Loading AI tools
composiet bouwmateriaal Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Beton is een kunstmatig steenachtig materiaal, dat als bouwmateriaal wordt gebruikt. Het moderne beton is samengesteld uit het bindmiddel cement en uit een of meer toeslagmaterialen zoals zand, grind of steenslag. Cement, veelal een anorganisch mengsel van calcium-silicaten, heeft de eigenschap dat het reageert met water tot de vorming van calcium-silicaat-hydraten. Deze hydraten vormen een netwerk en geven aldus de sterkte aan het cement in het beton.
Goed beton is een mengsel waarin de korrelgroottes van de verschillende soorten zand en grind, in de juiste hoeveelheden, elkaar zodanig aanvullen dat het mengsel uithardt tot een steenachtig en standvastig materiaal. In tegenstelling tot sommige soorten gips lost uitgehard beton niet meer op in water.
Door de relatief lage prijs van het materiaal, de relatieve inertie, de eenvoud van het gebruik en door de vele mogelijkheden is beton een veelgebruikt bouwmateriaal. Jaarlijks verbruiken de geïndustrialiseerde landen bijna een kubieke meter beton per persoon.
Tevens heeft cement, en bij uitbreiding beton, zeer interessante eigenschappen die voordelig zijn voor de conditionering van (waterige) afvalstromen. De hoge pH van het poriewater maakt dat de oplosbaarheid van de meeste metalen beperkt is. Tevens is cement intrinsiek compatibel met waterige afvalstromen, immers water wordt geconsumeerd tijdens de uitharding van het cement.
De Egyptenaren, Babyloniërs, Feniciërs, Grieken en Romeinen kenden reeds de voordelen van het gebruik van (ongewapend) beton. De Romeinen gebruikten het bij de bouw van kademuren, bruggen en aquaducten. Ook bij de bouw van het Colosseum en het Pantheon werd door de Romeinen beton gebruikt. Als bindmiddel werd meestal kalk of tras gebruikt. Later raakte deze betontechniek eeuwenlang in onbruik. Pas in 1756 maakte de Brit John Smeaton voor de herbouw van een vuurtoren gebruik van een mengsel van kalk en klei. Na verdere verbetering van dit materiaal en na de uitvinding in 1824 van het Portlandcement (genoemd naar het Engelse Isle of Portland) door de Engelsman Joseph Aspdin (die er patent op verkreeg) werd het gebruik van beton herontdekt. De eerste industriële vervaardiging van portlandcement wordt in 1842 geplaatst. In Nederland werd in 1870 te Delfzijl een kleine portlandcementfabriek geopend. Momenteel wordt wegens de goede eigenschappen meer en meer hoogovencement gebruikt, dat sinds 1931 bij de Hoogovens, het huidige Tata Steel Europe te Velsen, wordt gefabriceerd. Ondanks het voortschrijdend inzicht en technische ontwikkelingen, is het huidige beton minder bestand tegen zeewater, dan het beton dat door de Romeinen werd gebruikt. Onderzoek aan het Massachusetts Institute of Technology heeft uitgewezen, dat ze Calciumoxyde (ongebluste kalk) gebruikten, terwijl het moderne beton gebluste kalk bevat. Het mengen met ongebluste kalk, ook wel "hot mixing" genoemd, geeft een zelfherstellend vermogen aan het beton.[1]
Omstreeks 1845 werden ook de eerste experimenten met gewapend beton uitgevoerd. Zie Geschiedenis van gewapend beton voor meer informatie hierover.
Een essentieel basisingrediënt van beton is zand. Voor sterk beton zijn zandkorrels nodig met een hoekig, ruw oppervlak. Zandkorrels die gladgesleten zijn, zoals woestijnzand, zijn niet geschikt. Eind 20e eeuw en begin 21e eeuw begint geschikt zand, benodigd voor steeds grotere bouwprojecten, wereldwijd schaars te worden hetgeen leidt tot internationale conflicten en inmenging van georganiseerde misdaad.[2]
Beton ontstaat door water te mengen met een bindmiddel (zoals cement) en granulaat (zand en grind), vulstoffen en eventueel met toeslagstoffen. Bij de juiste verhoudingen worden de holtes tussen het grind vrijwel geheel gevuld met zandkorrels waarbij het cement de verschillende korrels aan elkaar plakt. Na uitharding kan de hardheid en duurzaamheid van natuurlijk gesteente worden geëvenaard.
Het toegepaste betonrecept is enerzijds afhankelijk van de gewenste sterkte en gewenste eigenschappen en anderzijds van de omgeving waar de betonconstructie zich in bevindt (milieuklasse van het beton).
Water kan niet onbeperkt worden toegevoegd. Door meer aanmaakwater te gebruiken wordt het beton weliswaar beter verwerkbaar, het eindresultaat is echter slechter. De verharding van cement is een chemische reactie die een beperkte hoeveelheid water vraagt; een teveel aan water levert zwakker beton ("water is vergif voor beton"[bron?]). Een tekort aan water zorgt er echter weer voor dat niet alle cement reageert. Bijgevolg is een juiste verhouding tussen water en cement (de zogeheten water/cementfactor) noodzakelijk om een goede kwaliteit beton te verkrijgen.
Er zijn een aantal mogelijke bindmiddelen. Een eerste mogelijk bindmiddel is gebaseerd op kalk, zoals de Romeinen het gebruikten. Dit is in onbruik geraakt. De eigenschappen leken het meest op het tegenwoordige metselspecie of ongewapend beton. Bij gebruik van het bindmiddel asfalt ontstaat asfaltbeton, dat gebruikt wordt voor de wegenbouw, parkeerplaatsen, bedrijfsvloeren. Men gebruikte vroeger ook pek/teer als bindmiddel. Deze worden vandaag de dag niet meer gebruikt in verband met hun vervuilende eigenschappen en slechtere mechanische eigenschappen.
In het meeste beton wordt tegenwoordig een calcium-silicaat-cement als bindmiddel gebruikt, In België zijn vandaag portlandcement en hoogovencement de populairste in deze categorie. Naast de calcium-silicaat-cementen bestaan er echter vele andere cementen, zoals calcium-aluminaat (beter bekend onder zijn Franse term: "Ciment Fondu"), alkali-geactiveerde slakken, geopolymeren en calcium-aluminaat-fosfaat.
Een belangrijk onderdeel van het betonmengsel is het granulaat. Hoe kleiner en fijner de gebruikte korrels des te meer water noodzakelijk is.
Als aanvulling of vervanging van deze granulaten wordt soms ook een toeslagmateriaal bijgevoegd:
In beton kunnen verschillende hulpstoffen gebruikt worden. Deze dienen om de eigenschappen van het beton te verbeteren of aan te passen.
Beton is een relatief bros materiaal met een hoge druksterkte (de kubusdruksterkte bedraagt bij traditioneel beton 5 - 55 N/mm2, dat wil zeggen dat een betonnen kubus met een ribbe van 150 mm het gewicht van zo'n 120 000 kg kan dragen) terwijl de treksterkte slechts ongeveer 1/10 van de druksterkte is. Beton voor constructies moet in Nederland een KOMO-certificaat hebben en in België een BENOR-certificaat en wordt vrijwel uitsluitend geleverd door gespecialiseerde betoncentrales, waardoor een constante samenstelling en kwaliteit van het beton kan worden gewaarborgd. Het grootste voordeel van beton is dat het flexibel toe te passen is. Voordat het uithardt, kan het in vele mogelijke vormen gegoten worden. Normaal beton weegt ongeveer 2400 kilogram per m³, echter speciale betonsoorten kunnen hier sterk van afwijken. Aangemaakt beton heeft een beperkte tijd waarbinnen het verwerkt moet worden, vaak is er een verwerkingstijd van maximaal 120 minuten.
De zetmaat van een betonmengsel is een maat voor de plasticiteit ervan. Met een metalen vorm, de kegel van Abrams, wordt een hoeveelheid betonmengsel op een tafel geplaatst. De originele hoogte van de kegel is 300 mm. Na het plaatsen wordt de metalen kegel omhooggetrokken en het beton zakt uit. De inzakking wordt gemeten, dit is de zetmaat, bijvoorbeeld 80 mm.
Een andere maat voor de plasticiteit is de schudmaat. De schudmaat wordt bepaald door het scharnierende tafelblad waarop de zetmaat is bepaald een aantal keren tot een voorgeschreven hoogte op te tillen en te laten vallen. De uitgezakte betonkegel zal hierbij nog verder uitzakken en de diameter van het uitgezakte beton bepaalt de schudmaat.
Men kan de sterkte van het beton meten door middel van een
Tot 2005 | Vanaf 2005
Nen-EN-206 |
---|---|
B15 | C12/15 |
B25 | C20/25 |
B35 | C28/35 |
B45 | C35/45 |
B55 | C45/55 |
B65 | C53/65 |
B75 | C60/75 |
B85 | C70/85 |
C20/25 betekent een karakteristieke cilinderdruksterkte van 20 N/mm2 en een karakteristieke kubusdruksterkte van 25 N/mm2.
Ecobeton is een beton dat door zijn samenstelling en structuur de biodiversiteit stimuleert. Een belangrijke toepassing is het gebruik in strekdammen en golfbrekers, waar mariene organismen zich gemakkelijker kunnen hechten aan de vele gaatjes en richels op het beton. Ecobeton zou ook minder ongewenste stoffen afscheiden.[3]
Over de weg wordt beton doorgaans vervoerd met een zelfrijdende betonmolen.
Op / bij het terrein van een betonfabriek werd vaak smalspoor gebruikt. Alleen te Koudekerk aan de IJssel is het nog aanwezig, ook naar kade buiten het terrein.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.