Tabel 8.11 Klassen voor het de weerstand tegen ontmenging: Sieve segregation resistance
Zie beproevingsnorm NEN-EN 12350-11

Beproeven verwerkbaarheid (zie aangepaste beschrijving: kloppen foto’s hierbij ?

Groene sterkte
Bij de uitwerking van de 'verwerkbaarheid' van betonspecie lijkt de 'groene sterkte' een beetje een vreemde eend in de bijt. Is hier nu sprake van 'verwerkbaarheid' of 'sterkte'? Bij de productie van sommige producten wordt direct na het verdichten van de 'betonspecie' het vormgegeven product uit de mal gelost. Het product mag dan niet meer vervormen en er is al sprake van enige 'sterkte'. Dit wordt 'groene sterkte' genoemd. De chemische verhardingsreactie van cement en water speelt nog geen rol; eenzelfde groene sterkte zou worden bereikt als het cement wordt vervangen door een inerte fijne vulstof met dezelfde korrelopbouw. Groene sterkte ontstaat als gevolg van de aantrekkingskracht tussen de watermoleculen (cohesie) onderling en tussen watermoleculen en een vast oppervlak (adhesie). De korrels worden als het ware met water aan elkaar geplakt.

Bekende betonnen voorbeelden waarbij gebruik wordt gemaakt van 'groene sterkte', zijn tegels, stenen, trottoirbanden en buizen. Ook bij de vervaardiging van prefab vloerelementen, zoals holle kanaalplaatvloeren, wordt gebruik gemaakt van groene sterkte. Bij de aanleg van betonwegen met een zogenoemde slipformpaver is de groene sterkte eveneens belangrijk.

Groene sterkte van betonspecie wordt bereikt door:

• een optimale korrelgrootteverdeling van het toeslagmateriaal;
• voldoende fijne delen in het mengsel, naast cement stoffen zoals tras, vliegas of steenmeel;
• een juiste dosering water;
• een volledige verdichting.

Aansluitend aan de verwerking komt de periode waarin het beton zijn uiteindelijke eigenschappen ontwikkelt.

Figuur 8.5 Afwerken (“vlinderen”) van een betonvloer

Belangrijke fenomenen in deze periode zijn sterkteontwikkeling, warmteontwikkeling en krimp.

Sterkteontwikkeling
De snelheid waarmee beton zijn sterkte ontwikkelt, hangt vooral af van de verhardingstemperatuur, de cementsoort en de water-cementfactor.

Betonspecie blijft na verwerken en verdichten gedurende enkele uren nog redelijk vervormbaar. De periode die daarop volgt is kritisch, omdat zelfs heel kleine vervormingen tot scheurvorming kunnen leiden. De sterkteontwikkeling komt nog maar heel langzaam op gang, terwijl de vervormbaarheid juist vrij snel afneemt. Deze kritische periode ligt, afhankelijk van betonsamenstelling en temperatuur, tussen 5 en 20 uur. (zie figuur 8.6)

Figuur 8.6 Sterkteontwikkeling van beton bij verschillende temperaturen.

Breukrek
Jong beton kent een kritische periode van geringe vervormbaarheid en nog zeer lage sterkte. Na verwerken en verdichten blijft de specie eerst gedurende een aantal uren nog redelijk vervormbaar en heeft nauwelijks sterkte fc. Daarna neemt de sterkte langzaam toe, terwijl de vervormbaarheid juist vrij snel afneemt. Hierdoor is na enkele uren de vervormbaarheid al sterk verminderd en de sterkte nog heel laag. In de praktijk betekent dit dat beton in de periode tussen circa 5 en 20 uur na aanmaak gemakkelijk kan scheuren, met name door opgelegde vervormingen zoals thermische krimp en uitdrogingskrimp. Onder rek wordt verstaan de verlenging van een materiaal ten gevolge van een trekkracht gedeeld door de oorspronkelijke lengte. De rek waarbij breuk optreedt wordt de breukrek genoemd.

Hydratatiewarmte en temperatuurontwikkeling
Bij de verharding van beton wordt warmte geproduceerd. Deze warmteontwikkeling wordt voor een groot deel bepaald door de bij de verharding vrijkomende hydratatiewarmte van het cement.
Voor het bepalen van de hydratatiewarmte van cement zijn twee beproevingsmethoden beschikbaar. De methode beschreven in NEN-EN 196-8 bepaalt de hoeveelheid vrijkomende warmte bij constante temperatuur (20 ºC) gedurende een periode van 7 dagen. De in NEN-EN 196-9 beschreven methode meet de vrijkomende hydratatiewarmte onder vrijwel adiabatische omstandigheden. Dit zijn omstandigheden waarbij geen warmteuitwisseling met de omgeving plaatsheeft. Met andere woorden: alle ontwikkelde warmte wordt omgezet in een temperatuurverhoging. Omdat hierbij de temperatuur snel oploopt, verloopt het verhardingsproces snel. Daardoor kan al na 41 uur worden vastgesteld of het betreffende cement aan de eis voor hydratatiewarmte voldoet.

De warmteontwikkeling van een betonsamenstelling is een belangrijk gegeven om daarmee de temperatuurontwikkeling in de constructie en het risico op scheurvorming door temperatuurspanningen te kunnen berekenen.

waarin:

De hierboven gegeven berekening van de warmteontwikkeling van een betonsamenstelling levert slechts een ruwe schatting. Immers de benodigde invoergegevens zijn alleen bij benadering bekend: de hydratatiewarmte van het gebruikte cement kan afwijken van de door de producent opgegeven richtwaarde, de specifieke warmte van het beton is niet exact bekend omdat de samenstelling en de eigenschappen van andere grondstoffen variëren en de aanvangstemperatuur en het temperatuurverloop tijdens de verharding hebben grote invloed op de snelheid waarmee de hydratatiewarmte vrijkomt.

Om die reden wordt steeds vaker de temperatuurontwikkeling van het toegepaste betonmengsel direct aan de betonsamenstelling gemeten als de adiabatische temperatuurontwikkeling. De adiabatische temperatuurontwikkeling is de temperatuurontwikkeling waarbij geen warmte-uitwisseling met de omgeving plaatsheeft. De methode voor het meten van de adiabatische warmteontwikkeling van betonspecie is vastgelegd in CUR-Aanbeveling 67. De op deze manier gemeten waarde vormt een betrouwbaar invoergegeven voor programma's waarmee de temperatuurontwikkeling en –spanningen in betonconstructies kunnen worden berekend.

Figuur 8.7 Bepaling van de adiabatische temperatuurontwikkeling.

Verhard beton heeft een breed scala aan eigenschappen. In de praktijk zijn de mechanische en de duurzaamheidseigenschappen het belangrijkst. Natuurlijk heeft beton meer eigenschappen. Een bekende - fysische - eigenschap van beton is de volumieke massa. Verder onderscheiden we een aantal thermische eigenschappen, zoals uitzettingscoëfficiënt, warmtegeleiding en warmtecapaciteit en eigenschappen die te maken hebben met de vochthuishouding in beton, de hygrische eigenschappen.

• Treksterkte

  De treksterkte van een materiaal bepaalt of het scheurt bij een bepaalde (trek)spanning. In een betonconstructie wordt wapening ingebracht in de vorm van staven of vezels waarmee trekspanningen kunnen worden opgenomen. Bij “normaal beton” is de treksterkte circa 10% van de druksterkte. De treksterkte van beton kan op verschillende manieren worden gemeten. Als zuivere (axiale) treksterkte, als splijttreksterkte of met buigproeven aan balkjes. De treksterkte gemeten met de buigproef, noemen we de buigtreksterkte. De als buigtreksterkte gemeten waarde is hoger dan de gemeten waarden voor de (zuivere) treksterkte. De treksterkte kan ook worden bepaald door het splijten van proefstukken: de splijttreksterkte.
  Voor grindbeton met een druksterkte van 30 N/mm² bedraagt de treksterkte ongeveer 2,5 – 3,0 N/ mm² en de buigtreksterkte ongeveer 4,5 N/ mm².

  Figuur 8.8 Beproevingen voor het bepalen van de treksterkte van betonHet verband tussen de treksterkte en de druksterkte kan worden beïnvloed door de mengselsamenstelling. De keuze van een toeslagmateriaal met een kleinere 'grootste korrelafmeting' (Dmax) zal de treksterkte verhogen bij een gelijkblijvende druksterkte. Ook het gebruik van gebroken toeslagmateriaal levert een relatief hogere treksterkte. Gebroken toeslagmateriaal hecht beter aan de cementsteen, waardoor bij gelijke druksterkte de treksterkte hoger is dan bij gebruik van bijvoorbeeld rond grind.
• E-modulus

  Hoe hard en onvervormbaar beton ook lijkt, zelfs beton is (enigszins) elastisch en vervormt wanneer er een belasting op wordt aangebracht. De elasticiteitsmodulus geeft de relatie tussen de grootte van de spanning veroorzaakt door de belasting én de door deze spanning veroorzaakte (elastische) vervorming. De elasticiteitsmodulus wordt uitgedrukt in N/mm².

  Deze relatie staat bekend als de Wet van Hooke:
  E = σ / ε

  
  waarbij:
  E = elasticiteitsmodulus (N/mm²);
  σ = spanning (N/mm²);
  ε = specifieke vervorming (-).

  De specifieke vervorming (rek) is de verlenging of verkorting (stuik) van een materiaal per eenheid van lengte en is dimensieloos.

  
  Beton is een heterogeen materiaal, bestaande uit toeslagmateriaal ingebed in een matrix van cementsteen. De E-modulus van beton wordt in sterke mate bepaald door de soort én het gehalte toeslagmaterialen, mits het gebruikte toeslagmateriaal een hogere E-modulus heeft dan de cementsteen.

  Cijferwaarden
  Voor normaal beton is de rekenwaarde voor de elasticiteitsmodulus per sterkteklasse vastgelegd. Globaal varieert deze van circa 26.000 N/mm² voor sterkteklasse C12/15 tot omstreeks 38.500 N/mm² voor sterkteklasse C55/65. Figuur 8.9 Vervorming van beton
• Dwarscontractiecoëfficient ѵ(Poissonverhouding)
  De dwarscontractiecoëfficiënt bepaalt de rek in richtingen loodrecht op de vervormingsrichting. Hiermee bedoelen we dat als beton in één richting wordt samengedrukt, het de neiging heeft in de andere twee richtingen te gaan uitzetten. Dat betekent dat de vervormingen van beton afhankelijk van de richting en grootte van de belasting, in verschillende richtingen plaatsheeft. Het beton ondergaat niet een eenvoudige krimp, uitzetting of doorbuiging in één richting. Vervormingen zijn complex.
  Voor constructief beton is het een min of meer vaste en vrijwel niet beïnvloedbare materiaalparameter ѵ.In CUR-Aanbeveling 36 wordt een waarde ѵ= 0,15 aangehouden. Figuur 8.10 Samendrukken in één richting geeft uitzetting in de andere richting.
• Krimp en kruip
  Krimp is de vormverandering (verkorting) van beton ten gevolge van uitdroging, cementhydratatie en/of afkoeling. Krimp ten gevolge van vochtverlies is één van de belangrijkste oorzaken van scheurvorming en daarmee schade aan betonconstructies. Krimp treedt vooral op in de nog plastische fase door voortijdige uitdroging (plastische krimp) en in jong beton door uitdroging. Zie ook hiervoor onder “Eigenschappen verhardend beton”. Krimp en kruip worden door de ontwerper vaak in één adem genoemd, omdat ze beide gekoppeld zijn aan vochtbewegingen in het beton.
  
  Kruip van beton is een toenemende en grotendeels blijvende vormverandering van beton onder invloed van constant aanwezige externe krachten, dit in tegenstelling tot de elastische vervorming van beton. Het mechanisme hierachter is de vervorming van de gelstructuur, veroorzaakt door capillaire spanning van het chemisch niet-gebonden water. Figuur 8.11 Kruip is een toenemende vervorming in de tijd bij een constante belasting.. De grootte van de kruip van beton is afhankelijk van:
  • de relatieve vochtigheid;
  • de ouderdom tc op het tijdstip van belasten;
  • de sterkteklasse van het cement;
  • de sterkteklasse van het beton;
  • de geometrie van de betondoorsnede;
  • de duur t van de belasting.

  Algemeen gesproken is de kruip van invloed op:

  • de vervorming van de betonconstructie (bijvoorbeeld doorbuiging van vrijdragende vloeren en balken);
  • de herverdeling van de krachtswerking in de constructie (bijvoorbeeld als gevolg van de bouwwijze, optredende zetting, enz.).

  Relaxatie
  Relaxatie wordt gedefinieerd als de afname van de in het beton voorkomende spanning bij constante vervorming. Relaxatie berust op hetzelfde mechanisme als kruip. In verband met het optreden van spanningen in vooral jong beton en het risico van scheurvorming, is relaxatie een belangrijk én gunstig mechanisme.
  In geval van opgelegde vervorming door bijvoorbeeld zettingsverschillen in de fundering, zullen de in de constructie optredende spanningen geleidelijk afnemen, waardoor de scheurvorming wordt beperkt.

  De door kruip veroorzaakte relaxatie van spanningen is soms een gunstige eigenschap, omdat optredende spanningen door diverse belastingen hierdoor geleidelijk afnemen. In voorgespannen beton kan door kruip de voorspanning verminderen, wat dan weer een ongunstig eigenschap betekent.

  Figuur 8.12 Relaxatie is een dalende spanning (sp) in de tijd als gevolg van een constante vervorming.

In het gebruiksstadium van beton spelen thermische en hygrische eigenschappen vrijwel altijd een rol: verlenging en verkorting door temperatuurschommelingen, temperatuurtransport, vochthuishouding, enzovoort.

• Uitzettingscoëfficiënt

  De thermische uitzettingscoëfficiënt is de mate waarin een materiaal uitzet of krimpt bij temperatuurveranderingen. De thermische uitzettingscoëfficiënt wordt uitgedrukt in mm/m per ºC. Zoals de meeste materialen zet beton uit als het warmer wordt en krimpt het als het afkoelt. Voor de thermische uitzettingscoëfficiënt van beton is de thermische uitzettingscoëfficiënt van het toeslagmateriaal van grote invloed. Voor grindbeton ligt de thermische uitzettingscoëfficiënt rond 12 x 10-6 mm/m per ºC en voor beton met harde kalksteen als toeslagmateriaal rond 8 x10-6 mm/m per ºC.
  Voor lichtbeton varieert de thermische uitzettingscoëfficiënt tussen 7 en 11 x 10-6 mm/m per ºC.

  Rekenvoorbeeld
  De zon verwarmt een grindbetonplaat (lengte 10 m) van 15 ºC naar 40 ºC.
  Temperatuurverhoging 25 ºC.
  Thermische uitzettingscoëfficiënt: 12 x 10-6 mm/m per ºC.

  Per meter lengte zet de plaat uit: 25 ºC x (12 x 10-6) mm/m/ºC = 0,3 mm/m.
  De 10 m lange plaat zet dus uit: 10 x 0,3 mm/m = 3 mm.

  Andersom geldt bij afkoeling dezelfde rekenwijze.

• Warmtegeleiding

  De warmtegeleidingscoëfficiënt geeft aan hoe snel warmte door een materiaal stroomt. De warmtegeleidingscoëfficiënt van beton is afhankelijk van de toegepaste grondstoffen, het luchtgehalte en het vochtgehalte.
  De warmtegeleidingscoëfficiënt geeft aan hoeveel warmte er:

  • gedurende 1 seconde
  • door een oppervlak van 1 m2
  • en een dikte van 1 m
  • en bij een temperatuurverschil van 1 K (= 1 ºC).
  tussen de beide zijden, door het materiaal heen gaat

  
  De warmtegeleidingscoëfficiënt voor normaal beton (2200 – 2400 kg/m³) in droge toestand bedraagt circa 1,7 – 2,0 W/mK. Voor nat beton ligt deze waarde op circa 2,1 – 2,3 W/mK. Ter vergelijking: de warmtegeleidingscoëfficiënt voor staal bedraagt 58 W/mK.

• Warmtecapaciteit
  De soortelijke warmtecapaciteit (c) duidt de hoeveelheid energie aan die nodig is om 1 kg van een materiaal 1 graad in temperatuur te laten stijgen. De eenheid is Joule/kg.Kelvin. Deze eigenschap wordt ook wel soortelijke warmte genoemd.
  De soortelijke warmtecapaciteit voor beton is circa 0,85 kJ/kg/K bij 20 ºC. Voor nog plastische betonspecie ligt deze waarde een factor in de orde van circa 1,2 – 1,5 kJ/kg/K bij 20 ºC.
  Hout en staal hebben een soortelijke warmtecapaciteit van respectievelijk 0,19 en 0,50 kJ/kg/K bij 20 ºC en warmen daardoor veel sneller op.

  
  Voorbeeld:
  Om 1 m³ beton van 2400 kg, 15 ºC in temperatuur te laten stijgen, is nodig:
  Q = 2400 kg x 15 ºC x 0,85 kJ/kg/K = 30600kJ = 30,6 MJ

  Beton warmt dan ook langzaam op en koelt langzaam af. Van deze eigenschap wordt gebruik gemaakt bij de zogenoemde “thermische betonactivering” of “betonkernactivering” van gebouwen. Daarbij wordt de gebouwmassa ingezet voor het verwarmen en koelen van ruimten in gebouwen.

Krimp
Beton kan lengteveranderingen ondergaan door temperatuurveranderingen en wisselingen in het vochtgehalte. Daarmee is krimp ook een belangrijke “hygrische eigenschap” van beton. Krimp kan optreden in de plastische fase en daarna in alle fasen van het verhardingsproces.
Gezien het belang van deze eigenschap voor ontwerp en uitvoering en het feit dat vocht slechts één van de invloedsfactoren is, is krimp behandeld in de paragrafen 8.3 “Eigenschappen beton” en 8.4 “Verhardend beton”

Vochttransport
Vocht wordt door beton getransporteerd via dampdiffusie of capillair watertransport. De snelheid waarmee dit gaat, kan worden beschreven met een diffusiecoëfficiënt die afhankelijk is van de vochtigheid (potentiaal) in het materiaal. Beton bezit veel verschillende porieafmetingen. Bij droog beton heeft voornamelijk damptransport door de poriën plaats, wat langzaam gaat. Bij nat materiaal is er voornamelijk capillair transport. Deze eigenschap is belangrijk als er vochtbewegingen in het materiaal plaatshebben die bijdragen aan een schademechanisme. De eigenschap wordt bepaald door de porieafmetingen en poriestructuur, die op hun beurt worden beïnvloed door de korrelpakking en de hoeveelheid water.

Permeabiliteit / vloeistofdichtheid
De permeabiliteit is de mate waarin een stof doorlaatbaar is voor vloeistoffen en/of gassen De permeabiliteit van cementsteen of van beton is van grote invloed op de duurzaamheid. Dit bepaalt immers de toegankelijkheid voor (schadelijke) stoffen. Een poreus beton hoeft niet per definitie ook permeabel te zijn. De poriën kunnen immers onderbroken zijn.

Anderzijds kan een beton met weinig, maar zeer grove, doorgaande poriën zeer permeabel zijn. Vooral de capillaire poriën in cementsteen spelen een belangrijke rol in de mate van permeabiliteit. Het capillaire porievolume wordt vooral bepaald door de hoogte van de water-cementfactor.

De transportsnelheid van vloeistoffen en/of gassen in deze poriën wordt niet alleen door de diameter bepaald, maar vooral door het feit of de poriën zijn uitgedroogd of niet. In droge poriën kunnen gassen of andere stoffen gemakkelijk binnendringen.

Continue vochtwisselingen, waarbij beton beurtelings uitdroogt en nat wordt, kunnen een negatieve rol spelen. Onderzoek heeft overigens uitgewezen dat deze vochtwisselingen beperkt blijven tot de buitenste 15 mm.

De permeabiliteit van beton is afhankelijk van:

• water-cementfactor;
• type cement;
• soort en hoeveelheid toeslagmateriaal;
• aard van eventueel verwerkte vulstoffen;
• aanhechting tussen toeslag en cementsteen;
• hydratatiegraad (ouderdom);
• mate van verdichting;
• nabehandeling.

Figuur 8.13 Porositeit en permeabiliteit

Omdat permeabiliteit moeilijk meetbaar is, is in de betonvoorschriften een vereenvoudigde proef beschreven waarmee de “vloeistofdichtheid” van beton wordt bepaald. Deze proef is vastgelegd in NEN-EN 12390-8. Volgens de beoordelingsrichtlijn BRL 1801 'Betonmortel' is beton 'vloeistofdicht' als de gemeten maximale vloeistofindringing (bepaald volgens de proef in NEN-EN 12390-8) niet meer is dan 50 mm (individuele waarde) en de gemiddelde indringing van drie opeenvolgende waarnemingen niet meer is dan 25 mm.

Vloeistofdichtheid (van constructies)
In vrijwel alle toepassingen kan beton worden beschouwd als vloeistofdicht. Voor gevallen waar de vloeistofdichtheid van constructies ertoe doet, om bijvoorbeeld bodemverontreiniging door schadelijke stoffen te voorkomen, is regelgeving beschikbaar. Deze regelgeving is opgenomen in het Plan Bodembeschermende Voorzieningen (PBV). Het spreekt voor zich dat het hier gaat om een constructie die vloeistofdicht moet zijn en niet over vloeistofdicht beton. Dat is een wezenlijk verschil.

Binnen de regelgeving onder de paraplu van het PBV wordt gesteld dat een constructie als vloeistofdicht mag worden beschouwd zolang de verontreinigende vloeistof gedurende de levensduur van de constructie de niet door die vloeistof belaste zijde van de constructie niet bereikt. Oftewel, de vloeistof mag wel de constructie indringen, maar mag er aan de andere kant niet als vloeistof uitkomen.

Voor het ontwerpen van vloeistofdichte betonconstructies, zijn twee CUR/PBV-Aanbevelingen opgesteld:

• CUR/PBV-Aanbeveling 65

  Deze bevat regels en eisen voor het ontwerp, de materialen en de aanleg van vloeistof-dichte betonvloeren en -verhardingen, alsmede voor beschermlagen op constructies met een draagvloer of verharding van beton, met als doel deze vloeistofdicht te maken.

• CUR/PBV-Aanbeveling 63

  Deze aanbeveling beschrijft de bepaling van de vloeistofindringing in beton met behulp van de capillaire absorptieproef

Figuur 8.14. Opstelling proef waterindringing NEN-EN 12390-8.

Waterdichtheid
Naast het begrip 'Vloeistofdicht' lijkt een aparte vermelding van 'Waterdichtheid' overbodig. Toch leert de praktijk hier anders: in de praktijk wordt met 'waterdicht beton' een waterdichte constructie of constructiedeel (bijvoorbeeld een kelderwand) bedoeld, waarbij gegeven een bepaalde vloeistofdruk aan een zijde, de andere zijde niet nat wordt. Dit betekent niet dat er absoluut geen water door de constructie dringt, maar het tempo waarmee het water aan het oppervlak verdampt is groter dan de snelheid waarmee vocht door de constructie wordt getransporteerd.

Waterabsorptie
Wanneer beton in contact is met water, wordt in meer of mindere mate water opgezogen. Dit verschijnsel doet zich voor zonder dat sprake is van overdruk. Men spreekt dan van vrijwillige wateropname of absorptie of capillaire opzuiging. De vrijwillige wateropname van de meeste betonsoorten is gering.
De structuur van beton en vooral de poriegrootte en poriënverdeling zijn bepalend bij wateropzuiging. Dicht, constructief beton wordt in voorkomende gevallen vaak beoordeeld op waterindringing onder overdruk of met de capillaire absorptieproef (zie hiervoor onder vloeistofdichtheid en waterindringing).
Zelfs schuimbeton blijkt door zijn belletjesstructuur (géén doorgaande poriën) nauwelijks capillaire opzuiging te vertonen.

Waterdampdiffusie
Diffusie is het verschijnsel dat als een stof in verschillende concentraties in een ruimte voorkomt, dit concentratieverschil genivelleerd wordt doordat de moleculen zich van de hoogste naar de lagere concentratie verplaatsen.

Figuur 8.15 Diffusie.

Bij waterdampdiffusie verplaatst zich waterdamp van zones met hoge waterdampconcentraties naar zones met lage waterdampconcentraties. Voor beton betekent dit dat als de relatieve vochtigheid buiten het beton hoger is dan binnen in het beton, waterdamp het beton in zal trekken (figuur 8.16)

Figuur 8.16 Waterdampdiffusie en beton.

De snelheid waarmee diffusie plaatsheeft, is afhankelijk van de weerstand van het materiaal tegen deze diffusie. Dit wordt aangeduid met het diffusieweerstandgetal μ. Hiermee wordt aangegeven hoeveel de weerstand die een materiaal tegen diffusie biedt, groter is dan die van een stilstaande luchtlaag van gelijke dikte. De μ-waarde van lucht is dus per definitie 1.
Analoog aan de rekenmethoden voor warmtetransport rekent men voor waterdamptransport met de waterdampgeleidingscoëfficiënt δ. Dit geeft de mate weer waarin waterdamp door een materiaal heen kan verplaatsen (δ). Dit is omgekeerd aan de weerstand die een materiaal biedt tegen de diffusie van waterdamp.

Tabel 8.16 Diffusieweerstandgetal μ en waterdampgeleidingscoëfficiënt δ van beton met verschillende volumieke massa.

Waterdampabsorptie – evenwichtsvochtgehalte
Het kan gewenst zijn het vochtgehalte te kennen van een materiaal dat wordt toegepast onder een bepaalde (vocht)conditie. Bijvoorbeeld omdat dit invloed heeft op de isolatie-waarde of de volumieke massa. Dit geldt met name voor lichtbeton en schuimbeton.
Het evenwichtsvochtgehalte geeft dan aan welk vochtgehalte zich uiteindelijk zal instellen bij een bepaalde gemiddelde relatieve vochtigheid. Tabel 8.17 geeft richtwaarden voor het evenwichtsvochtgehalte van schuimbeton, lichtbeton en grindbeton bij relatieve vochtig-heden van resp. 40, 65, 80 en 95%. In de praktijk kunnen grote afwijkingen van deze waar-den voorkomen door verschillen in samenstelling en de eigenschappen van de grond-stoffen.

Tabel 8.17 Evenwichtsvochtgehalte van schuimbeton, lichtbeton en grindbeton bij verschillende relatieve vochtigheden.

De volumieke massa wordt uitgedrukt in massa per volume. Bij beton is het gebruikelijk de volumieke massa uit te drukken in kg per m³. Naar volumieke massa wordt beton onderscheiden in de volgende drie klassen:

• lichtbeton - beton met een ovendroge volumieke massa die niet minder is dan 800 kg/m³, maar niet meer dan 2000 kg/m³. Bij de productie van geprefabriceerde elementen wordt soms lichtbeton toegepast om te besparen op transportkosten. Ook bij in het werk gestorte bruggen en viaducten wordt soms lichtbeton toegepast.
• normaal beton - beton met een ovendroge volumieke massa groter dan 2000 kg/m³, maar niet meer dan 2600 kg/m³.
• zwaar beton - beton met een ovendroge volumieke massa groter dan 2600 kg/m³.

In lichtbeton is het grove harde toeslagmateriaal, en soms ook (een deel van) de fijne fractie vervangen door toeslagmateriaal met een lagere volumieke massa.
NEN-EN 206 onderscheidt voor lichtbeton zes zogenoemde dichtheidsklassen. Deze zijn niet gekoppeld aan de volumieke massa van de betonspecie, maar zijn ingedeeld op basis van de (ovendroge) volumieke massa van het verharde beton.

Tabel 8.18 Dichtheidsklassen voor lichtbeton

Zwaar beton wordt bijvoorbeeld gebruikt als ballastbeton in schepen, maar ook in wanden voor ruimten waar gewerkt wordt met straling, bijvoorbeeld de röntgenafdeling in een ziekenhuis. Ook in offshore-projecten kan de toepassing van zwaar beton zinvol zijn. Bedenk dat de schijnbare massa van normaal beton met een volumieke massa van 2400 kg/m³ onderwater nog slechts circa 1400 kg/m³ is. Bij zwaar beton met een volumieke massa van 3800 kg/m³ is de schijnbare massa onder water circa 2800 kg/m³. Een groot voordeel bij toepassing als golfbreker!

Zwaar beton heeft een volumieke massa (ρ) hoger dan 2800 kg/m³. Zwaar beton wordt voornamelijk verkregen door het toepassen van zwaar toeslagmateriaal. Een volumieke massa tot circa 4000 kg/m3 is met zwaar toeslagmateriaal realiseerbaar. Wanneer een nog hogere volumieke massa is gewenst, is een betonmengsel met bijvoorbeeld stalen ponsdoppen een goed alternatief.
Het gebruikte toeslagmateriaal heeft grote invloed op de eigenschappen van zwaar beton. De druksterkte, het vervormingsgedrag, de warmtegeleiding, de krimp en de kruip kunnen sterk afwijken van normaal beton. Een geschiktheidsonderzoek is vaak noodzakelijk.

Tabel 8.19 Toeslagmaterialen voor zwaar beton

Normaal beton heeft een volumieke massa van 2300 á 2350 kg/m³. De betontechnoloog kan de volumieke massa van beton op twee manieren beïnvloeden, door:

• de keuze van toeslagmateriaal met een ongewoon hoge of juist lage volumieke massa, meestal beperkt tot het grove toeslagmateriaal;
• het opvoeren van de porositeit van de cementsteen in het beton, bijvoorbeeld door het inbrengen van lucht of het inmengen van schuim.

Gegeven de belastingen door het gebruik en vanuit het omringend milieu, wordt de levensduur van een betonconstructie bepaald door het ontwerp (wapening, dekking, scheurwijdte, enz.), de betonsamenstelling en de kwaliteit van de uitvoering.
In de betonvoorschriften is een indeling in milieuklassen gemaakt. Deze milieuklassen zijn gekoppeld aan verschillende aantastingsmechanismen. Omdat ook de vochthuishouding in de betondekking zo'n grote rol speelt in relatie tot de duurzaamheid en levensduur van een betonconstructie, is in de milieuklassen steeds een 'onderverdeling' gemaakt naar de vochthuishouding in relatie tot de omgevingsomstandigheden. In de betonvoorschriften zijn op deze manier 18 milieuklassen beschreven. Zie ook tabel 8.20.

De 18 milieuklassen zijn gegroepeerd in 6 hoofdgroepen:

• geen risico op corrosie of aantasting (X0);
• corrosie ingeleid door carbonatatie (XC);
• corrosie ingeleid door chloriden, niet afkomstig uit zeewater (XD);
• corrosie ingeleid door chloriden afkomstig uit zeewater (XS);
• aantasting door vorst- / dooiwisselingen met of zonder dooizouten (XF);
• chemische aantasting (XA).

Tabel 8.20 Overzicht van de milieuklassen volgens NEN-EN 206

Een betonconstructie of bouwdeel kan aan meer dan één aantastingsmechanisme worden blootgesteld. Bovendien kunnen binnen één constructie voor de diverse bouwdelen verschillende milieuklassen van toepassing zijn. Het is aan de constructeur om voor de betreffende betonconstructie (of bouwdelen) de van toepassing zijnde milieuklasse(n) te bepalen
.Die milieuklasse(n) is (zijn) verder bepalend voor de toelaatbare scheurwijdte en betondekking. Eveneens afhankelijk van de milieuklasse geeft NEN 8005 de randvoor-waarden voor de betonsamenstelling, voor wat betreft minimum cementgehalte, maximale water-cementfactor en soms ook luchtgehalte.

Tabel 8.21 Eisen aan de betonsamenstelling, afhankelijk van de milieuklasse

• Risico's inzake de duurzaamheid van de wapening

  De aantastingsmechanismen bij gewapend beton kunnen worden opgedeeld naar risico's met betrekking tot de wapening en risico’s met betrekking tot het materiaal beton.
  Zo kan door carbonatatie en/of chloride-indringing de wapening in beton gaan corroderen.
  Het beton zelf kan worden aangetast door vorst, eventueel in combinatie met dooizouten, door sulfaten uit de grond of het grondwater of door verschillende chemicaliën. Natuurlijk kan beton ook zijn functie verliezen door stootbelastingen of afslijten.

  De bescherming van het wapeningsstaal in beton is gebaseerd op de alkaliteit van het poriewater. Is de pH hoog genoeg (pH ≥ 12 à 13), dan vormt zich een dunne oxidehuid (Fe₂O₃ en Fe₃O₄) op het staaloppervlak. Deze zogenoemde passiveringslaag remt het in oplossing gaan van de ijzerionen zo sterk, dat het corrosieproces tot stilstand komt. Deze passivering van het staal kan op twee manieren verloren gaan:
  • verlaging van de pH-waarde als gevolg van carbonatatie;
  • overschrijding van het chloridengehalte waarbij corrosie kan optreden.

Wapeningscorrosie door carbonatatie (Hoofdgroep XC; milieuklasse XC1 t/m XC4)
Met de term 'carbonatatie' bedoelen we de inwerking van CO₂ (koolzuurgas) uit de lucht op het poriewater in beton. Koolzuurgas komt in kleine hoeveelheden (0,04% V/V) in de lucht voor. Het gas lost in water op en vormt dan een zwak zuur. Dit mechanisme verlaagt de pH (zuurgraad) in beton, waarmee de beschermende werking van de hoge pH (passivering van het wapeningsstaal) vermindert of verdwijnt. In een vochtig milieu kan het wapeningsstaal dan gaan corroderen (XC2 en XC3).

In een blijvend droog milieu (binnenmilieu) vormt carbonatatie geen duurzaamheidsrisico. Ook in een blijvend nat milieu zal geen carbonatatie optreden (beide Hoofdgroep XC0).

Koolzuur uit de lucht kan natuurlijk alleen maar in contact komen met water in capillaire poriën die aan het betonoppervlak komen. Koolzuur zal met in het poriewater opgeloste kalk calciumcarbonaat (CaCO3) vormen, een kalkverbinding die moeilijk oplosbaar is in water en neerslaat in de poriën. Daardoor wordt kalk aan het poriewater onttrokken, waardoor de pH ervan daalt tot ongeveer 8. De neerslag van het calciumcarbonaat vernauwt de poriën en verlaagt de permeabiliteit ervan. Dit leidt ertoe dat carbonatatie langzamer gaat naarmate de poriën verder van het betonoppervlak liggen.

Wapeningscorrosie door chloriden (Hoofdgroepen XD en XS)
Bij de wapeningscorrosie door chloriden wordt onderscheid gemaakt tussen chloriden die afkomstig kunnen zijn uit bijvoorbeeld dooizouten, industriële processen of zwembadwater (XD1 t/m XD3) en chloriden uit zeewater (XS1 t/m XS3).
Hoewel het hierbij om hetzelfde aantastingsmechanisme gaat, wordt het zeewatermilieu in de betonvoorschriften toch benoemd als een aparte hoofdgroep. Niet alleen de concentratie aan chloriden, afkomstig uit het zeewater, speelt hierbij een rol, maar ook het feit dat er bij constructies in zeewater vaak sprake is van sterke stromingen met schurend zand.
Vergelijkbaar met de hiervoor besproken wapeningscorrosie door carbonatatie, speelt bij corrosie waarbij chloriden aanwezig zijn de vochthuishouding in de dekking een belangrijke rol. Niet alleen omdat er voor het corrosieproces voldoende vocht aanwezig moet zijn, maar ook omdat de chloriden zich alleen via het poriewater kunnen verplaatsen. Een milieu met een matige (lucht)-vochtigheid, waarbij betonoppervlakken worden blootgesteld aan chloriden uit de lucht, wordt minder zwaar ingeschaald (XD1 en XS1) dan een wisselend nat/droog milieu waarbij betonoppervlakken worden blootgesteld aan spattend water (XD3 en XS3). De klassen XD2 en XS3 zijn bestemd voor de vrijwel voortdurend nat blijvende oppervlakken.

• Chloridediffusie

De snelheid waarmee chloriden zich in beton kunnen verplaatsen, wordt uitgedrukt in de chloridediffusiecoëfficiënt Dcl uitgedrukt in m²/s. De chloridediffusiecoëfficiënt Dcl van beton wordt vooral bepaald door de gebruikte cementsoort. Daarnaast spelen ook de fijnheid van het cement, de water-cementfactor en de eigenschappen van andere grondstoffen een rol.

Evenals de druksterkte neemt ook de dichtheid van beton in de tijd toe. Dit betekent dat de diffusiecoëfficiënt afneemt bij een groeiende ouderdom van het beton. De toename van de dichtheid is het grootst voor beton met portlandvliegascement. Daarentegen blijft de dichtheid van beton met portlandcement achter bij die van hoogovencementbeton.In tabel 8.22 staan richtwaarden voor de diffusiecoëfficiënt van veel gebruikt grindbeton, gemaakt met drie verschillende cementen, na 28 dagen verharden onder geconditioneerde omstandigheden (20°C > 98% RV).

Tabel 8.22 Diffusiecoëfficiënten voor chloriden Dcl richtwaarden voor grindbeton met verschillende cementsoorten.

• Vorst-(dooizout)bestandheid (Hoofdgroep XF)

Vorst en vorst in combinatie met dooizouten kunnen schade veroorzaken aan beton. Het in de poriën aanwezige water kan bevriezen en schade veroorzaken door uitzetting. Dat risico is het grootst bij jong, nog onvolledig verhard beton. Dit bevat relatief gezien meer water en heeft nog een lage sterkte.
Bij het gebruik van dooizouten kunnen in de toplaag aanzienlijke temperatuurverschillen ontstaan, doordat het smeltende ijs in het betonoppervlak warmte onttrekt aan het onderliggende beton. Het verschil in zoutconcentratie tussen toplaag en onderliggend beton speelt hierin ook een rol. Bij de spanningen die kunnen ontstaan bij ijsvorming onder het betonoppervlak kan het toplaagje van het beton worden afgedrukt.
De vorst-dooizoutbestandheid van beton hangt mede af van de gebruikte cementsoort. Bekend is dat portlandcement (CEM I) of portlandvliegascement (CEM II–V) beter presteert met betrekking tot de vorst-dooizoutbestandheid dan hoogovencement (CEM III).De vorst-dooizoutbestandheid is aanmerkelijk te verbeteren door het gebruik van een luchtbelvormer of zogenoemde microbolletjes in de betonspecie. Dan worden de poriën onderbroken en ontstaat ruimte voor het bevriezende en daarbij uitzettende water.

In de betonvoorschriften NEN-EN 206 en NEN 8005 zijn voor de milieuklassen XF1 t/m XF4 de randvoorwaarden voor de betonsamenstelling (max. water-cementfactor, min. cementgehalte en eventueel min. luchtgehalte) vastgelegd voor beton dat blootgesteld wordt aan vorst-/dooiwisselingen met of zonder dooizouten. Voor milieuklasse XF4, waarbij de norm meer opties geeft, moet de betonproducent met zijn opdrachtgever overeenkomen welke eisen worden aangehouden.

Chemische aantasting van beton (Hoofdgroep XA)
Naast de hiervoor beschreven aantastingsmechanismen en gekoppeld aan verschillende milieus kan de betonconstructie worden blootgesteld aan agressieve stoffen in de natuurlijke omgeving: bodem of grondwater, maar ook via afvalwater in de chemische industrie of mest in de agrarische sector. De verschillende mechanismen zijn gebundeld in een hoofdgroep XA. Deze is onderverdeeld in licht, matig of sterk agressief, afhankelijk van de pH-waarde en/of de concentratie van bepaalde stoffen in het omringende milieu. Om te kunnen vaststellen in hoeverre een bepaald milieu agressief is voor beton, kunnen verschillende onderzoeken / bepalingen worden uitgevoerd. Deze onderzoeken naar agressieve bestanddelen zijn vastgelegd in normen. Zie tabel 8.23.
Deze tabel kan worden gebruikt voor beton dat in aanraking komt met grond en grondwater. Bovendien kan ze worden toegepast om het gevaar voor aantasting door chemisch agressieve stoffen voor industriële toepassingen of in de agrarische sector te beoordelen en/of te classificeren

De ontwerper / constructeur zal zich er altijd van bewust moeten zijn dat, naast de mate van agressiviteit zoals weergegeven in de tabel, ook andere stoffen in meer of mindere mate het beton kunnen aantasten. Ook indien er sprake is van hoge stroomsnelheden van water of grondwater, in combinatie met de vermelde stoffen, is extra aandacht op zijn plaats. Concentratie, verversing en temperatuur zijn bepalend voor de werkelijke aantasting. Zijn de concentraties van agressieve stoffen hoger dan vermeld in milieuklasse XA3 volgens de tabel, dan is het vrijwel zeker dat beton zal worden aangetast. Nader onderzoek is dan nodig naar een geschikte beschermlaag of om een zekere mate van aantasting te accepteren en een inschatting te kunnen maken van de snelheid van aantasting.

Tabel 8.23 Beoordeling agressiviteit milieu (NEN-EN 206).

a Kleigrond met een doorlaatbaarheid kleiner dan 10ˉ 5 m/s mag in een lagere klasse worden geplaatst;
b De beproevingsmethode schrijft de extractie voor van S0₄ 2- door middel van zoutzuur; als alternatief mag de extractie met behulp van water worden toegepast, indien op de plaats van het gebruik van het beton ervaring beschikbaar is;
c Indien gevaar bestaat voor opeenhoping van sulfaationen in het beton, ten gevolge van nat/droog-wisselingen of capillaire opzuiging, moet de grenswaarde van 3000 mg/kg worden verlaagd tot 2000 mg/kg.

• Sulfaataantasting

  Binnen de hoofdgroep XA 'chemische aantasting van beton' valt ook de aantasting van beton door de inwerking van sulfaten. Kenmerkend voor deze aantasting is een onregelmatig scheurenpatroon in het betonoppervlak, vaak met witte uitbloei. Het mechanisme achter dit schadebeeld is een expansieve ettringietvorming in het beton. Sulfaten komen voor in bijvoorbeeld zeewater, rioolsystemen en mestkelders. Verder zijn er specifieke situaties waarbij sulfaten kunnen voorkomen zoals in de glastuinbouw, waar veel met kunstmest wordt gewerkt of bij bouw- en sloopafval dat gips bevat (calciumsulfaat).
  In NEN-EN 206 is de agressiviteit van sulfaatconcentraties in grondwater en grond gekoppeld aan de milieuklasse, zie tabel 8.23.

  In een omgeving waar sulfaataantasting kan optreden verdient de toepassing van een cement met hoge bestandheid tegen sulfaten de voorkeur.

Figuur 8.17a Sulfaataantasting (illustratie) Figuur 8.17b Sulfaataantasting (foto)

• Zuuraantasting

  Beton wordt in meer of mindere mate aangetast door zuren. We kunnen een onderscheid maken tussen aantasting door uitloging en door oplossing. Bij uitloging wordt de concentratie van onder meer calcium- en hydroxide-ionen in het poriewater lager. Bij oplossing is het chemisch evenwicht tussen vaste stof en omringende (porie)vloeistof verbroken en gaat de vaste stof in oplossing. Door het oplossen van de cementsteen verliest het materiaal zijn samenhang en wordt het betonoppervlak aangetast.

Specifieke vormen van zuuraantasting:

Biogene zwavelzuuraantasting
Vorm van zuuraantasting van het betonoppervlak door zwavelzuur dat is ontstaan door bacteriële omzetting van sulfiden in zwavelzuur.

Microbiologische salpeterzuuraantasting
Zichtbaar is het afzanden en het ontstaan van losse schollen aan het betonoppervlak door salpeterzuurvormende bacteriën. Komt onder meer voor bij binnenwanden van koeltorens.

Aantasting door zouten, zwakke base en sterk zuur
Dit veroorzaakt oplossen van cementsteen vergelijkbaar met zuuraantasting. Deze aantasting komt specifiek voor bij de opslag van kunstmest (ammoniumzout) en aantasting door zeewater (magnesiumzout).

Aantasting door zacht water
Geen echte zuuraantasting; toch in dit rijtje omdat het schadebeeld sterk overeenkomt: zacht water kan kalk oplossen. Een betonoppervlak kan beschadigen indien het in contact is met zacht water dat voortdurend wordt ververst.

Figuur 8.18a Biogene zwavelzuuraantasting Figuur 8.18b Biogene zwavelzuuraantasting Figuur 8.19 Zuurgraad: van sterk zuur naar basisch

• Alkali-silicareactie (ASR)

  De alkali-silicareactie in beton is een reactie van alkaliën en water met reactief silica, dat in toeslagmateriaal kan voorkomen. Alkaliën (natrium- en kaliumhydroxiden) zijn aanwezig in het poriewater van beton. Bij de reactie ontstaan gelvormige reactieproducten die veel (porie)water kunnen binden en daardoor zwellen. Hierdoor worden drukspanningen in het beton opgebouwd. Bij te hoge spanningen door de inwendige zwelling zal het beton scheuren. In dat geval is sprake van schadelijke ASR.
  De reactie verloopt uiterst langzaam en de schade treedt pas na jaren op. Aan het betonoppervlak is ASR zichtbaar als een craquelévormig scheurenpatroon, vaak in combinatie met witte uitbloei.

Figuur 8.20 ASR-aantasting Foto 8.21 Een door ASR aangetaste betonconstructie

De reactie verloopt als volgt:

• eerst reageren alkaliën met water tot alkalihydroxide: NaO₂ + H₂O → 2 NaOH;
• daarna reageert het reactief silica met alkalihydroxide tot alkalisilicaathydraat SiO2.n H2O + 2 NaOH → Na₂SiO₃.(n+1) H2O

Dit alkalisilicaathydraat kan zeer veel water aan zich binden. De in volume groeiende alkali-silicagel die daarbij ontstaat veroorzaakt een drukspanning van binnenuit, waardoor het beton kan worden stukgedrukt: in dat geval spreken we van schadelijke ASR.
Door een juiste cementkeuze kan de gevoeligheid van beton voor ASR sterk worden beperkt. Schadelijke ASR is vrijwel uitgesloten in beton gemaakt met hoogovencement met een slakgehalte > 50%. De reactiviteit van toeslagmateriaal hangt vooral af van de kristalstructuur van de SiO₂ in het toeslagmateriaal. Hoe beter de ordening, des te lager de oplosbaarheid en geringer de voor ASR beschikbare hoeveelheid silica. De mate van ordening, men noemt dit de kristalliniteit, wordt uitgedrukt op een schaal van 1 tot 10. De hoogste waarde staat voor volledig kristallijn, de laagste voor totaal ongeordend. Ook de permeabiliteit speelt een rol: meer poreuze materialen zijn in de regel reactiever dan dichte.

• Brandbestandheid

  Bij veel toepassingen is de bestandheid van beton tegen hoge temperaturen een belangrijke eigenschap. Denk aan (kantoor)gebouwen, tunnels en viaducten. In relatie tot brandbestandheid is beton één van de betrouwbaarste bouwmaterialen. Beton is onbrand-baar en heeft een grote ingebouwde veiligheid bij verhitten door brand. Vanzelfsprekend kan bij extreme verhitting wel schade aan de constructie ontstaan. In geval van brand ontstaan spanningen door thermische uitzetting. De mate waarin dit tot scheurvorming kan leiden, is sterk afhankelijk van de vorm en afmetingen van de constructie en de wijze en aard van wapenen (gewapend of voorgespannen beton, wapeningsdichtheid, dekking enz.).

Figuur 8.22 Afgespat beton

Zeer snelle verhitting van een betonoppervlak kan ook leiden tot afspatten van de toplaag. De oorzaak hiervan is dat aanwezig vocht in de poriën van het beton zeer snel wordt omgezet in stoom, dat een veel groter volume inneemt dan het oorspronkelijke vocht. Als dat het geval is ontstaan interne drukken die de toplaag doen afspatten. Beton met een dichte structuur, zoals beton in hogere sterkteklassen, is hiervoor gevoeliger dan normaal beton.
Door de toevoeging van polypropyleenvezels aan beton kan de bestandheid tegen spatten aanmerkelijk worden verbeterd. Deze vezels smelten bij verhitting snel. Zo ontstaan kanaaltjes in het betonoppervlak, waardoor de druk kan ontsnappen en de toplaag minder snel zal afspatten.
Bij verhitting van beton boven 200 °C neemt de sterkte af. Verschillende processen zijn hiervan de oorzaak. In betonconstructies onder brand vormt het wapeningsstaal de zwakke schakel, want boven 300 °C verliest staal zijn sterkte en bij 750 °C is deze zelfs nihil. Bij een grotere betondekking zal de staaltemperatuur langzamer stijgen.

Bij de bespreking van alle eigenschappen van beton wordt dikwijls het uiterlijk vergeten. Terwijl juist het uiterlijk van beton vaak aanleiding geeft tot discussies, zelfs als daaraan vooraf geen speciale eisen zijn gesteld. Eisen aan het oppervlak kunnen bijvoorbeeld gaan over de structuur van het oppervlak, toleranties aan de vlakheid en de kleur.

Projectspecificatie
In de projectspecificatie moet duidelijk worden aangegeven aan welke kwaliteitseisen het betonwerk moet voldoen. CUR-Aanbeveling 100 kan hierbij een nuttig hulpmiddel zijn. Hierbij kan worden uitgegaan van eisen en specificaties zoals geformuleerd voor de “standaard”-klassen B1 en B2 voor glad en grijs beton. Daarnaast bevat de CUR-Aanbeveling een “vrije” oppervlakteklasse B9. De CUR-Aanbeveling bevat zowel aanbevelingen als toelichtingen. Bijvoorbeeld over het minimum fijnaandeel in de betonsamenstelling (160 ltr/m3), de toepassing van vliegas en de minimale dekking op de wapening.

In de projectspecificatie moet duidelijk worden aangegeven aan welke kwaliteitseisen het betonwerk moet voldoen. CUR-Aanbeveling 100 
kan hierbij een nuttig hulpmiddel zijn.
Hierbij kan worden uitgegaan van eisen en specificaties zoals geformuleerd voor de “standaard”-klassen B1 en B2 voor glad en grijs beton. Daarnaast bevat de CUR-Aanbeveling een “vrije” oppervlakteklasse B9.

De CUR-Aanbeveling bevat zowel aanbevelingen als toelichtingen. Bijvoorbeeld over het ‘minimum fijn’ aandeel in de betonsamenstelling (160 ltr/m3), de toepassing van vliegas en de minimale dekking op de wapening.

Afstemming/overleg tussen alle partijen bij de voorbereiding
Het vervaardigen van schoon beton is beslist geen zaak van alleen een zorgvuldige uitvoering. Alle partijen in het bouwproces moeten hierin (tijdig !) worden betrokken.
In CUR-Aanbeveling 100 wordt daarom veel aandacht besteed aan de organisatie van een schoon-betonwerk. Zo is bij toepassen van deze Aanbeveling de benoeming van een schoon-betoncoördinator verplicht. Deze functionaris heeft een rol bij de specificatie en beoordeling en is verantwoordelijk voor de afstemming tussen de verschillende partijen:

• architect / bouwkundig ontwerper: 
– detaillering betonoppervlak, aandacht voor technische haalbaarheid, afstemmen op bekistingsplan;
• constructeur: detaillering van de wapening en in te storten onderdelen, afstemmen met de uitvoeringsmethode; 

• bekistingsleverancier:
selectie bekistingssysteem, bekistingsmateriaal, plaats centerpennen, keuze ontkistingsmiddel;
• betonproducent: betonsamenstelling rekening houdend met specificaties en uitvoeringsmethode, advies omtrent verwerking, nabehandeling en tijdstip ontkisten;
• werkvoorbereider;

• uitvoerder; 

• projectleider

Bij het overleg tussen de partijen wordt gewerkt met een startplan en een werkplan. Daarbij kunnen een model-werkplan en het model keuringsformulier zoals uitgegeven door het Cement- en Betoncentrum worden gebruikt. Bij het Cement- en Betoncentrum zijn bewerkbare (Word / Excel) formulieren op te vragen: info@cementenbeton.nl.

Het vervaardigen van schoon beton vergt speciale aandacht met betrekking tot de selectie van grondstoffen, het mengselontwerp en de uitvoering.

Tabel 8.24 Aandachtspunten voor schoonbeton.

• Gekleurd beton

  Gekleurd beton is een bijzondere variant van 'Schoon beton'. Voor de verwerking van gekleurd beton gelden dezelfde aandachtspunten als voor schoon beton. Het samenstellen, mengen en verwerken van betonspecie met kleur vergen extra aandacht, omdat bij gebruik van pigmenten niet alleen de gewone technologische overwegingen gelden, maar ook overwegingen aangaande de kleur van beton.

  Pigmenten in beton worden gerekend tot de vulstoffen. De doseringsgrootte van pigmenten is uiteraard veel kleiner: doorgaans tussen 2 en 5% van de cementmassa, tussen 5 en 15 kg per m³ beton. De pigmenten zijn uiterst fijn gemalen. Daardoor kan de toevoeging, ondanks de relatief geringe doseringsgrootte, grote invloed hebben op de eigenschappen van de betonspecie. De waterbehoefte kan sterk toenemen. Ook kan de werking van plastificerende en lucht inbrengende hulpstoffen sterk worden beïnvloed. Daarom is vooronderzoek in alle gevallen noodzakelijk.

  
  Uiteraard zijn de eigenschappen én de kleur van de overige grondstoffen: cement, vulstoffen en toeslagmaterialen, van grote invloed op de uiteindelijk te bereiken kleur. In veel gevallen wordt gekleurd beton vervaardigd op basis van wit cement, om zo het kleurend effect te versterken én een homogener resultaat te bereiken.
  De eisen aan pigmenten zijn vastgelegd in NEN-EN 12878 ‘Pigments for the colouring of building materials based on cement and/or lime - Specifications and methods of test’.

• Blauwverkleuring

  Ook zonder dat sprake is van “gekleurd beton” heeft beton al een kleur. Vaak zien we in de projectspecificatie de omschrijving “glad grijs uit de kist”. De grijstint van beton wordt onder meer bepaald door de keuze van de cementsoort, eventuele vulstoffen, de water-cementfactor, de kleur van het toeslagmateriaal en de structuur van het betonoppervlak. Soms wordt de uitvoering direct na het ontkisten van beton verrast met een onverwacht blauwe kleur van het betonoppervlak. De oorzaak van deze blauwkleuring ligt bij het gebruikte cement: blauwkleuring kan optreden bij gebruik van hoogovencement of in elk geval een cementsoort die hoogovenslak bevat. Hoogovenslak bevat naast de verschillende componenten die nodig zijn voor de bijdrage in de sterkteontwikkeling, ook nog de elementen ijzer, mangaan (Mn) en zwavel (S). Deze reageren in het verhardend beton tot de verbindingen ijzersulfide (FeS) en mangaansulfide MnS). Deze verbindingen geven beton, gemaakt met hoogovencement, de zo karakteristieke blauwe kleur.
  Na verloop van tijd verdwijnt deze kleur, omdat deze verbindingen aan het betonoppervlak met zuurstof uit de lucht reageren tot FeSO₄ en MnSO₄. De snelheid waarmee dat gebeurt, is afhankelijk van de dichtheid van het betonoppervlak. Bij een dicht oppervlak, bijvoorbeeld bij beton dat wat langer in een stalen bekisting heeft gestaan, kan het verdwijnen van de blauwe kleur (veel) langer duren.
  Bij schoon beton is dit een extra aandachtspunt: zo kunnen verschillende verblijftijden in de bekisting zelfs bij exact gelijke samenstellingen een duidelijk verschillende kleur van het betonoppervlak opleveren. Het kan soms lang duren voor deze verschillen helemaal zijn verdwenen.

Beton is altijd 'maatwerk’. Betonspecie wordt immers nooit 'uit voorraad' geleverd; het wordt steeds opnieuw geproduceerd, waarbij de eigenschappen worden afgestemd op de eisen van de afnemer of voor een bepaalde toepassing. Toch wordt in de praktijk een aantal betonsoorten onderscheiden, omdat ze één of meer bijzondere eigenschappen hebben. In dit hoofdstuk zijn al enkele 'bijzondere' betonsoorten ter sprake gekomen:

• vloeistofdicht beton;
• schoonbeton;
• gekleurd beton.

Andere voorbeelden van bijzondere betonsoorten zijn:

• zelfverdichtend beton;
• beton in hogere sterkteklassen;
• lage-sterktemortel;
• vezelbeton: staalvezels en kunststofvezels;
• colloïdaal beton;
• schuimbeton;
• licht beton;
• zwaar beton
• spuitbeton.

De bijzondere eigenschappen van deze betonsoorten worden soms verkregen door andere grondstoffen of speciale hulpstoffen te verwerken. Soms vraagt ook het mengproces bijzondere aandacht. Hierna volgt in kort bestek wat meer informatie over de technologie en eigenschappen van deze bijzondere betonsoorten, de manier waarop ze worden beoordeeld en enkele bijzonderheden betreffende de verwerking, verharding en het verharde product.

• Zelfverdichtend beton

  In NEN 8005 is naast “zeer vloeibaar” in consistentieklasse SF1 ook “zelfverdichtend” beton benoemd in consistentieklasse SF 2. Uitvloeimaat (Slump flow) 660 - 750 mm.
  Zelfverdichtend beton verdicht zichzelf onder invloed van de zwaartekracht. De bekisting wordt volledig gevuld en de specie passeert alle daarin aanwezige wapening en omhult die volledig met behoud van homogeniteit en zonder aanvullende verdichting. Met zelfverdichtend beton kunnen de arbeidsomstandigheden in betonfabrieken en op de bouwplaats aanmerkelijk worden verbeterd. De verwerking van de specie vergt nauwelijks inspanningen en de overlast door de trilling en herrie van verdichtingsapparatuur is verdwenen.

  Voor zelfverdichtend beton zijn de normale betonvoorschriften van toepassing, bijvoorbeeld met betrekking tot de sterkteklassen en eisen van duurzaamheid.

  
  Naast de vloeibaarheid is bij zelfverdichtend beton de stabiliteit van de specie een belangrijke eigenschap. Juist bij zeer vloeibare species is immers het risico op ontmenging bijzonder groot.

  Figuur 8.23a Zelfverdichtend beton, meten vloeigedrag: Slump-flow en J-Ring Figuur 8.23b Zelfverdichtend beton, meten vloeigedrag: Slump-flow en J-Ring
• Beton in hogere sterkteklassen

  Hoewel op dit moment de sterkteklassen tot en met C90/105 zijn opgenomen in de betonvoorschriften (NEN-EN 206 / NEN 8005) is het in de praktijk nog steeds gebruikelijk sterkteklassen hoger dan C55/67 te benoemen als 'hogesterktebeton'.

  Beton in hogere sterkteklassen wordt vooral toegepast in op druk belaste constructieonderdelen. Naast de hoogwaardige mechanische eigenschappen heeft dit beton ook een hoge dichtheid en duurzaamheid.
  Door het hoge cementgehalte van deze species in combinatie met specifieke hulpstoffen en soms vulstoffen (silica fume), vertoont de specie een grote samenhang en laat zich moeilijk verdichten. Daarom wordt hogesterktebeton meestal geleverd in consistentieklasse SF1 of SF2 (zeer vloeibaar of zelfverdichtend).
  Niet alleen is de eindsterkte hoog, ook de sterkteontwikkeling verloopt extreem snel. Een sterkteniveau tussen 30 en 50 N/mm2 is (afhankelijk van gekozen eindsterkte en samenstelling) eenvoudig haalbaar.

  Figuur 8.24 Druksterkteontwikkeling beton bij verschillende sterkteklassen

Aandachtspunten bij de toepassing van hoge sterkte beton

Verwerkbaarheid
Deze wijkt af van normale betonspecie. Kenmerkend is de hoge vloeibaarheid met een thixotroop gedrag (grote samenhang) en een grote kleverigheid van de betonspecie. De verwerkbaarheid is soms zo hoog, dat men al snel de indruk krijgt dat men met zelfverdichtend beton te maken heeft. Dit is echter niet het geval. Ondanks de hoge vloeibaarheid moeten deze species goed worden verdicht. In vergelijking met normaal beton betekent dit dat er fijnmaziger, korter en op meer plaatsen moet worden verdicht. Door het thixotrope gedrag van deze species plant de verdichtingsenergie zich minder ver in de betonspecie voort.

Storten
Bij het verpompen van hogesterktebeton kan door het thixotrope gedrag van de betonspecie de pompdruk hoog oplopen (kleefgedrag). Vooral bij een terugloop van de verwerkbaarheid moet hiermee rekening worden gehouden. De inzet van een rotorpomp is niet aan te bevelen, een plunjerpomp laat een beter resultaat zien.
Door de hoge verwerkbaarheid ontstaat een lang stortfront. Bij zomerse omstandigheden en/of wind zal hierbij met de terugloop van de verwerkbaarheid en velvorming op het beton terdege rekening moeten worden gehouden. Bij het storten van hogesterktebeton onder zomerse omstandigheden is een verstandig alternatief het stort naar de avond of de nacht te verplaatsen.

Afwerken en nabehandelen
Het afwerken en nabehandelen moet zo snel mogelijk na het storten gebeuren. Vanwege het lage watergehalte en de grote hoeveelheid fijn materiaal is hogesterktebeton in de plastische fase gevoeliger voor uitdroging. Tevens kan zich op het oppervlak snel een vel vormen. Velvorming ontstaat vooral bij hogere temperaturen en wind. Velvorming maakt het onmogelijk het betonoppervlak na te schuren. Het beste resultaat wordt verkregen door het beton op hoogte te brengen en het daarna met een kunststof of stalen spaan af te werken. Om het afwerken te vergemakkelijken kan eventueel het oppervlak met water worden beneveld (niet meer dan noodzakelijk).
Ook als het betonoppervlak moet worden gevlinderd, is benevelen van het betonoppervlak aan te bevelen. Het vlinderen gaat er beter door met als resultaat een mooi, dicht en glad oppervlak.
Vervolgens moet direct na het afwerken de nabehandeling starten. Het opspuiten van een curing compound is niet toereikend. Het oppervlak afdekken met folie en/of isolatiedekens is aan te bevelen. Deze afdekking moet ook tussen bijvoorbeeld stekkenrijen worden aangebracht. Niet afdekken leidt tot scheurvorming in het oppervlak.

ASR bestandheid
Vooral bij beton in de hogere sterkteklassen waarbij niet kan worden voldaan aan een voldoende hoog (hoogoven)slakgehalte in het cementmengsel, moet het betonmengsel op het voorkomen van ASR-aantasting (alkali-silicareactie) worden getoetst. Voor informatie over ASR zie hoofdstuk 8.5.6

Autogene krimp
Autogene krimp (zelfuitdroging) treedt vooral op bij betonmengsels met een lage water-cementfactor, zoals bij hogesterktebeton het geval is. Hoe lager de water-cementfactor, des te groter de autogene krimpen en hoe groter de kans op scheurvorming in het beton.
Onderzoek heeft aangetoond dat scheurvorming door autogene krimp vermindert en soms is te voorkomen door het gebruik van met water verzadigd, poreus toeslagmateriaal, bijvoorbeeld Liapor-korrels. Het water uit de verzadigde korrels komt tijdens de verharding vrij, waardoor scheurvorming wordt voorkomen.

Temperatuurontwikkeling
Een hogere sterkte gaat gepaard met een hogere temperatuurontwikkeling in het verhardende beton (figuur 8.25). De temperatuurontwikkeling is vooral afhankelijk van de hoeveelheid cement en de toegepaste cementtypen. Ten opzichte van sterkteklasse C 28/35 wordt bij hogesterktebeton meer warmte geproduceerd die in een kortere tijd vrijkomt. Daardoor zijn er eerder temperatuurbeheersende maatregelen nodig, teneinde de nadelige effecten te voorkomen of te beheersen.

Figuur 8.25 Temperatuurontwikkeling in hogesterktebeton bij verschillende sterkteklassen

• Lage-sterktemortel

Met de intrede van boortunnels in Nederland is de behoefte ontstaan aan mortel met een lage druksterkte (LSM). Deze betonsoort wordt vooral toegepast bij de start- en ontvangstschachten van boortunnels, de zogenoemde dichtblokken (foto 8.26).
Het mengsel bestaat voornamelijk uit cement, hulpstoffen, vulstoffen, water en zand. De sterkte bij deze toepassing ligt doorgaans tussen 2 en 8 N/mm². Is de ontwikkelde druksterkte te gering, dan kan het dichtblok door de overdruk van de tunnelboormachine worden ‘opgeblazen’. Is de sterkteontwikkeling te hoog, dan zal extra slijtage aan de boorkop van de tunnelboormachine optreden.

Aandachtspunten

• Dichtblokken zijn volumineus van afmetingen. De warmteontwikkeling die hierdoor ontstaat mag geen extra toename van de sterkteontwikkeling of scheurvorming (gevaar voor lekwegen) veroorzaken.
• Het mengsel moet een voldoende hoge volumieke massa hebben, goed verpompbaar, vloeibaar en stabiel zijn. Toevoeging van een vulstof draagt hiertoe bij. Als vulstoffen zijn geschikt: bentoniet, kalksteenmeel en poederkoolvliegas. Risico bij toepassing van poederkoolvliegas is dat deze veel effect heeft ten aanzien van de sterkteontwikkeling op langere termijn. Hierdoor kan uiteindelijk een ongewenst hoge sterkte ontstaan.
• De sterkte op langere termijn mag door verdergaande hydratatie niet toenemen. Hoe tegenstrijdig dit ook lijkt, hiervoor is een cement met een hoge normsterkte (52,5) een goede keuze. Bij toepassing van een cement met een lagere sterkteklasse (32,5 of 42,5) gaat de sterkteontwikkeling in tijd gezien langer door..
• Tijdens het boren moet de LSM zich gemakkelijk laten afvoeren. Als de mortel te ‘plastisch’ blijft, zal de boorkop verstopt raken en ontstaan er problemen met de afvoer.

Foto 8.26 Tunnelboormachine baant zich een weg door een dichtblok van lage-sterktemortel

• Vezelbeton

  Staalvezels worden in beton toegepast om enerzijds de cementsteen te versterkten (microniveau) en anderzijds als wapening (macroniveau). De prestatie van staalvezels komt vooral tot uiting in de eigenschappen van het verharde beton

• verbeterd nascheurgedrag/buigtaaiheid;
• verhoging scheurweerstand;
• betere scheurverdeling;
• verbeterde brandwerendheid;
• verbeterde stabiliteit.

Voor bepaalde toepassingen kunnen staalvezels zelfs de traditionele wapening geheel of gedeeltelijk vervangen. Het effect van de vezel wordt vooral bepaald door de eigenschappen (lengte, diameter, vorm, aanhechtingsgedrag), de hoeveelheid vezels per m³ beton en een correcte aanpassing van de samenstelling van de betonspecie (vooral in het fijne gebied) om een optimale omhulling en hechting van de vezels mogelijk te maken. Het is belangrijk dat de vezels goed homogeen in de betonspecie zijn verdeeld. De doseringsgrootte ligt meestal tussen 25 en 50 kg per m³, voor speciale toepassingen zijn veel hogere doseringen mogelijk.

Staalvezels zijn in talloze varianten op de markt. De prestaties van de vezels lopen sterk uiteen en worden onder meer bepaald door de afmetingen (lengte, diameter), de vorm en de eigenschappen van de staalsoort waarvan ze gemaakt zijn.

Figuur 8.27a Diverse soorten staalvezels Figuur 8.27b Diverse soorten staalvezels

Kunststofvezels kunnen worden toegepast om heel verschillende redenen. In de nog plastische specie verbeteren kunststofvezels de samenhang van de specie. Hiermee kan betonspecie voor bijvoorbeeld in de grond gevormde palen een grotere stabiliteit verkrijgen. De verbeterde samenhang van betonspecie door deze vezels maakt betonspecie minder gevoelig voor scheurvorming door plastische krimp.

Langs een heel ander mechanisme kunnen polypropyleenvezels de gevoeligheid voor afspatten verbeteren bij zeer hoge temperatuurbelastingen zoals brand. De snel wegsmeltende vezeltjes creëren ontsnappingskanaaltjes voor de stoom die ontstaat uit het aanwezige vocht bij snel oplopende temperaturen in het beton.

Kunststofvezels zijn er in talloze varianten. Ze worden vervaardigd uit heel uiteenlopende materialen en in alle denkbare lengtes en diameters. Sommige benaderen de eigenschappen van staalvezels. De ontwikkeling van kunststofvezels gaat nog steeds door. Meest gebruikelijk is de toepassing van polypropyleenvezels. Deze vezels hebben een diameter tussen 0,018 en 0,032 mm en een lengte tussen 12 en 20 mm. De doseringsgrootte ligt in het algemeen tussen 600 en 1000 gram per m³ beton. Polypropyleenvezels worden als losse vezels (monofilament) of in een netjesvorm (gefibrilleerd) verwerkt. De prestaties en toepassingen van deze vezels verschillen sterk van die van staalvezels.

Foto 8.28 Staalvezels in de vorm van verlijmde matjes die tijdens het mengen loslaten (a) en de verdeling in het beton (b)

Informatie:

• CUR-Aanbeveling 35: Bepaling van de buigtreksterkte, de buigtaaiheid en de equivalente buigtreksterkte van staalvezelbeton.
• CUR-Aanbeveling 36: Ontwerpen van elastisch ondersteunde betonvloeren en verhardingen, tweede herziene uitgave.
• CUR-Aanbeveling 42: Bepaling van de invloed van polypropyleenvezels in beton op de vorming van plastische krimpscheuren.
• CUR-Aanbeveling 95: Rekenkundige bepaling van de brandwerendheid van bouwdelen in Hogesterktebeton.
• CUR-Aanbeveling 111: Staalvezelbeton bedrijfsvloeren op palen.

• Onderwaterbeton / Colloïdaal beton

  Traditioneel onderwaterbeton heeft vaak een tijdelijke, niet-constructieve functie. Voorbeelden van toepassingen:

  • waterafsluitende gewichtsvloer in bouwkuipen; de functie van waterafsluiting is om de constructie in den droge te kunnen bouwen
  • gewichtsvloer om opbarsten van de bodem van de bouwkuip te voorkomen door de waterdruk die tegen de onderzijde van het onderwaterbeton aandrukt;
  • stempeling tussen damwanden;

Er zijn twee typen onderwaterbeton te onderscheiden: traditioneel en colloïdaal.
Traditioneel onderwaterbeton is normaal beton dat zonder speciale hulpstoffen onder water wordt gestort. De betonspecie wordt niet mechanisch verdicht. De verdichting moet uit het hoge vloeigedrag van de betonspecie komen. Om hierbij een voldoende stabiel betonmengsel te verkrijgen zal het gehalte aan fijn materiaal (< 0,25 mm) voldoende hoog moeten zijn.
In het algemeen zal het onderwaterbeton ongewapend zijn. Indien toch wapening nodig is, kan deze vooraf worden aangebracht of in de vorm van staalvezels aan het betonmengsel worden toegevoegd. Vooraf aangebrachte wapening moet tamelijk grofmazig zijn om verzekerd te zijn van een goede doorstroming. De dekking op het betonstaal zal moeten worden vergroot, mede gezien de te bereiken toleranties.
Bij staalvezelversterkt onderwaterbeton worden staalvezels aan het betonmengsel toegevoegd, waardoor het mechanisch gedrag verandert. Vooral de ductiele eigenschappen (taaiheid) kunnen beter worden.

Onderwaterbeton wordt over het algemeen met behulp van een betonpomp gestort (foto 8.29). Het kan worden gestort met een afsluitbaar ventiel aan de onderzijde van de stortslang of met een ‘dobbermethode’, soms surfer genoemd. Een dobber of surfer bestaat uit een stalen stortpijp met een schotelvormige onderzijde, die door middel van drijflichamen zodanig wordt afgesteld dat deze net iets in het beton zakt. Hierdoor kan tijdens het storten geen vermenging van water met betonspecie optreden. Er zijn dobbers of surfers waarmee een zeer nauwkeurig afwerkniveau wordt bereikt. Een afwerkniveau van + of – 30 mm is met speciale dobbers of surfers realiseerbaar. Ook zijn er dobbers of surfers die bij een beperkte werkhoogte kunnen worden ingezet. Bij een werkhoogte vanaf 5 m (afstand wateroppervlak tot onderzijde stempel of constructie) kan een dobber of surfer worden ingezet.

Foto 8.29a Storten van onderwaterbeton met een betonpomp en een dobber of surfer Foto 8.29b het resultaat na droogmaken van de bouwkuip

Colloïdaal beton bezit een grote samenhang, bedoeld voor verwerking onder of aan het water, zonder uitspoelen. Omdat de specifieke eigenschappen en beproevingsmethoden voor dit beton niet zijn opgenomen in NEN-EN 206 en NEN 8005, is CUR-Aanbeveling 18 'Colloïdaal beton' opgesteld, waarin aanvullende richtlijnen zijn opgenomen.
Colloïdale betonspecie kan onder bepaalde voorwaarden vrij door het water vallen zonder dat uitspoeling van cementpasta en fijne delen optreedt. Dit gedrag wordt bereikt door het toevoegen van speciale waterretentiemiddelen. Deze werken als een soort behangplaksel: ze 'verdikken' als het ware het water, waardoor de beweeglijkheid van de fijne deeltjes aanmerkelijk afneemt. Daardoor wordt de samenhang van een specie zodanig verbeterd dat ontmenging, ook in water, wordt tegengegaan.
Colloïdaal beton heeft een specifiek, enigszins traag nazak-gedrag. Hiermee moet men bij de stortsnelheid rekening houden; deze moet niet te hoog worden gekozen.

Het is mogelijk colloïdaal beton met een open structuur te maken door het weglaten van het grove gedeelte van het zand en het fijne deel van het grove toeslagmateriaal. Het waterretentiemiddel zorgt ervoor dat het mengsel van cementlijm en fijn zand niet uitzakt, maar aan de grove korrels blijft hangen.

• Schuimbeton

Schuimbeton is in feite geen beton, maar een mortel. Het bevat immers geen grof toeslagmateriaal. Schuimbeton bestaat uit een matrix van cementsteen en kunstmatig ingebrachte luchtbelletjes, soms aangevuld met fijn toeslagmateriaal in de vorm van heel fijn zand. Schuimbetonspecie is een mengsel met een yoghurt-dun vloeigedrag dat via flexibele leidingen in het werk wordt gebracht.

Een variant op schuimbeton is polystyreen(schuim)beton. Hierin bestaat het toeslagmateriaal uit polystyreenbolletjes, meestal met een diameter van circa 3 mm. Soms worden de polystyreenbolletjes gecombineerd met schuim.

De sterkteklasse van schuimbeton wordt uitgedrukt in een SB-waarde. De reeks begint bij SB 0,5 en eindigt bij SB 10,0.

Voor het vervaardigen worden twee methoden toegepast:

• natte methode, waarbij de cementlijm bijvoorbeeld in een betonmortelcentrale wordt vervaardigd (basisspecie) en met truckmixers naar de bouwlocatie getransporteerd. Daar wordt in een aparte unit het schuim bij de basisspecie gemengd;
• droge methode, de cementlijm en het schuim worden op de bouwplaats in een aparte unit vervaardigd. Deze methode is aantrekkelijk bij grote hoeveelheden en wordt steeds vaker toegepast.

De eigenschappen van schuimbeton zijn gekoppeld aan samenstelling en structuur en vooral aan de volumieke massa van het materiaal. Zo is bij een volumieke massa tussen circa 400 en 600 kg/m³ een druksterkte mogelijk van 0,5 tot 2,5 N/mm², terwijl bij een volumieke massa van 1600 kg/m³ een druksterkte van circa 10 N/mm2 kan worden bereikt.

In Nederland wordt schuimbeton toegepast in de woning- en utiliteitsbouw alsmede in civiele werken. Het betreft vooral de volgende toepassingen:

• werkvloeren;
• afschot- en/of isolatielagen op daken;
• lichte funderingslagen onder wegdekken, parkeerplaatsen enz. vooral in gebieden met zeer slappe ondergrond;
• isolatieondervloer bij op staal gefundeerde vloeren;
• isolatie van kruipruimten;
• vulmateriaal voor verlaten en lege tanks en/of leidingen.

Bij de productie van schuimbeton wordt eerst een basismortel gemengd, bestaande uit cement en water, eventueel met vulstoffen en/of een gedeelte zeer fijn zand.
Deze mortel wordt in een volgende processtap vermengd met een vooraf vervaardigd stabiel schuim dat de rol van toeslagmateriaal heeft. Dit schuim ziet eruit als scheerschuim.
Schuimbeton is een duurzaam materiaal dat goed bestand is tegen allerlei weersinvloeden. Door de aanwezigheid van heel veel kleine luchtbelletjes is het materiaal uitstekend vorstbestand.

Aandachtspunten:

• Vanwege de grote vloeibaarheid van de specie moeten bekistingen en andere grensvlakken vloeistofdicht zijn en op een volle hydrostatische druk van de schuimbetonspecie worden berekend.
• Schuimbeton in niet te dikke lagen aanbrengen. Is de laag te dik dan zal de ondergelegen nog verse schuimbetonspecie worden samengedrukt, waardoor het gewicht toeneemt. Afhankelijk van de volumieke massa blijft de storthoogte beperkt tot omstreeks 500 mm tot 1000 mm per keer. De volgende dag kan opnieuw een laag worden gestort. Dit proces wordt herhaald tot de stortwerkzaamheden gereed zijn.
• Schuimbeton is poreus, maar niet permeabel. Dit houdt in dat niet alle kanaaltjes of luchtbellen met elkaar in verbinding staan. Hierdoor blijft de wateropname van schuimbeton beperkt.
• In bepaalde toepassingen moet worden bekeken of het schuimbeton kan gaan opdrijven.

Informatie:

• CUR-Aanbeveling 59: Vervaardiging en beproeving van schuimbeton.
• CROW publicatie 173 Schuimbeton voor wegen en terreinen.
• Stichting Schuimbeton Nederland (SSN).

• Spuitbeton

Spuitbeton bestaat uit een mengsel van cement, toeslagmateriaal, water en eventuele hulpstoffen. Het toepassingsgebied is vooral de betonreparatie. Het spuitbetonmengsel wordt met hoge snelheid op de ondergrond gespoten, waardoor het meteen wordt verdicht. Het aanbrengen gebeurt in dunne lagen, waardoor de afmeting van de grootste korrel beperkt is, vaak niet groter dan 8 mm. Met spuitbeton kunnen hoge sterktes en een hoge dichtheid worden bereikt. De nabehandeling van de dunne lagen is belangrijk. Er bestaan twee verwerkingsmethoden: de droge en de natte methode.

Foto 8.30 Aanbrengen van spuitbeton volgens de droge methode

Bij de droge methode (foto 8.30) wordt met behulp van perslucht het droge mengsel door de slang getransporteerd en pas in de spuitkop wordt via een nozzle het aanmaakwater aan het mengsel toegevoegd. Voordelen van deze methode: er kan een mengsel met een lage water-cementfactor mee worden gemaakt. Tevens zijn relatief dikke lagen in één spuitgang mogelijk (maximaal 100 – 150 mm). Er wordt een goede hechting met de ondergrond verkregen. Het nadeel is meer stofontwikkeling en een hoge terugslag van materiaal tegen de ondergrond (rebound 10 – 20%).

Bij de natte methode wordt het aanmaakwater vooraf met het droge spuitbetonmengsel gemengd en dit mengsel wordt met behulp van een perspomp naar de spuitkop getransporteerd. Voordeel van deze methode is: weinig stofontwikkeling en een lage terugslag van materiaal tegen de ondergrond (rebound < 5%). Nadeel is dat het mengsel een hogere water-cementfactor heeft dan bij de droge methode. De hechting met de ondergrond is minder dan bij de droge methode. De maximale laagdikte voor het in één spuitgang aanbrengen blijft beperkt tot circa 40 mm, aangezien de specie gevoeliger is voor uitzakken.

Informatie: CUR-Aanbeveling 53: Spuitbeton en gespoten cementgebonden mortels.

Regelgeving hoort onlosmakelijk bij het bouwen in beton. Ook de betontechnoloog heeft dagelijks met regelgeving te maken. Regelgeving is bepalend voor de selectie van grondstoffen, de randvoorwaarden waaraan betonsamenstellingen moeten voldoen, de eigenschappen van producten en de inrichting van onze processen. Regelgeving bepaalt de "speelruimte" die de technoloog en het bedrijf hebben. Soms lijkt dit beperkend en remmend.
Toch biedt regelgeving vaak meer ruimte en mogelijkheden dan gedacht. Die ruimte kan worden verkend door de kennis over regelgeving te verdiepen.

De belangrijkste regels en voorschriften waarmee de bouwwereld te maken heeft zijn:

• de Verordening bouwproducten
• het Bouwbesluit;
• het Besluit Bodemkwaliteit (BBk);
• Normen;
• CUR-Aanbevelingen;
• Attesten.

Daarnaast bestaan er nog diverse soorten kwaliteitsverklaringen en de daarbij behorende technische grondslagen in de vorm van beoordelingsrichtlijnen enzovoort.

Overheidsregelgeving en publiekrechtelijke afspraken
In de regelgeving rond bouwen kan onderscheid worden gemaakt tussen (overheids)regelgeving (publiekrechtelijk) en privaatrechtelijke afspraken.

Publiekrechtelijke regelgeving
De (overheids-)regelgeving bestaat uit door de overheid vastgestelde wetten en regels. Kenmerkend is het algemene en bindende karakter. Het meest bekend zijn de Wet inkomstenbelasting en de Wegenverkeerswet. In de bouwwereld hebben we vooral te maken met de Woningwet en het Bouwbesluit. Sinds 1 juli 2013 is de Europese Verordening bouwproducten van kracht. Deze verordening regelt bijvoorbeeld de verplichte CE-markering en de daarbij behorende prestatieverklaring.

Privaatrechtelijke afspraken Privaatrecht betreft vrije afspraken tussen burgers of organisaties onderling. Een privaatrechtelijke afspraak mag vanzelfsprekend niet in strijd zijn met enig publiekrechtelijk voorschrift. Zo kennen we, naast de verplichte CE-markering met bijbehorende prestatieverklaring veel private kwaliteitsverklaringen. Een bekend voorbeeld hiervan in ons land is het KOMO-product- en –procescertificaat.
Hoewel niet strikt noodzakelijk, is het aan te bevelen de afspraken vast te leggen in een overeenkomst, bijvoorbeeld een projectspecificatie of de leveringsvoorwaarden van een fabrikant.Op deze manier kunnen ook normen die niet door het Bouwbesluit worden aangestuurd privaatrechtelijk van kracht worden verklaard, door ze op te nemen in de projectspecificatie of in leveringsvoorwaarden.

De toevoeging "V", bijv. ENV, of NVN bij zogenoemde "voornormen", normen die nog niet definitief zijn.

Hiërarchie bij normen
In zekere zin is er ook sprake van een bepaalde hiërarchie binnen dit normenpakket. Zo mag bijvoorbeeld niet elke grondstof die voldoet aan de daarvoor opgestelde productnorm ook zonder meer worden toegepast. De normen voor beton en/of ontwerp en berekening kunnen aanvullende en beperkende eisen bevatten. Dit is bijvoorbeeld het geval bij beton- en menggranulaten.

Tabel 8.25 Betonnormen

Ontwerp
NEN-EN 1990*	Eurocode – Grondslag van het constructief ontwerp
NEN-EN 1991*	Eurocode 1: Belastingen op constructies – Deel 1-1 tot 1-7: Algemene belastingen Deel 2: Verkeersbelasting op bruggen Deel 3: Belastingen veroorzaakt door kranen en machines
NEN-EN 1992*	Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies – Deel 1-1 en 1-2: Algemene regels (incl. brand) Deel 2: Bruggen NEN-EN 1992-4 ontw. Design of fastenings for use in concrete
NEN-EN 1994*	Eurocode 4: Ontwerp en berekening van staal-betonconstructies – Deel 1-1 en 1-2: Algemene regels Deel 2: Bruggen
NEN-EN 1996*	Eurocode 6 – Ontwerp en berekening van constructies van metselwerk – Deel 1-1: Gemeenschappelijke regels voor constructies van gewapend en ongewapend metselwerk – Deel 1-2: Algemene regels - Ontwerp en berekening van constructies bij brand – Deel 2: Ontwerp, materiaalkeuze en uitvoering van constructies van metselwerk Deel 3: Vereenvoudigde berekeningsmethoden voor niet-gewapende constructies van metselwerk
* Inclusief bijbehorende Nationale Bijlage
NEN 9997	Geotechnisch ontwerp van constructies - Deel 1: Algemene regels
Tekenen
NEN 3870	Tekeningen voor Betonconstructies
NEN 6146	Wapeningsstaven voor gewapend beton - Vormen, codering en buigstaat
NEN-EN-ISO 3766	Bouwkundige tekeningen – Vereenvoudigde tekenwijze van betonwapening
NEN-EN-ISO 4066	Bouwkundige tekeningen – Buigstaten
NEN-EN-ISO 7437	Algemene regels voor de uitvoering van productietekeningen voor geprefabriceerde dragende delen
Uitvoering
NEN-EN 13670	Het vervaardigen van betonconstructies
NEN 8670 ontw.	Nederlandse aanvulling op NEN-EN 13670 het vervaardigen van betonconstructies
NEN-EN 14487-2	Spuitbeton - Deel 2: Uitvoering
Betonverhardingen
NEN-EN 13877-1	Deel 1: Materialen
NEN-EN 13877-2	Deel 2: Functionele eisen
Beproeving van beton in constructies
NEN-EN 12504-1	Deel 1: Boorkernen, Monsterneming, onderzoek en bepaling van de druksterkte
NEN-EN 12504-2	Deel 2: Niet-destructief onderzoek Bepaling van de terugslagwaarde
NEN-EN 12504-3	Deel 3: Bepaling van de uittrekkracht
NEN-EN 12504-4	Deel 4: Bepaling van de ultrasone-pulssnelheid
NEN-EN 13791	Beoordeling van de druksterkte van beton in constructies en vooraf vervaardigde betonelementen
Toleranties
NEN 2881:1990	Maattoleranties voor de bouw - Begripsomschrijvingen en algemene regels
NEN 2886:1990	Maximaal toelaatbare maatafwijkingen voor gebouwen - Steenachtige draagconstructies
NEN 2887:1990	Maximaal toelaatbare maatafwijkingen voor het uitzetten op de bouwplaats
NEN 2888:1990	Maximaal toelaatbare maatafwijkingen voor het stellen van draagconstructies van gebouwen
NEN 2889:1990	Betonelementen - Maximaal toelaatbare maatafwijkingen
Beton
NEN-EN 206	Beton – Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit
NEN 8005	Nederlandse invulling van NEN-EN 206: Beton – Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit
NEN-EN 14487-1	Spuitbeton - Deel 1: Definities, eisen en conformiteit
Vezels in beton/vezelbeton
Vezels in beton
NEN-EN 14889-1	Deel 1: Staalvezels - Definities, specificaties en conformiteit
NEN-EN 14889-2	Deel 2: Polymeervezels - Definities, specificaties en conformiteit
Vezelbeton
NEN-EN 14650	Vooraf vervaardigde betonproducten – Algemene regels voor de productiecontrole in de fabriek van staalvezelbeton
NEN-EN 15191	Vooraf vervaardigde betonproducten - Classificatie van de prestaties van met glasvezel versterkt beton
Beproevingsmethode voor staalvezelbeton
NEN-EN 14651	Meten van de buig-treksterkte (proportionaliteitsgrens (LOP), reststerkte)
NEN-EN 14721	Meting van het vezelgehalte in betonspecie en verhard beton
Beproevingsmethoden voor vezels in beton
NEN-EN 14845-1	Deel 1: Referentie-beton
NEN-EN 14845-2	Deel 2: Invloed op het beton
Grondstoffen voor beton
Cement
NEN-EN 197-1	Deel 1: Samenstelling, specificatie en conformiteitscriteria voor gewone cementsoorten
NEN-EN 197-2	Deel 2: Conformiteitsbeoordeling;
NEN-EN 197-4	Deel 4: Samenstelling, specificaties en conformiteitscriteria voor hoogovencementen met lage beginsterkte
NEN-EN 14216	Cement – Samenstelling, specificaties en conformiteitscriteria voor bijzondere cementsoorten met erg lage hydratatiewarmte
Toeslagmaterialen
NEN-EN 12620	Toeslagmateriaal voor beton
NEN-EN 13055-1	Lichte toeslagmaterialen – Lichte toeslagmaterialen voor beton, mortel en injectiemortel
NEN-EN 13139	Toeslagmaterialen voor mortel
Vliegas voor beton
NEN-EN 450-1	Deel 1: Definitie, specifi caties en conformiteitscriteria
NEN-EN 450-2	Deel 2: Conformiteitsbeoordeling
Microsilica voor beton
NEN-EN 13263-1	Deel 1: Definities, eisen en conformiteitsbeheersing
NEN-EN 13263-2	Deel 2: Conformiteitsbeoordeling
Gemalen gegranuleerde hoogovenslak voor gebruik in beton, mortel en injectiemortel
NEN-EN 15167-1	Deel 1: Definities, specificaties en conformiteitscriteria
NEN-EN 15167-2	Deel 2: Conformiteitsbeoordeling
Pigmenten
NEN-EN 12878	Pigmenten voor het kleuren van bouwmaterialen gebaseerd op cement en/of kalk - Specificaties en beproevingsmethoden
Hulpstoffen voor beton, mortel en injectiemortel
NEN-EN 934-1	Deel 1: Algemene eisen
NEN-EN 934-2	Deel 2: Hulpstoffen voor beton
NEN-EN 934-3	Deel 3: Hulpstoffen voor mortel voor metselwerk
NEN-EN 934-4	Deel 4: Hulpstoffen voor injectiemortel voor voorspankabels
NEN-EN 934-5	Deel 5: Hulpstoffen voor spuitbeton
NEN-EN 934-6	Deel 6: Monsterneming, conformiteitscontrole en conformiteitsbeoordeling
Aanmaakwater
NEN-EN 1008	Aanmaakwater voor beton – Specificatie voor monsterneming, beproeving en beoordeling van de geschiktheid van water, inclusief spoelwater van reinigingsinstallaties
Wapeningsmateriaal (staal)
NEN 3868	Voorspanstaal
NEN 3869	Verankeringssystemen voor voorgespannen betonconstructies
NEN 6008	Betonstaal
NEN-EN 10080	Staal voor het wapenen van beton - Lasbaar betonstaal – Algemeen
NEN-EN 10337 ontw.	Zink en zinkgelegeerde draden en strengen voor voorspanning
NEN-EN 10138 ontw.	Voorspanstaal (dln 1 tot en met 3)
NEN-EN 13391	Mechanische beproevingen van voorspansystemen
NEN-ISO 14657	Zinc-coated steel for the reinforcement of concrete
NEN-ISO 16020	Steel for the reinforcement and prestressing of concrete – Vocabulary
NEN-EN-ISO 15630-1	Staal voor de wapening en voorspanning van beton - Beproevingsmethoden - Deel 1: Wapeningsstaven, -draad en -strengen
NEN-EN-ISO 15630-2	Staal voor de wapening en voorspanning van beton - Beproevingsmethoden - Deel 2: Gepuntlaste wapeningsnetten
NEN-EN-ISO 15630-3	Staal voor de wapening en voorspanning van beton - Beproevingsmethoden - Deel 3: Voorspanstaal
ISO 15835	Staal voor wapening van beton - Koppelingenvoor mechanische verbindingen van betonstaal (dln 1 en 2)
NPR 2053	Lasverbindingen met betonstaal en stalen strippen
Beproevingsnormen van …
Betonspecie
NEN-EN 12350-1	Deel 1: Monsterneming
NEN-EN 12350-2	Deel 2: Zetmaat
NEN-EN 12350-3	Deel 3: Vebe-proef
NEN-EN 12350-4	Deel 4: Verdichtingsmaat
NEN-EN 12350-5	Deel 5: Schudmaat
NEN-EN 12350-6	Deel 6: Volumiekemassa
NEN-EN 12350-7	Deel 7: Luchtgehalte (drukmethode)
Zelfverdichtend beton
NEN-EN 12350-8	Deel 8: Uitvloeimaat (Slump fl ow)
NEN-EN 12350-9	Deel 9: V-trechter (V-funnel)
NEN-EN 12350-10	Deel 10: Uitvloeigoot (L-Box)
NEN-EN 12350-11	Deel 11: Stabiliteit (SieveSegregation)
NEN-EN 12350-12	Deel 12: J-ring
NEN-EN 13892-1	Beproevingsmethoden voor dekvloermortels - Deel 1: Monsterneming, vervaardiging en conditioneren van proefstukken
Verhard beton
NEN-EN 12390-1	Deel 1: Vorm en afmetingen van proefstukken
NEN-EN 12390-2	Deel 2: Vervaardiging en bewaring van proefstukken
NEN-EN 12390-3	Deel 3: Druksterkte van proefstukken
NEN-EN 12390-4	Deel 4: Druksterkte Specifi catie van drukbanken
NEN-EN 12390-5	Deel 5: Buigtreksterkte van proefstukken
NEN-EN 12390-6	Deel 6: Splijttreksterkte van proefstukken
NEN-EN 12390-7	Deel 7: Volumiekemassa van verhard beton
NEN-EN 12390-8	Deel 8: Waterindringingonder druk
NEN-EN 12390-13	Deel 13: Bepaling van de secans-elasticiteitsmodulus onder druk
CEN/TS 12390-9	Part 9: Freeze-thawresistance–Scaling
CEN/TS 12390-10	Part 10: Determination of the relative carbonation resistance of concrete
CEN/TS 12390-11	Part 11: Determination of the chloride resistance of concrete, unidirectional diffusion
Spuitbeton
NEN-EN 14488	Delen 1 t/m 7: Beproevingsmethoden voor spuitbeton
Steenachtige materialen
NEN-EN 992	Bepaling van de volumiekemassa van lichtbeton met open structuur
NEN-EN 1354	Bepaling van de druksterkte van lichtbeton met open structuur
NEN-EN-1521	Bepaling van de buig-treksterkte van lichtbeton met open structuur
Beproevingsnormen grondstoffen
Cement
NEN-EN 196	Bestaat uit de delen 1/2/3/6/7/8/9/10 Beproevingsmethoden voor cement
Beproevingsmethode voor vliegas
NEN-EN 451-1	Deel 1: Bepaling van het gehalte aan vrij calciumoxide
NEN-EN 451-2	Deel 2: Bepaling van de fijnheid door nat te zeven
Europese beproevingsnormen voor toeslagmaterialen
NEN-EN 932	Deel 1 tot en met 6: Beproevingsmethoden voor algemene eigenschappen van toeslagmaterialen
NEN-EN 933	Deel 1 tot en met 10: Beproevingsmethoden voor geometrische eigenschappen van toeslagmaterialen
NEN-EN 1097	Deel 1 tot en met 10: Beproevingsmethoden voor de mechanische en fysische eigenschappen van toeslagmaterialen
NEN-EN 1367	Deel 1 tot en met 6: Beproevingsmethoden voor de thermische eigenschappen en de verwering van toeslagmaterialen
NEN-EN 1744	Deel 1 tot en met 6: Beproevingen voor de chemische eigenschappen van toeslagmaterialen
Hulpstoffen
NEN-EN 480	Delen 1 t/m 15: Hulpstoffen voor beton, mortel en injectiemortel beproevingsmethode
Prefab; Vooraf vervaardigde betonproducten
NEN-EN 13369	Algemene bepalingen voor vooraf vervaardigde betonproducten
NEN-EN 1168	Kanaalplaatvloeren
NEN-EN 12737	Roostervloeren voor stalgebouwen
NEN-EN 12794	Heipalen
NEN-EN 12839	Elementen voor hekken
NEN-EN 12843	Masten en palen
NEN-EN 13198	Straat- en tuinmeubilair
NEN-EN 13224	Ribbenvloer
NEN-EN 13225	Balken en kolommen
NEN-EN 13693	Dakelementen
NEN-EN 13747	Breedplaatvloeren
NEN-EN 13748-1	Terrazzo tegels - Deel 1: Terrazzo tegels voor gebruik binnenshuis
NEN-EN 13748-2	Terrazzo tegels - Deel 2: Terrazzo tegels voor toepassing buitenshuis
NEN-EN 13978-1	Vooraf vervaardigde garages - Deel 1: Garages van gewapend beton, monolithisch of bestaande uit enkele elementen met kamerafmetingen
NEN-EN 13978-2	Vooraf vervaardigde garages - Deel 2: Garages van staalvezelbeton - Producteigenschapen en prestaties
NEN-EN 14474	Beton met houtsnippers als toeslagmateriaal - Eisen en beproevings methoden
NEN-EN 14649	Methode voor het bepalen van het behoud van sterkte van glasvezels in cement en beton (SIC TEST)
NEN-EN 14843	Trappen
NEN-EN 14844	Duikers
NEN-EN 14990	Wegverkeersgeluid-beperkende voorzieningen - Eisen en beproevingsmethoden
NEN-EN 14991	Funderingselementen
NEN-EN 14992	Wandelementen
NEN-EN 15037-1	Combinatievloeren - Deel 1: Balken
NEN-EN 15037-2	Combinatievloeren - Deel 2: Betonnen vulelementen
NEN-EN 15037-3	Combinatievloeren - Deel 3: Kleiblokken
NEN-EN 15037-4	Combinatievloeren - Deel 4: Geëxpandeerde polystyreenblokken
NEN-EN 15037-5	Combinatievloeren - Deel 5: Lichte blokken voor eenvoudige bekisting
NEN-EN 15050	Brugelementen
NEN-EN 15258	Keerwanden
NEN-EN 15422	Specificatie van glasvezels voor wapening van mortel en beton
NEN-EN 15435	Bekistingsblokken van normaal- en lichtbeton - Producteigenschappen en prestaties
NEN-EN 15498	Bekistingsblokken van beton met houtsnippers - Product eigenschappen en prestaties
NEN-EN 15564	Harsgebonden betonproducten - Eisen en beproevingsmethoden
NPR-CEN/TR 14862	Vooraf vervaardigde betonproducten - Eisen voor beproeving op ware grootte van vooraf vervaardigde betonproducten
NPR-CEN/TR 15728	Ontwerp en gebruik van ingestorte onderdelen voor hijs-, transport en verwerking van vooraf vervaardigde beton - Elementen
NPR-CEN/TR 15739	Vooraf vervaardigde betonproducten - Betonafwerkingen - Herkenning
NVN 6725	Vrijdragende systeemvloeren van vooraf vervaardigd beton
Beproevingsmethode voor met glasvezel versterkt cement
NEN-EN 1169	Vooraf vervaardigde betonproducten - Algemene regels voor fabrieksproductiecontrole van met glasvezel versterkt cement
NEN-EN 1170-1	Deel 1: Bepaling van de consistentie van de matrix - Zetmaat
NEN-EN 1170-2	Deel 2: Bepaling van de hoeveelheid vezels in GVC-specie - Uitspoelmethode
NEN-EN 1170-3	Deel 3: Bepaling van het gehalte aan verspoten GVC
NEN-EN 1170-4	Deel 4: Bepaling van de buigsterkte - Vereenvoudigde beproeving
NEN-EN 1170-5	Deel 5: Bepaling van de buigsterkte - Volledige beproeving
NEN-EN 1170-6	Deel 6: Bepaling van de waterabsorptie door onderdompeling en bepaling van de droge volumieke massa
NEN-EN 1170-7	Deel 7: Bepaling van de maximale dimensionele veranderingen afhankelijk van het watergehalte
NEN-EN 1170-8	Deel 8: Cyclische verouderingsproef
Overige
NEN-EN-ISO 9001	Kwaliteitsmanagementsystemen eisen
NEN-EN-ISO 14001	Milieumanagementsystemen Eisen en richtlijnen voor gebruik
NEN-EN 15804	Duurzaamheid van bouwwerken - Milieuverklaringen van producten - Basisregels
NEN-EN 15978	Duurzaamheid van constructies - Beoordeling van milieuprestaties van gebouwen - Rekenmethode
NEN-EN 16757 ontw.	Duurzaamheid van bouwwerkzaamheden - Milieuverklaringen van producten - Product category rules voor vooraf vervaardigde betonproducten

Soms is kennis nog niet volledig "uitontwikkeld" en is er in de praktijk toch behoefte aan een regelgevend document. Hiervoor worden in Nederland CUR-Aanbevelingen gebruikt. Deze geven regels voor de toepassing van nieuwe materialen en technieken wanneer daarvoor (nog) geen normen beschikbaar zijn. CUR-Aanbevelingen zijn feitelijk publicaties waarin afspraken tussen partijen in de bouw zijn vastgelegd; het zijn dus communicatieve documenten.
Als gevolg van verschillende ontwikkelingen is de regelgeving in de bouwwereld sterk in beweging. Zo worden voortdurend nieuwe materialen, berekeningsmethoden en constructiewijzen ontwikkeld die zich nog min of meer in een ontwikkelingsfase bevinden en waarmee nog niet veel ervaring is opgedaan.
Acceptatie van deze nieuwe ontwikkelingen in de markt is van groot belang voor de innovatie van de sector. Om die nieuwe producten en methoden te mogen toepassen, moeten deze voldoen aan normen, maar het is niet altijd duidelijk of deze normen daarin voorzien. Het omzetten van nieuwe kennis naar algemeen geldende technische regels vergt namelijk vele jaren, omdat deze regelgeving pas wordt opgesteld als de nodige ervaring en kennis zijn opgedaan.
Bij de introductie van nieuwe materialen en methoden in de bouw is er dus behoefte aan tijdelijke spelregels die duidelijkheid verschaffen als er nog geen definitieve norm is. Deze spelregels zijn dus van groot belang voor de innovatie in de bouw- en infrasector en zijn een stimulans voor een juiste toepassing. Aan die behoefte wordt tegemoet gekomen met CUR-Aanbevelingen. Op dit moment zijn er zo'n 80 van kracht.

De inhoud van een CUR-Aanbeveling heeft het karakter van een norm. Vanwege het draagvlak worden CUR-Aanbevelingen opgevat als pre-normatieve documenten, zolang er geen norm over het betreffende onderwerp van kracht is. CUR-Aanbevelingen worden opgesteld door CUR-commissies. Het draagvlak wordt gewaarborgd doordat de gebruikers en de relevante marktpartijen deel uitmaken van deze commissies. Het draagvlak wordt verder verzekerd door de concept CUR-Aanbeveling een goedkeuringsprocedure te laten doorlopen, die borg staat voor inhoudelijke kwaliteit en leidt tot een consistente plaats in het totale voorschriftenpakket.
Door deze aanpak worden de CUR-Aanbevelingen in de bouwpraktijk over het algemeen breed geaccepteerd als grondslag voor toepassing.
De vereiste actualiteit houdt in dat een CUR-Aanbeveling relatief snel tot stand komt; wijzigingen en aanvullingen kunnen relatief snel worden doorgevoerd en gepubliceerd. Door afstemming van de activiteiten op het gebied van voorschriften met onder meer NEN en CEN worden lopende normalisatiewerkzaamheden niet doorkruist.

Een CUR-Aanbeveling kan dienen als technische grondslag voor het opstellen van een beoordelingsrichtlijn (BRL), als verwijzingsdocument in bestekken of in gevallen waarin een beroep wordt gedaan op het gelijkwaardigheidsprincipe in het kader van het Bouwbesluit. Een CUR-Aanbeveling geeft dan de zekerheid dat een nieuwe methode of een nieuw materiaal gelijkwaardig is aan de methode of het materiaal dat in het Bouwbesluit wordt genoemd.

Tot nu toe zijn CUR-Aanbevelingen gepubliceerd over een groot aantal onderwerpen, zoals:

• materialen, bijvoorbeeld eisen en bepalingsmethoden voor toeslagmateriaal in beton;
• technieken en toepassingen, bijvoorbeeld het akoestisch doormeten van funderingspalen;
• aanvullende bepalingen op (N)EN-normen, bijvoorbeeld betreffende hogesterktebeton, toeslagmaterialen en de omgang met bindmiddelen.

Voor bouwproducten die onder een geharmoniseerde norm vallen geldt een verplichte CE-markering. Deze verplichting is vastgelegd in de Europese Verordening bouwproducten. Naast de verplichte CE-markering eist de Verordening ook een prestatieverklaring (Declaration of Performance – DoP) van de producent.

Een CE-markering is een door de producent aangebracht merk. Hiermee wordt aangegeven dat het product aan de eisen van een geharmoniseerde Europese norm voldoet.
Voorbeelden van producten waarvoor geharmoniseerde Europese normen zijn en CE-markering verplicht is, zijn cement, hulpstoffen en toeslagmateriaal voor beton.

Om een CE-markering te kunnen aanbrengen, moet een producent zelf toetsen of het product voldoet aan de productnorm. Er worden verschillende niveaus onderscheiden waarop kan worden aangetoond dat het product in overeenstemming is met de norm (zie tabel 11.1).
Deze niveaus variëren van alleen een verklaring door de producent tot en met een certificaat van een notified body (certificerende instelling) met voorafgaand toelatingsonderzoek en (vervolg)onderzoeken. In Nederland worden veel producten geleverd onder een certificaat. In het algemeen zijn de eisen gesteld aan CE-markering minder dan gebruikelijk is bij (private, immers op basis van afspraken tussen marktpartijen) productcertificatie in Nederland.

European technical approval, de Europese technische goedkeuring
De CE-markering is van toepassing als er een geharmoniseerde Europese norm beschikbaar is. Als dat niet het geval is of als het product sterk afwijkt van de norm dan kan zo'n product toch van een CE-markering worden voorzien via een Europese technische goedkeuring. Dit kan worden beschouwd als het alternatief voor ons attest.
De Europese organisatie voor technische goedkeuring heeft richtlijnen opgesteld waaraan een Europese Technische Goedkeuring moet voldoen. De richtlijn bevat eisen en procedures, vergelijkbaar met die voor een beoordelingsrichtlijn in Nederland.

Tabel 8.27 CE-markering: niveau indeling

notified body = certificerende instelling

Prestatieverklaring (Declaration of Performance: DoP)
De prestatieverklaring is een officieel document dat wordt opgesteld door de fabrikant (of importeur). In een prestatieverklaring moet staan hoe een bouwproduct presteert op:

• de voor het product essentiële eigenschappen;
• de mogelijke toepassingen in een bouwwerk.

De in de verklaring genoemde prestaties moeten betrekking hebben op de belangrijkste producteigenschappen. Deze eigenschappen en bijbehorende beproevingsmethoden zijn vastgelegd in de voor het product geldende (geharmoniseerde) norm.

De prestatieverklaring moet in volle omvang (op papier) worden meegestuurd naar de afnemer of elektronisch ter beschikking worden gesteld, bijvoorbeeld via de website van de fabrikant. De prestatieverklaring is een zelfstandig document dat los van een privaat keurmerk (zie hieronder bij kwaliteitsverklaringen) wordt opgesteld.

Naast de publiekrechtelijk verplichte prestatieverklaring (voor producten die onder een geharmoniseerde norm vallen) kennen we ook een systeem van private kwaliteitsverklaringen. Een kwaliteitsverklaring of certificaat is een verklaring dat een product of een proces (of ook een managementsysteem) voldoet aan de in dat certificaat vastgelegde specificaties. In de bouw wordt zo'n certificaat uitgegeven door een certificatie-instelling die erkend moet zijn door de Raad voor Accreditatie.
Voor zowel producenten als afnemers kan certificatie kostenbesparend werken: de onafhankelijke en deskundige certificatie-instelling controleert producten en processen op basis van beoordelingsrichtlijnen en normen.
De afnemer kan er dan op vertrouwen dat een gecertificeerd product of proces voldoet aan de in het certificaat gestelde eisen. De afnemer hoeft niet meer de deskundigheid en faciliteiten te hebben voor afnamecontrole en de producent hoeft niet aan iedere afnemer apart aan te tonen dat zijn product aan de gestelde eisen voldoet.

We onderscheiden de volgende kwaliteitsverklaringen:

• Productcertificaat;
• Procescertificaat: specifiek vervaardigingsproces bijvoorbeeld de aanleg van vloei-stofdichte voorziening;
• Systeemcertificaat: gehele systeem: bijvoorbeeld Kwaliteitssysteem op basis van NEN-EN-ISO 9001;
• Attest/technische goedkeuring: geschiktheid product of proces voor specifieke toepassing, bij ontbreken van norm, bijv. cement/vliegasbeton;
• FPC-certificaat (Factory Production Control);
• Europese technische goedkeuring (ETA- European Technical Approval).

Een productcertificaat is precies wat het zegt: een certificaat voor een product.
Bijvoorbeeld: een certificaat voor cement, betonspecie of een betonproduct.

Een procescertificaat wordt afgegeven voor een specifiek vervaardigings- of verwerkings-proces. Een voorbeeld van zo'n proces is het aanleggen van een vloeistofdichte voorziening.

Een systeemcertificaat gaat nog een stap verder: het betreft gehele systemen.
Bijvoorbeeld een kwaliteitssysteem op basis van NEN-EN-ISO 9001. Deze norm bevat eisen voor een kwaliteitsmanagementsysteem waarmee een bedrijf of organisatie kan aantonen dat zij consequent producten levert die voldoen aan de eisen van de klant en aan wettelijke voorschriften en voor klanttevredenheid zorgt door effectieve toepassing van het systeem. De eisen in deze norm zijn algemeen van aard en kunnen door alle soorten bedrijven en organisaties worden gebruikt.

Figuur 8.35 Overzicht Kwaliteitsverklaringen

Certificaten voor producten en systemen verschillen wezenlijk van elkaar.
De grondslag voor een productcertificaat is een beoordelingsrichtlijn (BRL). Een beoordelingsrichtlijn bevat concrete eisen waaraan het product moet voldoen. Dat gaat vrij ver. Zo worden ook de grondstoffen, het productieproces, de kwaliteitscontrole en zelfs de deskundigheid van de medewerkers beschreven. Er worden kortom eisen gesteld aan alle aspecten die van invloed zijn op de kwaliteit van een product.
In het geval van een certificaat voor een kwaliteitssysteem stelt de betreffende norm (NEN-EN-ISO 9001) slechts globale eisen aan de organisatie van een bedrijf. Elk bedrijf kan aan die eisen op eigen wijze invulling geven. De norm stelt ook eisen aan het verkoopproces, de nazorg en de klanttevredenheid.
In het algemeen wordt een kwaliteitssysteemcertificaat gezien als een aanvulling op een productcertificaat. Het mag echter duidelijk zijn dat voor een afnemer alleen een productcertificaat echt iets zegt over de kwaliteit van het product dat hij afneemt.
Alle soorten certificaten hebben een ding gemeen: er heeft regelmatige controle plaats of het product, het proces en/of het systeem aan de eisen voldoet. Deze controles, ook wel audits genoemd, kunnen aangekondigd of onaangekondigd plaatshebben.

Attesten
Ging het bij een productcertificaat over de eigenschappen van het product; bij een attest gaat het over de toepassing van een product: een attest is een verklaring dat een product of een bouwsysteem geschikt is voor een beoogde toepassing. Een attest wordt gebruikt voor producten waarvoor (nog) geen normen bestaan. Indien alleen een attest wordt afgegeven, heeft geen verdere controle op de productie plaats.

Het attest voor de combinatie van cement met poederkoolvliegas voor toepassing als bindmiddel in beton is een voorbeeld. In het attesteringsonderzoek moet zijn aangetoond dat het "cement-vliegasbeton" minstens gelijkwaardig presteert als beton dat aan de norm voldoet. Dit onderzoek wordt jaarlijks uitgevoerd. In combinatie met de productcertificaten voor de grondstoffen cement en poederkoolvliegas is voor beton weer sprake van levering onder certificaat.

Beoordelingsrichtlijnen (BRL)
Een beoordelingsrichtlijn BRL is de grondslag voor een certificaat en attest. Het wordt opgesteld per specifiek product, systeem of proces. Dit proces verloopt als volgt:
Degene (vaak meer bedrijven in een bepaalde productiesector) die over een certificaat willen beschikken, geven opdracht aan een certificatie-instelling om een beoordelings-richtlijn op te stellen. De certificatie-instelling stelt dan een commissie van deskundigen in die het opstellen van het document begeleidt. Bij voorkeur zijn alle belanghebbenden bij het opstellen van een BRL betrokken: de producenten, afnemers en onafhankelijk deskundigen. Voor wat betreft de technische eisen wordt in eerste instantie gekeken of er al een norm of een CUR-Aanbeveling beschikbaar is. Als dat niet het geval is dan moeten de aan het product te stellen eisen in de beoordelingsrichtlijnen worden opgenomen. Dat verdient echter niet de voorkeur. De commissie stelt dan zelf een document op met de eisen die aan het product of het proces moeten worden gesteld, samen met de eisen te stellen aan het bedrijf, de kwaliteitscontrole en de uit te voeren controles door de certificatie-instelling.
De BRL is daarmee niet gereed. Verre van dat. De concept BRL wordt vervolgens ter kritiek gepubliceerd. Belanghebbenden kunnen dan gedurende een periode van twee maanden commentaar indienen. De commissie behandelt vervolgens het commentaar en kan de concept beoordelingsrichtlijn daarop aanpassen. Ten slotte wordt de BRL vastgesteld door een College van Deskundigen van de certificatie-instelling en wordt de beoordelingsrichtlijn aangeboden aan de Stichting Bouwkwaliteit (de Harmonisatie Commissie Bouw van SBK) om als Nationale Beoordelingsrichtlijn aanvaard te worden.
Dat is al met al een uitgebreid proces, maar op die manier wordt ervoor gezorgd dat BRL's zorgvuldig tot stand komen.

De inhoud van een beoordelingsrichtlijn
Een beoordelingsrichtlijn bevat in hoofdzaak twee onderdelen:

• de eisen waaraan de producent (de houder van het certificaat), het product of proces moeten voldoen;
• de werkzaamheden van de certificatie-instelling.

Als het een BRL voor een attest betreft, dan wordt vooral het attesteringsonderzoek beschreven. Zoals hierboven al beschreven, zijn de eisen aan de producent (de houder van het attest) meestal beperkt.

Beoordelingsrichtlijnen voor producten bevatten meestal de volgende onderdelen:

• grondstoffen en de controle van de grondstoffen;
• productieproces;
• opleiding van de medewerkers;
• laboratorium;
• controle van het eindproduct;
• aflevering van het product;
• informatie voor de afnemer (bijvoorbeeld het productinformatieblad, de afleveringsdocumenten of de verpakking);
• eisen aan het kwaliteitssysteem, en ten slotte
• de procedure om tot het certificaat te komen (vaak toelatingsonderzoek genoemd) en
• de werkzaamheden van de certificatie-instelling.

Beoordelingsrichtlijnen die de bouw betreffen, bevatten behalve privaatrechtelijke eisen ook vaak publiekrechtelijke eisen. Het betreft dan het Bouwbesluit en het Bouw-stoffenbesluit. Als een product een KOMO-merk heeft, voldoet het altijd aan de publiekrechtelijke eisen.

Figuur 8.36a KOMO-merk bij een product- of procescertificaat Figuur 8.36b KOMO-merk bij een attest met certificaat

RAW-systematiek
Specifieke bestekseisen voor de GWW-sector zijn opgenomen in de RAW-systematiek.
Binnen de RAW-systematiek hebben NEN en NEN-EN normen een heel prominente rol. RAW-bestekken maken zoveel mogelijk gebruik van deze normen, maar in sommige gevallen zijn aanvullende zaken geregeld. Zo is er bijvoorbeeld geen norm voor zand voor grondaanvullingen. Deze zijn dan in de besteksbepalingen van de RAW opgenomen. Was de RAW-systematiek in oorsprong alleen bedoeld voor de grond-, weg- en waterbouw, tegenwoordig komen er ook eisen ten aanzien van de inrichting van openbare ruimte en de infrastructuur bij (verlichting, verkeersregelinstallaties).
In de RAW zijn nu ook veel beproevingsmethoden opgenomen. Deze zullen echter steeds meer verdwijnen met het verschijnen van Europese beproevingsnormen.

Bijzondere aanvullende eisen
In een aantal gevallen kiezen grote opdrachtgevers er voor om aanvullende eisen voor specifieke toepassingen als een soort voorschrift te bundelen. Voorbeelden hiervan vinden we bij Rijkswaterstaat en ProRail. Voor de sector Grond-, Weg- en Waterbouw zijn eveneens aanvullende eisen gebundeld binnen de RAW-systematiek.

ROK
Rijkswaterstaat is een grote opdrachtgever voor infrastructurele werken. Ook deze werken moeten minimaal voldoen aan de eisen vastgelegd in het Bouwbesluit. Als opdrachtgever heeft RWS aanvullende eisen vastgelegd. Een bekend voorbeeld is het voorschrijven van CUR-Aanbeveling 89 om schadelijke alkali-silicareactie te voorkomen. Deze en veel aanvullende eisen zijn vastgelegd in de ROK, de Richtlijnen voor het Ontwerpen van Kunstwerken.
In de ROK zijn naast richtlijnen voor betonnen kunstwerken ook aanvullende eisen opgenomen voor kunstwerken van staal of hout. Voor betonnen kunstwerken geeft ROK aanvullingen op de EN 1992-serie (Eurocode 2). Hiermee loopt Rijkswaterstaat dus in de pas met de Europese invoering van de Eurocode.

Ontwerpvoorschriften (OVS) ProRail
ProRail is opdrachtgever voor bouwwerken voor railinfra. ProRail verwijst in haar contracten naar NEN en NEN-EN normen, maar ook naar aanvullende bepalingen opgenomen in OVS.
Hiervan is met name OVS00030, bestaande uit 6 delen, voor de betonindustrie relevant. Met name in deel 6 zijn aanvullingen opgenomen op de NEN-EN 206 + NEN 8005. ProRail hanteert voor haar kunstwerken een theoretische levensduur van 100 jaar. Dit is een langere levensduur dan de standaard ontwerplevensduur van 50 jaar, indien volgens EC2 wordt ontworpen.
De bepaling van een langere levensduur komt tot uiting in de vorm van het voorschrijven van minimaal 50% hoogovenslak in CEM III of minimaal 25% vliegas in CEM II/B-V, het voorschrijven van een verhoging van de minimale betondekking en een eis op de ontwerp-water-cementfactor.

Bouwbesluit:	www.bouwbesluitonline.nl
Bouwstoffenbesluit:	www.vrom.nl
Certificering/attestering:	www.kiwabmc.nl www.intron.nl
Normalisatie-instituut:	www.nen.nl
Stichting bouwkwaliteit (SBK):	www.bouwkwaliteit.nl , www.komo.nl
CUR-Aanbevelingen:	www.cur-aanbevelingen.nl
Normen GWW-sector	www.crow.nl
Europese unie:	www.europa.nl

BRL 1801 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO® attest-met-productcertificaat en NL BSB® certificaat voor betonmortel

BRL 1802 Nationale richtlijn betreffende het KOMO® attest voor de combinatie van cement en poederkoolvliegas voor toepassing als bindmiddel in beton

BRL 1803 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-productcertificaat voor hulpstoffen voor beton en mortel

BRL 1804 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-productcertificaat voor steenmeel voor toepassing als vulstof in mortel en beton

BRL 2501 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-productcertificaat voor licht toeslagmateriaal

BRL 2502 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-productcertificaat voor korrelvormige toeslagmaterialen met een volumieke massa van ten minste 2000 kg/m3 voor toepassing onder andere in mortels, beton en asfalt

BRL 2505 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO® -attest met productcertificaat voor poederkoolvliegas

BRL 2601 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-productcertificaat voor cement en metselcement

BRL 2604 Nationale beoordelingsrichtlijn betreffende het KOMO®-attest voor cement voor toepassing in beton

BRL 3201 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO proces-certificaat voor het toepassen van specialistische instandhoudingtechnieken voor betonconstructies.

BRL 5060 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-attest voor staalvezelbeton

BRL 5061 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO® -attest met productcertificaat voor staalvezels voor toepassing in beton en mortels

BRL 5073 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-productcertificaat voor vezels voor toepassing in beton en mortels

BRL 9338 Milieu hygiënische kwaliteit betonmortel en andere cementgebonden mortels

BRL 9340 Nationale beoordelingsrichtlijn voor het KOMO®-attest voor Combinatie van gemalen gegranuleerde hoogovenslag, poederkoolvliegas en portlandcement voor toe-passing als bindmiddel in beton