Beton maken / verhouding

Beton is een gesteente dat je kunt samenstellen door gebruik te maken van de volgende bouw/grondstoffen: cement, zand, grind, en steenslag. Deze hebben de eigenschap om samen met water te verharden. Hierdoor ontstaat beton. Ik loop in dit artikel ook stap voor stap met u door hoe u zelf beton kunt maken en waar u dan op moet letten.

Wat is beton

Beton is een mengsel van zand, grind, cement, steenslag en water. Je kunt deze bouwstoffen laten uitharden door ze met de juiste hoeveelheid en de juiste korrelgrootte van het zand en grind te laten mengen. Hierdoor ontstaat er een steenachtig materiaal. Als de bouwstoffen verhard zijn (het beton) kun je het niet meer laten oplossen in water (In tegenstelling tot gips).

Beton is een veelgebruikt bouwmateriaal. Dit komt door het volgende:

• Het is makkelijk te gebruiken
• De vele mogelijk heden die je met beton hebt
• De bouwstoffen hebben een lage prijs

Het jaarlijkse verbruik per inwoner bedraagt ongeveer 1 kubieke meter.

De Geschiedenis van Beton

Het bouwen met gewapend beton werdt vroeger al door de Romeinen toegepast bij het bouwen van bruggen en aquaducten. Toen de Romeinen het Colosseum en het Pantheon bouwden werd het beton ook al toegepast. Toen de tijd werd kalk meestal als bindmiddel gebruikt. Deze techniek is later nooit meer gebruikt. Nadat de Engelsman Joseph Aspdin het Portlandcement had uitgevonden werd het beton als het ware herontdekt. Tegenwoordig wordt hoogovencement meer gebruikt. Dit komt doordat deze techniek betere eigenschapen heeft.

Sterkteklassen/Samenstelling

Er zijn heel veel mensen die vragen hebben over de preciese sterkteklassen van beton. Ik zal proberen met een duidelijk voorbeeld en een 3 tabellen een indeling te geven om een gewenste afweging te maken. Ik hoop dat het nu wat duidelijker voor iedereen wordt met dit probleem.

Voorbeeld:

Milieuklassen (tabel 1)
Uit de omschrijving van de milieu's blijkt dat de klassen 1, 2 en 4 het in Nederland gebruikelijke klimaat weergeven, terwijl in de klassen 3 en 5 een aantal bijzondere omstandigheden worden omschreven. De indeling in milieuklasse 5 kan uitsluitend geschieden aan de hand van NEN 5996 Bepaling van de agressiviteit van waterige oplossingen, gronden en gassen. De eisen omtrent de toe te passen water-cementfactoren, luchtgehalte en cementsoort, afhankelijk van de milieuklasse, zijn samengevat in tabel2.

Nadere bestudering van deze tabel leert dat er een betrekkelijk groot verschil is in maximaal toe te passen water-cementfactor tussen milieuklasse 1 en 2. Dit is gebaseerd op het feit dat corrosie van wapening in een droog milieu, ook bij een betrekkelijk grote porisiteit van het beton, nauwelijks plaatsvindt. Wel moet dan nadrukkelijk aan de voorwaarden van het droge milieu worden voldaan. Verder blijkt dat beton dat aan ons buitenklimaat wordt blootgesteld een maximaal toelaatbare water-cementfactor mag hebben van 0,55.

Vergelijking met vroegere eisen (tabel 2)
In dit verband is het nuttig om deze eis te vergelijken met bijvoorbeeld B17,5 klasse I in consistentiegebeid 3. Deze samenstelling wordt thans vrij algemeen toegepast voor betonconstrucites buiten. Het voorgeschreven minimale cementgehalte volgens de VB is 320 kg/m3. Het gemiddelde watergehalte voor consistentie gebied 3 is circa 180 l/m³. Hieruit volgt dat de gemiddelde water-cementfactor voor deze samenstelling 0,56 is. Daaruit mag men concluderen dat circa 50% van deze samenstelling zou hebben voldaan aan de eisen voor milieuklasse 2.

Resumerend kan men stellen dat er een geringe kwaliteitsverhoging noodazakelijk is om het beton B17,5 consistentiegebied 3 te laten voldoen aan de eisen van milieuklasse 2. Overigens is het vergelijken van nieuw met oud een tijdelijke zaak en ook niet erg zinvol, omdat er met de VBT duidelijk niet meer in receptuurtermen wordt gedacht maar veeleer naar eigne ervaring en inzichten wordt ontworpen.

De ontwerper geeft de milieuklasse aan
De ontwerper, maar meestal de betoncontructeur, zal nu per constructie of contructieonderdeel moeten aangeven in welke milieuklasse deze moet worden uitgevoerd. Hierbij moet natuurlijk een antal praktische aspecten niet uit het oog worden verloren. Stel dat een in één keer te storten vloer gedeeltelijk binnen en buiten ligt. Vanzelfsprekend milieuklasse (2) uitgevoerd. Als de kolommen zich op de begane grond 'buiten'bevinden en op de veripingen 'binnen'dan zal het werl mogelijk zijn om een onderschij in milieuklasse aan te brengen.

Afstemming milieuklasse - sterkteklasse (tabel 3)
De constructeur zal zich moeten realiseren dat het soms zinvol is gebruik te maken van het feit dat voor het ontwerp van een betonsamenstelling de milieuklasse maatgevend kan zijn in plaats van sterketklasse. Stel dat een constructie of contructieonderdeel valt in milieuklass 5c. De maximaal toe te passen water-cementfactor is dan 0,45. In eerste instantie wil de contructeur rekenen met de sterkteklasse B25. Het gemiddelde druksterkteniveau, dat te verwachten is bij toepassing van een klasse A cement en een water-cementfactor van 0,45 is circa 45 N/mm². Dit druksterkteniveau is hoog genoeg om te voldoen aan sterkteklasse B35. Het kan dus economisch zijn om de contructie met deze sterkteklasse te berekenen.

Tabel1

Tabel2

* bij blootstelling aan oplossingen met > 400 mg SO4²-/liter of grond met > 3000 mg SO4²-/liter

Tabel3

* bij toepassing van klasse A cement.

Dit voorbeeld geeft de juiste wijze van optimaliseren weer. Een omgekeerde volgorde is niet juist. Met andere woorden: het voorschrijven van een 'hogere'milieuklasse in verband met het gekozen sterkteniveau is principieel niet juist. De vereiste sterkte kan niet alleen worden beïnvloed door de water-cementfactor maar bijvoorbeeld ook door de cementklasse. Enig inzicht in het verband tussen water-cementfactor en druksterkteniveau is dus gewenst om bovenstaande afwegingen te maken. Tabel 3 kan hierbij hulpzaam zijn.

Dit bovenstaande voorbeeld is geplaatst op 29 Maart 2009 i.v.m. de verwarring van de sterkteklasse.

Beton maken

oordat u beton kunt maken moet u weten welke verhouding u moet gebruiken

Meestal mengt men de bouwstoffen met een betonmolen, maar men kan voor kleine klusjes ook een cementkuip gebruiken en de bouwstoffen met een boor mengen.

Wat moet men doen om beton te maken?

1. De cementmolen starten
2. De helft van het grind, zand, en een deel van het water toevoegen
3. Al het cement toevoegen
4. De rest van het grind en zand toevoegen
5. Water toevoegen tot u de goede verhouding heeft
6. Een paar minuten laten mengen

Verschillende soorten hulpstoffen voor beton

Voor beton heb je ook hulpstoffen, waardoor bijvoorbeeld het beton sneller uithard, of juist minder snel zoals de volgende hieronder:

Plastificeerders:
Deze zorgen ervoor dat de verwerkbaarheid van het beton verhoogt zonder water toe te voegen. Ze verminderen eigenlijk de sterkte van het beton.

Bindingsversnellers:
Deze zorgen ervoor dat het beton sneller uithard.

Bindingsvertragers:
Deze zorgen ervoor dat het beton minders snel uithard zodat je het langer kunt gebruiken/bewerken.

Luchtbelvormers:
Deze zorgen voor luchtbellen in het beton zelf, dit is een isolatie tegen vorst. Dus het zorgt ervoor om de vorstbestendigheid te verhogen (Dit wordt vaak bij funderingen toegevoegd vanwege het vocht dat in de winter ijs kan worden, waardoor het het bouwerk wordt verhoogt (water dat ijs wordt zet uit).

Water vasthoudende stoffen:
Om onder water beton te kunnen gieten.

Kleurpigmenten:
Om kleur in het beton toe te voegen.

Schuimvormers:
Om een goede dichtheid en betere isolatiewaarde te verkrijgen.

Vulstof:
Een soort poeder van gemalen baksteen, hierdoor zal de stabiliteit van het mengsel verhogen. Deze poeder is een vervanging van het zand en grind.

Wapening:
Hier wordt het beton plaatselijk versterkt doormiddel van stalen staven. Dit verhoogt de trekkracht van het beton. Deze staven noem je wapening.