Wat is gewapend beton en waarmee wordt beton gewapend?

Beton wordt tegenwoordig vrijwel overal toegepast op de bouw. In zowel het fundament, de vloeren als de muren van woningen en utiliteit wordt beton gebruikt. Beton kan goed drukkrachten weerstaan maar heeft een geringe trekkracht. Beton bestaat onder andere uit korrels van grind en zand die bij elkaar worden gehouden door cement.  Het cement vormt als het ware het bindmiddel of de lijm van het betonmengsel. De sterkte van de lijm bepaalt tevens de trekkracht van het beton. Voor bepaalde (dragende) constructies heeft normaal beton te weinig trekkracht. Daarom kan men er voor kiezen om beton te wapenen. Gewapend beton is beter bestand tegen trekkrachten.

Beton bewapening
De wapening die in beton wordt aangebracht bestaat meestal uit betonnetten die gemaakt zijn van betonstaal. Staal is geschikt voor betonbewapening omdat staal goed trekkrachten kan opnemen. Voor een goede cohesie tussen staal en beton wordt het beton doormiddel van walsen voorzien van ribbels. Hierdoor ontstaat ‘torstaal’ of ‘torwastaal’. Deze stalen staven bevatten spiraalvormige ribbels, waardoor torstaal eengroter oppervlak heeft dan glad betonstaal. Dit grotere spiraalvormige oppervlak zorgt er tevens voor dat het beton beter aan het staal hecht.

Betonstaal is meestal roestig waardoor het een stoef oppervlak heeft ter bevordering van de hechting met beton. Men kan er echter ook voor kiezen om gegalvaniseerd staal te gebruiken voor de bewapening.  Gegalvaniseerd staal is weliswaar gladder maar is beter bestand tegen roesten. Hierdoor kan betonrot beter worden voorkomen. Om de hechting te optimaliseren kan men grote ronde of rechte haken buigen aan de uiteinden van de stalen staven. Deze haken zorgen er voor dat de staven niet uit het beton getrokken kunnen worden wanneer er trekkrachten op het beton worden uitgeoefend.

De diameter van de wapeningsstaven is verschillend en varieert tussen de 6 mm en 40 mm. Dit gebeurd in stappen van 2 mm.

Drukwapening
Naast het opvangen van trekkrachten kan betonbewapening ook worden gebruikt voor het opvangen van drukkrachten. Dit wordt ook wel drukbewapening genoemd. Drukbewapening wordt meestal toegepast in dunne constructiedelen die van beton zijn gemaakt. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn bij kolommen die van beton zijn gemaakt.

Hoeveelheid betonbewapening
Over het algemeen hoeft men niet veel bewapening te gebruiken om de gewenste treksterkte van betonelementen te realiseren. Als men een betonelement loodrecht doorsnijd kan men zien hoeveel betonbewapening daadwerkelijk is gebruikt. Deze doorsnede gebruikt men ook als uitgangspunt voor het bepalen van de hoeveelheid betonbewapening voor een element. Gemiddeld is de betonbewapening voor de meeste platen en balken 1 procent ten opzichte van het beton in de loodrechte doorsnede. Dit percentage kan oplopen tot wel 6 procent voor bepaalde dragende kollommen.

Wat is bekisting en waar wordt betonbekisting voor gebruikt?

Bekisting is een vorm of mal die onder andere kan worden gebruikt bij het storten van beton. De bekisting wordt gemaakt voordat het beton wordt gestort. De bekisting vormt de begrenzing waarbinnen het beton kan vloeien. Hierdoor houdt de bekisting het vloeibare beton op zijn plaats tijdens het uitharden. Het beton wordt in vloeibare toestand gestort in de bekisting. Het uithardingsproces kan echter enkele uren, dagen, weken of zelfs maanden in beslag nemen.

Voor de stevigheid kan men in de betonbekisting betonbewapening plaatsen. Dit zijn meestal netten die van betonstaal zijn gemaakt. Deze betonbewapening wordt in de bekisting op zijn plaats gehouden zodat de wapening tijdens het gieten en uitharden goed op zijn plaats blijft.

Materiaal betonbekisting
Bekisting voor beton kan van verschillende materialen worden gemaakt. Veelgebruikte materialen zijn hout, staal en kunststof. Betontriplex of betonplex is speciaal plaatmateriaal dat is ontwikkelt voor betonbekisting. Betonplex bevat een epoxy afwerklaag die waterafstotend is. Hierdoor neemt de plaat geen water op uit het beton. Het beton blijft hierdoor langer zijn vochtigheid behouden. Dit komt het uithardingsproces ten goede. Als bekisting wordt gemaakt van betonplex is nabehandeling van beton in veel gevallen niet noodzakelijk.

Betontimmermannen
Op de bouw en de civiele techniek worden regelmatig constructies geplaats van beton. Deze constructies zijn meestal voorzien van betonbewapening die doormiddel van ijzervlechters of betonstaalvlechters is aangebracht. De bekisting wordt op bouwprojecten meestal aangebracht door gespecialiseerde timmerlieden. Deze timmerlieden worden ook wel betontimmermannen genoemd. Deze timmermannen hebben verstand van verschillende bekistingsmaterialen en bevestigingsmethodes. Daarnaast weten betontimmermannen ook goed hoe beton in de bekisting wordt aangebracht. Ze houden rekening met de manier waarop beton zich in de bekisting verspreid. Ook zorgen ze er voor dat er voldoende opening in de bekisting aanwezig is om het beton in te brengen. Bekisting kan permanent zijn. Deze bekisting wordt na afloop van het betonstorten niet verwijdert. Permanente bekisting wordt ook wel verloren bekisting genoemd en wordt na het uitharden niet verwijdert door de betontimmermannen. Sommige betonbekisting kan ook worden hergebruikt. In dit geval demonteren de betontimmermannen de betonbekisting na het uitharden van het beton. De betonbekisting wordt dan door de betontimmermannen weer hergebruikt. Meestal is betonbekisting die wordt hergebruikt glad en niet of nauwelijks poreus zodat het beton zich niet goed hecht aan de bekistingelementen.

Toepassing betonbekisting
Betonbekisting wordt op verschillende manieren toegepast in de bouw. De toepassing van betonbekisting is afhankelijk van de eisen die aan het beton en de bekisting worden gesteld. Er wordt bekisting gebruikt voor fundamenten, vloeren, muren, parkeergarages en liftschachten. Ook voor bruggenhoofden en cellencomplexen worden betonbekistingsystemen gebruikt.

Verloren betonbekisting wordt onder andere gebruikt voor de bekisting van vloerranden. Ook voor paalkopbekistingen en bekisting voor stalen buispalen wordt gebruik gemaakt van verloren bekisting. Ook funderingsbekisting die van polystyreen (PS) schuim is gemaakt wordt niet hergebruikt en behoort daardoor tot de verloren betonbekisting.

Er zijn ook constructies op de bouw die worden voorzien van bekisting die hergebruikt kan worden. Voorbeelden hiervan zijn tunnelbekisting en rondbekisting. Systeembekisting en traditionele houten bekisting kan meestal ook weer opnieuw worden gebruikt. Voor sommige betonelementen worden ontkistinghoeken gebruikt.

Welke nabehandelingstechnieken worden toegepast bij beton?

Beton wordt in vloeibare toestand gegoten in een mal of bekisting. Nadat beton gegoten is in de gewenste vorm zal het beton uitharden. Tijdens het uitharden vormt zich cementsteen tussen de korrels. Het water raakt gedurende dit proces langzaam op. Het verhardingsproces verloopt enkele maanden. Tijdens deze periode wordt het beton steeds harder, sterker en dichter. Het harden van beton is daardoor zeer belangrijk voor de kwaliteit van het beton. Het uitharden van beton moet niet te snel gebeuren omdat daardoor de kwaliteit van beton achteruit kan gaan. Daarom worden na het storten van beton verschillende nabehandelingstechnieken toegepast.

Wanneer is nabehandeling van beton belangrijk?
Beton moet niet te snel drogen omdat daarmee het uithardingsproces te snel verloopt. Omgevingsfactoren kunnen het uithardingsproces versnellen. Hierbij kan bijvoorbeeld gedacht worden aan beton dat is gestort in een omgeving waar een hoge temperatuur aanwezig is. Ook beton in de felle zon zal verhoudingsgewijs te snel drogen. Een harde wind en een lage luchtvochtigheid zijn eveneens van invloed op de kwaliteit van het uithardingsproces van beton. Met deze omgevingsinvloeden is nabehandeling van beton noodzakelijk of zeer gewenst. Dit is afhankelijk van de kwaliteitseisen die aan het beton worden gesteld. Deze kwaliteitseisen worden op de bouw vaak bepaald door een bouwkundig constructeur.

Nabehandelingstechnieken voor beton
Voor het nabehandelen van beton worden verschillende nabehandelingstechnieken gebruikt. Deze nabehandelingstechnieken hebben verschillende voordelen en nadelen. Hieronder volgen de meest gebruikte soorten nabehandeling voor beton.

  • Beton in bekisting laten zitten. Beton wordt op de bouw meestal in een bepaalde vorm gegoten. Deze vorm is gemaakt van een bekisting, dit wordt ook wel een betonbekisting genoemd. Voor betonbekisting worden verschillende materialen gebruikt zoals staal, hout en kunststof. Bij sterk drogend weer moeten onbeklede platen en planken voor het storen van beton goed nat worden gemaakt en gehouden. Het beton moet door krimp niet loskomen van de bekisting omdat daardoor uitdroging kan optreden.
  • Afdekken van beton met isolerende folie. Als beton eenmaal gestort is kan met beton ook tegen uitdroging beschermen door isolerend folie over het beton heen te spannen. Als men dit goed aan brengt kan er geen lucht stromen tussen het beton en afdekmateriaal. De folie moet goed afsluiten ook bij overlappingen van folie. Dit zorgt er voor dat het beton niet te snel droogt. Over het algemeen wordt folie van 0,05 mm het meeste toegepast bij deze nabehandelingstechniek.
  • Verneveling. De oppervlakte van beton kan ook vochtig worden gehouden door van buitenaf water op het beton aan te brengen. Dit kan bijvoorbeeld door met een tuinslang water te vernevelen op het beton. Dit moet continu gebeuren om te voorkomen dat door de omgeving teveel vocht wordt onttrokken aan het beton.
  • Curing compound. Dit is een dunne gesloten film die op de oppervlakte van het beton wordt aangebracht. Curing compound is echter nooit helemaal dampdicht. Er zal altijd een deel van het water uit het beton door de compound heen verdampen. Daarom moet de minimale dampdichtheid van de compound 70 procent zijn wanneer men het beton niet te snel wil laten drogen. Als er later nog nieuwe betonlagen over het bestaande beton worden aangebracht dient men een curing compound te gebruiken die de aanhechting van nieuw beton niet belemmert.