afgedekt met isolatiezeil. In figuur 10.23b is dat wel het geval. Het maximum-temperatuurverschil tussen de kern (punt 2) en het bovenoppervlak (punt 1) is bij onafgedekt beton 17 °C en bij isoleren 10 °C.

Om de temperatuurverschillen te beperken moet de buitenschil dus warmer worden. Immers, hoe kleiner het temperatuurverschil, hoe kleiner de (temperatuur)spanning en hoe kleiner de kans op scheurvorming in de constructie. De goedkoopste manier is, als de planning het toelaat, de bekisting veel langer te laten staan, mogelijk twee tot drie weken, en het stortoppervlak gedurende langere tijd isolerend af te dekken (foto 10.24). Hierbij moet men denken aan noppenfolie, schuimdekens enz. Lukt dat niet, dan moet vervangende isolatie worden aangebracht.

Aangezien het hydratatieproces bij een lagere temperatuur langzamer verloopt dan bij een hogere temperatuur, levert een verlaging van de specietemperatuur een bijdrage aan het beperken van de scheurvorming. De lagere temperatuur werkt vertragend op de hydratatie. Hierdoor zal de temperatuurtoename per tijdseenheid lager zijn, wat een geringere lengteverandering geeft.

Het temperatuurverloop in een betonconstructie kan tijdens de verharding met geavanceerde rekenmodellen vooraf nauwkeurig worden berekend. Hierbij wordt rekening gehouden met alle relevante invloedsfactoren, zoals weersomstandigheden, omgevingstemperaturen, seizoen, betonsamenstelling, type bekisting, tijdstip van ontkisten enz. Al deze invloedsfactoren worden op de geometrie van de constructie ingevoerd. In figuur 10.25 en 10.26 komt het effect van koeling tot uitdrukking. Het maximum-temperatuurverschil tussen de kern en de oude verharde vloer is hier bij niets doen 18 ºC en bij koelen 10 ºC.

De omgeving waarin de constructie zich bevindt, bepaalt onder meer hoe snel de ontwikkelde warmte wordt afgevoerd. Lage temperaturen, wind en regen zullen een constructie sneller afkoelen. Op beschutte plaatsen koelt de constructie minder snel af; bovendien kunnen (horizontale) oppervlakken opwarmen door zonnestraling.
Let op dat hoge wanden aan de zon beschenen zijde veel warmer kunnen worden dan aan de schaduwzijde; hierdoor kunnen ongelijke spanningen in de jonge constructie ontstaan.

De warmte uit de betonconstructie wordt via de bekisting naar de omgeving afgevoerd. Een houten bekisting met 18 mm betonmultiplex isoleert beter dan een stalen bekisting. Ook speelt de aanwezigheid van een bekistingsisolatie een rol. De tijd dat de bekisting aanwezig blijft, is mede bepalend voor de maximumtemperatuur in het beton, en voor de temperatuurgradiënt.
In al deze gevallen moet rekening worden gehouden met het uitdrogen van het beton; er zal zeker bij vroeg ontkisten op een andere manier moeten worden voorkomen dat het betonoppervlak vocht verliest. Dit wordt verder behandeld in het stortproces onder nabehandelen (9.6.5).

Er bestaan verschillende methodes om ontstane warmte af te voeren, maar de meest in de praktijk toegepaste methode is het koelen van het vers gestorte beton, door middel van meegestorte buizen of door het bekistingsoppervlak te koelen.

Koelbuizen
Koelen met behulp van buizen geschiedt door stalen of kunststof (PE) buizen in het te koelen constructiedeel in te bouwen. De buizen worden met elkaar verbonden en er wordt koud water doorheen gevoerd. Dit water zal een deel van de geproduceerde hydratatiewarmte afvoeren, waardoor de temperatuurverschillen tussen wand en vloer kleiner worden.
Het water kan worden verkregen via een open circuit waarbij gebruik kan worden gemaakt van bronnering- of leidingwater of, indien de temperatuur niet te hoog is, van oppervlaktewater.
Indien een constante lage watertemperatuur met voldoende debiet noodzakelijk is, kan een gesloten circuit worden gebruikt. Dit is een koelaggregaat waar het uit het beton komende warme water weer wordt teruggekoeld tot de gewenste temperatuur. Hierbij zijn tevens het aantal groepen en het debiet te regelen.
Als nazorg moet men nadien de koelbuizen injecteren met cement met toevoeging van een krimpcompenserende hulpstof of een speciaal groutmengsel. Dit is noodzakelijk om bevriezing van de leidingen te voorkomen. Let op: een bevroren, 28 mm dikke buis met water kan zelfs in een 600 mm dikke betonwand erg veel betonschade veroorzaken!

Koelkist
Is er sprake van een bekisting met hoge repetitiefactor, dan is het zelfs mogelijk niet rechtstreeks de verse betonspecie te koelen, maar van buiten te koelen, via de bekisting. Hierbij wordt uitgegaan van een koelkanaal direct achter de stalen huidplaat van de bekisting.

Grondstoffenkoeling
De specietemperatuur ligt gewoonlijk zo’n 5 graden hoger dan de gemiddelde dagtemperatuur. Verlaging van de specietemperatuur kan worden bereikt door de grondstoffen van het beton te koelen. Aan het water kan zo nodig ijs worden toegevoegd, maar ook de toeslagmaterialen en het cement kunnen worden gekoeld. De effecten zijn echter beperkt en vaak niet eenvoudig te realiseren. Zeker de cementtemperatuur is niet te regelen. Vaak is het niet mogelijk te wachten tot de temperatuur in de cementsilo flink is gedaald; dit zou veel opslagcapaciteit vergen.

Speciekoeling met stikstof
Bij zeer bijzondere toepassingen is het mogelijk om ná het mengen de specie te koelen met vloeibare stikstof. De stikstof heeft een temperatuur van – 196 °C en wordt pas op de bouwplaats met een lans in de truckmixer ingebracht. De koude verspreidt zich gelijkmatig door de betonspecie en de stikstof verdampt als een inert en ongevaarlijk gas in de lucht. Per 10 kg stikstof is een temperatuurverlaging van de betonspecie van 1 °C per m3 mogelijk. In Nederland wordt deze manier van koelen niet vaak toegepast.

Samengevat zijn de manieren om de betonspecie te koelen:

• instorten koelbuizen;
• koelen van de bekisting;
• grondstoffenkoeling;
• speciekoeling met stikstof.

Soms is het mogelijk om niet het verhardende beton te koelen, doch het onderliggende verharde betondeel te verwarmen. Kunstmatig wordt dit constructiedeel, bijvoorbeeld een wand, langer gemaakt doordat warm beton uitzet. Op het tijdstip dat het jonge beton op zijn warmst is, en deze een (nagenoeg) gelijke uitzetting heeft, zal er nauwelijks sprake zijn van verhinderde vervorming in de afkoelingsfase.
Uitvoeringstechnisch moet bij deze methode wel rekening worden gehouden met een lange verwarmingstijd van enkele dagen voor aanvang van het stort. Bovendien moeten in het bovenste gedeelte van de wand verwarmingsbuizen worden ingestort. Vergeet het injecteren van de buizen na afloop niet.

Naast alle genoemde maatregelen zijn er ook in de ontwerpfase mogelijkheden. Beperk de afmetingen van de bouwdelen; hoe groter de afmetingen, hoe groter de verlenging en verkorting. Voorzie het ontwerp van voldoende dilatatievoegen.
Voorkom zoveel mogelijk verhinderde vervorming, bepaal de juiste fasering van de betonstorten.

Met de wapening kan de scheurwijdte worden beperkt; echter de totale temperatuurverandering blijft hetzelfde. Ontwerp een goede wapeningsconfiguratie met kleine(re) maaswijdte. Deze verdeelt het aantal scheuren. Verhogen van het wapeningspercentage beperkt de scheurwijdte.

Ter beperking of beheersing van de scheurwijdte kan het ook effectief zijn om in het hart van de constructie(wand) extra langswapening aan te brengen. Immers op deze plaats is de temperatuurtoename, dus ook de afkoeling, het grootst. De trekspanning die hierdoor in dit vlak ontstaat, loopt dan het hoogst op. Door juist hier extra wapening te plaatsen kan deze trekspanning direct worden opgenomen, zodat de scheurwijdte beheerst wordt (figuur 10.29 en 10.30).
In wanden is het mogelijk krimpscheuren te laten ontstaan op een vooraf bepaalde plaats. Door met ingestorte latten de betondoorsnede te verminderen, zal het beton op die plaatsen doorscheuren. De verdere behandeling is daarna eenvoudiger. Hiermee wordt ‘wilde’ scheurvorming voorkomen.
Ten slotte wijzen we u nogmaals op de “verhardingsbeheersingssystemen” waarmee deze paragraaf ook opende.

De keuze van het soort ontkistingsmiddel hangt onder meer af van de eisen die worden gesteld aan het uiterlijk van het beton, van het toegepaste bekistingsmateriaal (hout, staal, rubber) en van het productieproces (verwarmde of onverwarmde bekisting).

Ontkistings- of lossingsmiddelen worden om de volgende redenen toegepast:

• goed lossen van de bekisting of het goed uit een bekisting of mal kunnen nemen van een betonelement;
• schoon blijven van de mal na het lossen (geen cementsluier achterlaten );
• het oppervlak van het beton verbeteren (glad en egaal van kleur);
• bescherming van de bekisting.

Klassering ontkistingsmiddelen
Het gebruik van ontkistingsmiddelen gaat gepaard met gezondheids- en milieurisico’s. Om onderscheid te kunnen maken is er een klasseringssysteem opgesteld: klasse 1 t/m 5 (tabel 10.6). In klasse 1 vallen de middelen die vriendelijk zijn voor de gezondheid en het milieu. In klasse 5 vallen de middelen die het onvriendelijkst zijn. Alle middelen voldoen aam de eisen volgens de ARBO- en Milieuwetgeving.

• Minerale oliën.
  Dit zijn fysisch werkende ontkistingsmiddelen die een vettig laagje tussen de mal en het verse beton vormen. Nadeel van minerale oliën is dat deze gezondheidsschade kunnen veroorzaken en milieuonvriendelijk zijn. De olie kan het grond- of oppervlaktewater verontreinigen.
  Minerale olie met oplosmiddelen dringt dieper in achtergebleven vuil op de bekisting door en is daardoor ook nog werkzaam indien de bekisting nog enigszins is vervuild door cementsluier of vetsluier. Bij toepassing van een minerale olie is de kans op het ontstaan van luchtbellen in het betonoppervlak groter dan bij plantaardige oliën (foto 10.31).

• Plantaardige oliën, de zogenoemde VERA’s.
  VERA staat voor Vegatable Release Agents, wat vertaald kan worden als plantaardige ontkistingsmiddelen. VERA’s zijn veelal op basis van koolzaadolie, raapolie, sojaolie of zonnebloemolie. Het zijn chemisch werkende ontkistingsmiddelen die een reactie aangaan met kalk uit het beton en dan pas wordt het eigenlijke ontkistingsmiddel gevormd. Voordeel van plantaardige oliën is dat deze mens- en milieuvriendelijker zijn dan de minerale oliën.
  Soms worden deze plantaardige oliën bewerkt om de technische eigenschappen te verbeteren. In dat geval worden ze esters genoemd.
  Plantaardige oliën (VERA’s) zijn in twee soorten leverbaar:
  - Blank of puur, zonder water; deze zijn ook niet met water te vermengen. Ze zien eruit als de minerale oliën maar hebben niet dezelfde sterke geur.
  - Als emulsie: vermengd met water. Dit zijn melkachtige producten. Na het aanbrengen verdampt het water en blijft er op de bekisting een zeer dunne egale laag ontkistingsmiddel. Plantaardige olie gaat op het oppervlak “liggen” en dringt niet in vuil door. Daarom is het noodzakelijk altijd met een schone mal te beginnen. Indien een plantaardige olie (emulsie) goed wordt aangebracht, komen in het betonoppervlak minder luchtbellen voor.
  Plantaardige olie is minder hittebestendig dan een minerale olie en de temperatuur mag niet boven 80°C uitkomen, want dan valt de olie uiteen. Bij toepassing van een stalen tunnelbekisting waarin het beton wordt verwarmd, is het daarom belangrijk wat langer een lagere temperatuur aan te houden. Bij menging met water kan het ontkistingsmiddel bij een niet-vorstvrije opslag bevriezen. Dit zal de werking van het ontkistingsmiddel ongunstig beïnvloeden.
• Combinatie van plantaardige oliën met een klein deel minerale olie. Deze hebben de voordelen van VERA’s, vallen niet in klasse 1, maar zijn wel vorstbestandig.

Uitvoering
De wijze van aanbrengen van het ontkistingsmiddel heeft grote invloed op het uiteindelijke uiterlijk van het beton.

• Informeer naar de juiste sproeiprocedure bij de leverancier van het ontkistingsmiddel.
• Zorg voor een goede bekistingsspuit met een schone nozzle.
• Het ontkistingsmiddel in patronen op de bekisting aanbrengen, dit om er zeker van te zijn dat het gehele oppervlak wordt geraakt.
• Breng de olie altijd zo dun mogelijk aan.
• Overtollige olie met schone doeken weghalen.
• Bij zelfverdichtend beton is door de grote hoeveelheid fijn materiaal in het betonmengsel minder ontkistingsmiddel nodig.

Zelflossende bekisting
Ontkistingsmiddelen op basis van plantaardige oliën kunnen bij de gebruiker toch huidirritaties veroorzaken. Het advies luidt: huidcontact en inademing voorkomen. Het gezondst en meest milieuvriendelijk is het om helemáál geen ontkistingsmiddel te gebruiken. Soms is dat haalbaar. Er zijn namelijk bekistingsmaterialen waarbij geen ontkistingsmiddel nodig is. Voorbeelden van dergelijke ‘zelflossende’ bekistingsmaterialen zijn:

• bekistingsmembramen die op de bekisting worden aangebracht. Extra voordeel is dat een dicht en duurzaam betonoppervlak wordt verkregen;
• kartonnen bekistingen voor bijvoorbeeld kolommen;
• kunststof platen of panelen.

Wanneer het beton voldoende sterkte heeft ontwikkeld en als er geen gevaar bestaat voor evenwichts- of vormverlies bijvoorbeeld veroorzaakt door wind, kan worden ontkist. Aan de verhardingseisen zijn sterktecriteria gesteld. Dit heeft alles te maken met de constructieve veiligheid en het voorkomen van schade door het ontkisten.

Bij lage luchttemperatuur moet het beton voldoende zijn afgekoeld om scheurvorming ten gevolge van grote plotselinge temperatuurverschillen te voorkomen. Het beste tijdstip van de dag is vaak de ochtend; de buitentemperatuur zal nog stijgen, zodat de temperatuurgradiënt kleiner wordt.
Voor de temperatuurverschillen zijn vuistregels opgesteld om het zogenoemde schrikeffect te voorkomen en optredende spanningen in het betonoppervlak te beperken.

De bekisting beschermt het betonoppervlak tegen uitdroging, zodat eisen aan de bekistingtijd kunnen worden gesteld. Uiteraard is dit alleen van toepassing voor verticaal opgaand werk. Bij het werken met een vaste cyclustijd staan de storttijden, vlechten, be- en ontkisten vast. Vaak is er te weinig tijd over voor het beton, zowel voor het verharden als voor de nabehandeling. Het kan nodig zijn een andere vorm van nabehandeling te kiezen.

Het tijdstip van ontkisten kan worden bepaald met verschillende methoden:

• gewogen rijpheid methode;
• verhardingsproef met temperatuurregeling;
• verhardingstijd van de betonspecie.

Niet-dragende (verticale) bekistingen, zoals wand- en kolombekistingen, mogen worden ontkist zodra de kubusdruksterkte f’_cn ten minste 3,5 N/mm2 bedraagt. In een vorstperiode moet 5 N/mm2 worden aanhouden.
Ongewapende wanden moeten direct na het ontkisten worden geschoord. In overleg met de betonconstructeur kan de wand worden uitgevoerd met zogenoemde omwaaiwapening, meestal in de vorm van stekeinden.

Dragende (horizontale) bekistingen, voor dragende betondelen, mogen pas worden verwijderd indien het beton de door de constructeur voorgeschreven kubusdruksterkte heeft bereikt, met een minimum van f’_cn = 14 N/mm2.
In Stubeco-rapport A06 – Doorstempeling vloeren wordt uitgebreid op deze problematiek ingegaan.

Rijpheidsmethode
De sterkteontwikkeling van beton hangt niet alleen af van de cementkeuze en de mengselsamenstelling (watercementfactor) , maar vooral van het temperatuurverloop tijdens het verharden. Uit dit temperatuurverloop is voor een gegeven betonsamenstelling de op een bepaald tijdstip bereikte druksterkte te berekenen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de zogenoemde “gewogen rijpheid”.
Het principe van gewogen rijpheid van beton en de daaruit afgeleide druksterkte is gebaseerd op de stelling dat beton met eenzelfde samenstelling en hetzelfde cement bij gelijke gewogen rijpheid ook een gelijke druksterkte bezit, ongeacht het verloop van de verhardingstemperatuur.

Bij de berekening van de gewogen rijpheid wordt de temperatuurgevoeligheid (C-waarde) van het cement als weegfactor ingebracht. Er zijn verschillende typen rijpheidscomputers in de handel (foto 10.32) waarmee uit dit temperatuurverloop, dat door een thermokoppel binnenin het beton wordt gemeten, de rijpheid rechtstreeks wordt berekend.

De ontwikkeling van deze rijpheidscomputers gaat door: ze worden steeds kleiner en ook komen er steeds meer uitvoeringen beschikbaar die ook op afstand kunnen worden uitgelezen.

De computer berekent op basis van het temperatuurverloop en de temperatuurgevoeligheid van het gebruikte cement de rijpheid in graadcelciusuren. Omdat de sterkteontwikkeling natuurlijk mede afhangt van de gebruikte betonsamenstelling is een bij die samenstelling behorende ijkgrafiek nodig.
De betoncentrale maakt daarvoor vooraf de ijkgrafiek en tekent de regressielijn erin. Deze geeft de relatie weer tussen gewogen rijpheid en druksterkte.
De methode van de gewogen rijpheid is beschreven in NEN 5970: “Bepaling van de druksterkte-ontwikkeling van jong beton op basis van de gewogen rijpheid”.

Afhankelijk van het belang van het op deze manier bepalen van de druksterkte, kan een veiligheid worden gehanteerd. Hiertoe kan de ijklijn evenwijdig aan de regressielijn over een bepaalde waarde naar beneden worden verschoven. Deze waarde (a) is een overeen te komen constante, en wordt vermenigvuldigd met de spreiding van de resultaten. Het product verschuift de ijklijn (in N/mm2) naar beneden (figuur 10.33).
Voor a = 0 bijvoorbeeld voor nabehandelen, betekent dit dat circa 50% van de berekende druksterkten kleiner zal zijn dan de nagestreefde druksterkte. Voor ontkisten van een dragende constructie kan a = 1 zijn. Hierbij is dit circa 20% kleiner en voor voorspannen a = 1,5 is dit 5%. Bij een spreiding van 3 N/mm2 en a = 1,5 betekent dit een verschuiving van 4,5 N/mm2.

Voor dekken en vloeren is de ontwikkelde gemiddelde kubusdruksterkte erg belangrijk. De veiligheid van de constructie is hiermee gemoeid. Daarom is het altijd raadzaam ten minste drie thermokoppels in het dragende deel in te storten, te weten:
- een eerste meetpunt in het bovendekkingsgebied;
- een tweede meetpunt in de kern van de constructie;
- een derde meetpunt in het onderdekkingsgebied.

Welke verdeling van de meetpunten moet worden gehanteerd om de ontwikkelde gemiddelde kubusdruksterkte in een constructie te bepalen, hangt af van de constructiedikte. Hierbij moet het gemiddelde van deze drie waardes de minimum opgegeven druksterkte zijn, waarbij maar één waarde minimaal 0,9 x deze druksterkte mag zijn.

Verhardingsproef met temperatuurregeling
Bij deze proef wordt de verharding van de betonconstructie buiten het werk, met proefkubussen nagebootst. Per stort moeten drie gemaakte kubussen worden bewaard in een waterbak met temperatuurregeling, waarbij de temperatuur dezelfde is als die in de betonconstructie waarvan de druksterkte moet worden bepaald. Deze methode vereist nogal wat voorbereiding en aandacht bij de uitvoering, zodat deze in de praktijk weinig voorkomt.
De verhardingsproef zonder temperatuurregeling kan slechts als grove indicatie dienen voor de ontwikkelde kubusdruksterkte.

Verhardingstijd van de betonspecie
Indien het tijdstip van ontkisten hiermee wordt bepaald, moeten bij een gemiddelde temperatuur over één etmaal die groter is dan 4 ºC, verhardingstijden worden aangehouden die variëren per sterkteklasse van het cement en de aard van de constructie, dragend of niet-dragend.
Deze liggen tussen de 1 dag en 20 dagen. Dagen met een gemiddelde etmaaltemperatuur lager dan 4 ºC worden niet meegeteld.

Recent ontwikkelde systemen meten de temperatuurontwikkeling in het beton en de temperatuur van de omgeving. De informatie wordt real time digitaal beschikbaar gesteld. Hiermee is het verhardingsproces op afstand te volgen en kan er snel op worden ingespeeld. Ook metingen over meer dagen zijn mogelijk. Zo kan worden bepaald wanneer belasting kan worden aangebracht, bijvoorbeeld bij voorspannen of wanneer de onderstempeling geheel of gedeeltelijk kan worden verwijderd. Dit kan besparing van materieel en/of versnelling van het ruwbouwproces opleveren.

Leveranciers o.a.:

De normen voor het ontwerpen van betonconstructies - NEN-EN 1990 t/m NEN-EN 1994 (de Eurocodes) - beperken zich tot het ontwerp en de berekening van constructies. Het uiterlijk wordt hierin niet benoemd. Ook NEN-EN 206 stelt geen bijzondere eisen aan het uiterlijk van beton bestemd voor constructies. Zelfs de uitvoeringsnorm NEN-EN 13670 "Het vervaardigen van betonconstructies" geeft geen specifieke aanwijzingen.
In Bijlage A, 5.4 van deze norm staat dat eisen aan de afwerking van het oppervlak moeten worden gespecificeerd. Deze eisen worden niet nader omschreven.

In Nederland wordt daarom nog steeds gebruik gemaakt van de (oude) norm NEN 6722 "Voorschriften Beton. Uitvoering". Deze norm bevat een paragraaf betreffende de "Toleranties voor betonoppervlakken". Deze paragraaf opent met de opmerking dat 'Indien eisen met betrekking tot het uiterlijk, zoals structuur van het oppervlak, kleur en oneffenheden aan het oppervlak, worden gesteld, deze vooraf moeten zijn gespecificeerd.’

Om de toleranties te beschrijven zijn in de norm drie klassen uitgewerkt: klassen A, B en C.
- Klasse A omvat de standaardeisen, waarbij doorgaans geen hoge esthetische eisen gelden.
- Klasse B is, zoals het voorschrift zegt, "een klasse met bijzondere esthetische eisen aan het betonoppervlak, die in de projectspecificatie zijn aangegeven". In het voorschrift worden deze eisen niet nader uitgewerkt.
- Klasse C is een klasse zonder esthetische eisen.

In NEN 6722 zijn alleen de standaardeisen voor klasse A uitgewerkt. Tenzij in de projectspecificatie andere eisen zijn vastgelegd, zijn deze van toepassing. Voor de meeste toepassingen van schoon beton zijn deze eisen van klasse A echter te ruim. Dit betekent dat de gewenste esthetische eisen moeten worden beschreven, zoals bedoeld bij klasse B. Dat blijkt in de praktijk niet eenvoudig.

CUR-Aanbeveling 100
Om hierin te voorzien is CUR-Aanbeveling 100 "Schoon beton, Criteria voor de specificatie en beoordeling van betonoppervlakken" opgesteld.
Dit document wordt in de praktijk gebruikt om afspraken tussen partijen vast te leggen. In de Aanbeveling wordt invulling gegeven aan klasse B. Daarbij is deze klasse verder opgesplitst naar de klassen B1 en B2. Klasse B1 kan worden beschouwd als realiseerbaar voor in het werk gestort beton en klasse B2 voor geprefabriceerd beton. In de herziene versie uit 2013 is er zelfs een klasse B9 opgenomen, een zogenoemde ‘vrije’ oppervlakteklasse. Hoewel de Aanbeveling in de eerste plaats is bedoeld om de schrijver van de projectspecificatie te helpen zijn eisen eenduidig te formuleren, is er veel meer in te vinden. De Aanbeveling bevat veel waardevolle aanwijzingen voor de uitvoering. Daarbij zijn zelfs aanwijzingen voor de afwerking van het oppervlak niet vergeten. Ook de betontechnoloog kan veel praktische kennis uit de aanbeveling halen.

Voor een correcte beoordeling van het uiteindelijk gerealiseerde resultaat bevat de Aanbeveling procedures. Omdat daar waar gewerkt wordt, ook wel eens iets misgaat, is zelfs een paragraaf opgenomen met praktische aanwijzingen voor het herstellen van onvolkomenheden.

Na het ontkisten zal het vooral bij schoon beton nodig zijn het betonoppervlak een laatste bewerking te geven. Zo moeten conusgaten worden dichtgezet en beschadigingen en onvolkomenheden worden weggewerkt of gerepareerd. Bij het afwerken van het betonoppervlak spelen de volgende aspecten een rol.

Ontkisten van schoon beton
Voorkom beschadigingen aan het nog jonge beton bij het ontkisten. Reparaties zullen gepaard gaan met ongewenst kleurverschil.
Bij voorkeur het constructieonderdeel gelijktijdig in zijn geheel ontkisten. Indien het ontkisten over een langere periode wordt uitgevoerd, kan onderling kleurverschil het gevolg zijn.
Besteed aandacht aan het netjes in kleur afwerken van de centerpengaten. Een fraai resultaat kan worden verkregen door de centerpengaten niet gelijk met het betonoppervlak af te werken, maar enigszins verdiept of hol af te werken. Zo wordt voorkomen dat de reparatieplek onnodig groot wordt (foto 10.36).

Bruinkleuring
Oorzaak: bekistingsplaat wordt aangetast door ontkistingsmiddel.
Reparatie: niet mogelijk, tenzij een coating acceptabel is.
Voorkomen: ontkistingsmiddel en bekisting op elkaar afstemmen.
Roestplekjes en andere verontreinigingen
Oorzaak: achterblijven van spijkers, binddraadjes enz., verontreinigingen in de betonspecie.
Reparatie: uithakken met puntbeiteltje of boren met hol boortje.
Voorkomen: voor het storten de bekisting goed schoonmaken.

Roeststrepen
Oorzaak: langdurig op het betonoppervlak liggende wapening die roest, uitstekende wapening van een eerder stort is niet behandeld (ingepakt) en is gaan roesten.
Reparatie: schuren met staalwol of schuursteentje, spoelen met waterstofperoxide (5%).
Voorkomen: uitstekende wapening vertinnen.

Schrale bovenlaag (bleeding)
Oorzaak: veel water boven in de bekisting geeft een toplaagje met weinig samenhang.
Reparatie: repareren met cementgebonden reparatiemortel.
Voorkomen: goede mengselsamenstelling, let op verwerkbaarheid en stort/valhoogte.

Stortnaad – lekkage
Oorzaak: onvoldoende verdichting of onvoldoende reiniging.
Reparatie: eventueel uithakken van losse delen en herstellen met cementgebonden reparatie- of gietmortel.
Voorkomen: na het storten de stortnaad reinigen en cementhuid verwijderen.

Craquelé
Oorzaak: ondiepe scheurtjes door trekspanningen (gevolg van uitdroging, soms met hoog cementgehalte) in jong beton tijdens verharden.
Reparatie: niet mogelijk.
Voorkomen: cementgehalte zo minimaal mogelijk, te snelle afkoeling voorkomen en zorg besteden aan de nabehandeling. Verder vermindert ongecoate bekistingsplaat de kans op craquelé.

Grindnest
Oorzaak: onvoldoende verdichting of onjuiste verwerking, veel wapening.
Reparatie: uithakken en herstellen met giet- of reparatiemortel.
Voorkomen: beperk storthoogte, kies juiste verwerkbaarheid en samenstelling, goed verdichten en wapeningsconcentraties vermijden (praktisch wapenen).

Luchtbellen/blazen
Oorzaak: onvoldoende verdichting, te grote laagdikte bij storten, soort bekistingsmateriaal.
Reparatie: herstellen met cementgebonden reparatiemortel in juiste kleur en nabehandelen.
Voorkomen: goed verdichten door de trilnaald op de juiste manier te gebruiken, laagdikte stort niet te groot maken en ontkistingsmiddel afstemmen op de bekisting en zo dun mogelijk aanbrengen.

Ontkistingsschade
Oorzaak: onzorgvuldig omgaan met het jonge beton tijdens ontkisten.
Reparatie: herstellen met cementgebonden reparatiemortel in juiste kleur en nabehandelen.
Voorkomen: bekistingsontwerp mede afstemmen op het ontkisten. Verwijder de bekisting zorgvuldig.

Scheurvorming
Oorzaak: er zijn heel wat oorzaken te noemen; vaak is het een combinatie van ontwerp- en uitvoeringsaspecten (zie ook 9.4). Bekende oorzaken zijn belasting van de constructie, optredende spanningen, verhinderde vervorming.
Reparatie: injecteren van scheuren.
Voorkomen: Het is een (bijna) gegeven dat ‘alle beton scheurt’, maar beheersen van de scheurvorming en scheurwijdte is mogelijk bij een goed ontwerp, een praktische detaillering en een zorgvuldige uitvoering (denk aan de nabehandeling).

Plastische scheuren en zakscheuren
Oorzaak: uitzakken (inklinken) van de betonspecie in de plastische fase waarbij delen van de specie achter bijvoorbeeld beugels blijven hangen of betonspecie die onvoldoende is verdicht waardoor holten ontstaan als de specie op de wapening blijft hangen.
Reparatie: injectievloeistof aanbrengen na met perslucht openblazen van een scheur.
Voorkomen: niet te dikke lagen in één keer storten. Consistentie van de specie en toegepaste hulpstoffen afstemmen op uitvoeringsmethode. Na 1 tot 2 uur eventueel betonspecie naverdichten.

Stortnaad – slechte kimaansluiting, lekkende stortnaad en wand niet in het vlak
Oorzaak: onjuiste maatvoering gestorte kim, slechte uitvoering opstortbeton, bekisting onvoldoende gecentreerd, onderste centerplaats te hoog.
Reparatie: kim opdikken met reparatiemortel tot wanddikte of wandovergang in het vlak slijpen.
Voorkomen: kimplaten en injectieslangetjes toepassen, maatvoering kim vereenvoudigen, centering zo laag mogelijk, bekisting stijf maken en goed schoren.

Te weinig dekking
Oorzaak: onzorgvuldige uitvoering, wapening verschoven tijdens het storten.
Reparatie: herstel hangt af van overgebleven dekking.
Voorkomen: wapening fixeren en voldoende afstandhouders gebruiken. Controle voor het storten en tijdens het storten de wapening niet raken met kubel of trilnaald.

Zandstrepen
Oorzaak: watertransport langs de bekisting tijdens het storten waardoor het cement uitspoelt, overmatig verdichten.
Reparatie: cementgebonden reparatiemortel (liefst PCC-mortel).
Voorkomen: betonspecie moet voldoende fijn materiaal bevatten (< 0,25 mm), deskundig trillen, bij lage temperaturen eventueel een sneller verhardend cement toepassen.

Roestende wapening
Oorzaak: onvoldoende dekking en/of een poreuze buitenlaag.
Reparatie: herstellen van de bescherming van de wapening nadat het oxidatieproces tot stilstand is gebracht.
Voorkomen: wapening op de juiste plaats, een goede betonspecie en een juiste nabehandeling.

Mechanische schade
Oorzaak: aanrijding, afstoten of ander onzorgvuldig gedrag.
Reparatie: bij het ontwerp mogelijke schade inschatten.
Voorkomen: soms zijn beschermingsstroken nuttig om erger te voorkomen.