Speciale betonsoorten: Zichtbeton

5 Juli 2019
 

Algemeen

Met de term zichtbeton verwijst men naar elk beton- oppervlak, horizontaal of verticaal, dat zichtbaar blijft en dat daardoor aan bepaalde esthetische eisen dient te voldoen.
In grote lijnen bestaan er twee basistechnieken om zichtbeton te maken. In het ene geval wordt de bekisting gebruikt om een bepaald patroon op het oppervlak achter te laten. In het andere geval wordt het beton na ontkisting bewerkt. In beide gevallen kan het kleuren van het beton een bijkomende esthetische toets geven.

Om zichtvlakken met een homogeen uitzicht te bekomen is bijzondere aandacht en zorg nodig voor volgende factoren :

  • type en materiaal voor de contactbekisting
  • frequentie van hergebruik en zuiverheid van de bekisting
  • hernemingsvoegen
  • stijfheid van het bekistingssysteem
  • hoeveelheid en type ontkistingsolie
  • samenstelling en vervaardiging van het beton
  • plaatsing en verdichting van het beton
  • weersomstandigheden tijdens de uitvoering en de nabehandeling.


De norm NBN B15-007 behandelt de esthetische aspecten van zichtbeton en beschrijft de eisen voor de visuele kenmerken zoals textuur, aantal en afmeting van de luchtbellen en homogeniteit van de kleur. Zij laat toe om op een objectieve manier esthetische eisen voor te schrijven en te beoordelen.

Ondanks alle zorg die besteed wordt aan de keuze van de grondstoffen en aan het optimaal samenstellen en produceren van het beton, dient men er altijd rekening mee te houden dat beton bestaat uit natuurlijke grondstoffen. Hierdoor blijft altijd een zekere mate van imperfectie mogelijk.
 

Bestanddelen

Cement
Elk cement dat voldoet aan de norm NBN EN 197-1 is in principe geschikt voor de productie van zichtbeton. Omdat de kleur van het betonoppervlak mee bepaald wordt door die van het cement, evenals door de fijne deeltjes van de granulaten, mag het cementtype noch de oorsprong van de granulaten wijzigen tijdens de uitvoering van de werken.

  • Portlandcement (CEM I) geeft betonoppervlakken met een specifieke grijstint.
  •  Wit cement heeft zijn sporen verdiend voor de uitvoering van elementen in beton met een hoge esthetische waarde. Zijn witte kleur is ook het ideale vertrekpunt om gekleurd beton te maken.
  •  Hoogovencement (CEM III) geeft, na uitdroging, betonoppervlakken met een beduidend lichter oppervlak dan Portlandcement. De typische blauw-groene verkleuringen die men bij dit cementtype direct na ontkisting kan waarnemen, verdwijnen vanzelf na het uitdrogen.


Water
Leidingwater of grondwater kunnen gebruikt worden voor de productie van zichtbeton. Men gebruikt bij voorkeur geen recyclagewater omdat het een negatief effect kan hebben op het uitzicht van het beton of zijn andere eigenschappen.

Granulaten
Zichtbeton dat zich buiten bevindt moet weerstand bieden aan vorst en andere weersinvloeden. Hierdoor is het belangrijk vorstbestendige granulaten te gebruiken. De kleur van het oppervlak wordt niet alleen beinvloed door de kleur van het cement maar ook door de tint van de fijne fracties van de granulaten. Als het zichtvlak na ontkisten wordt bewerkt, zal ook de kleur van de grovere fracties van belang zijn. Het is daarom belangrijk tijdens de uitvoering van de werken de herkomst van de granulaten niet te wijzigen.

Hulpstoffen
Plasticifeerders en superplastificeerders laten toe een hogere vloeibaarheid te bekomen en daardoor een beton dat gemakkelijker kan verwerkt worden, zonder dat meer water moet worden toegevoegd. Hulpstoffen hebben geen significante invloed op de kleur van het zichtbeton. Hulpstoffen kunnen ook gebruikt worden om de W/C-factor te verminderen, met behoud van de verwerkbaarheid. Hierdoor worden vele karakteristieken van het beton verbeterd doch zal ook in lichte mate de kleur beïnvloed worden. Een beton dat minder water bevat zal immers een donkerder kleur hebben.

Toevoegsels en toevoegingen 
De meest gebruikelijke toevoegsels voor zichtbeton zijn minerale fillers en kleurstoffen die tot doel hebben het beton te kleuren (zie hoofdstuk 1.5).
 

Samenstelling van beton

De praktijk heeft aangetoond dat het cementgehalte voor zichtbeton best minstens 350 kg/m3 bedraagt.
 
De W/C-factor zal zo laag mogelijk gehouden worden om ongewenst opstijgen van water te voorkomen. 
 
Het gehalte fijne deeltjes (waaronder het cement, de eventuele toevoegsels en de fijnen van de granulaten) dient minstens de waarden van tabel 1.3.4 te bedragen. De korrelverdeling van het inert skelet dient continu te zijn.
 
Consistentie
Een aangepaste consistentie is een basisvereiste om zichtbeton correct te verwerken. De consistentieklassen S3 en S4 geven de beste garantie voor het volledig omhullen van de wapening in het beton en een volledige vulling van de bekisting.
 

Vervaardiging en plaatsing van het beton

Men dient er vóór alles over te waken dat de W/C-factor van elke mengeling dezelfde is, wat ook het vochtgehalte is van de grondstoffen. Een variatie van 0,02 zal immers reeds aanleiding geven tot kleurvariaties die met het blote oog zichtbaar zijn. Het is van belang ook de mengtijd zo constant mogelijk te houden (minstens 50 seconden). De temperatuur van het vers beton is bij voorkeur zo constant mogelijk. Een variatie van de temperatuur zal het hydratatieproces beïnvloeden en kan dus tot kleurverschillen leiden.

De verdichting dient met grote regelmaat uitgevoerd te worden. Men verdicht best niet te intensief en in kleine laagdiktes. Het is van het grootste belang de wapening niet te laten meetrillen om lokale kleurverschillen te vermijden

In het algemeen spelen de weersomstandigheden een grotere rol bij zichtbeton dan bij andere betontypes. De hydratatie van het cement is een chemische reactie die des te sneller verloopt naarmate de temperatuur toeneemt en des te trager naarmate ze daalt. De hydratatiegraad is bovendien afhankelijk van de vochtigheid. Op die manier zal het beton niet dezelfde kleur hebben als het is uitgehard bij koud en droog weer als bij warm en vochtig weer. Variaties in de luchtvochtigheid hebben een invloed op de vochtigheid van de bekistingshuid en dus onvermijdelijk op het uitzicht van het beton.
Om al die redenen hebben de weersomstandigheden een onmiskenbare invloed op realisatie van elementen in zichtbeton.

Ontkisting
Het is van het grootste belang dat bij het ontkisten alle elementen eenzelfde tijd bekist zijn geweest (zie hoofdstuk 2.8). In het bijzonder dienen alle elementen die gelijktijdig gestort zijn op hetzelfde moment ontkist te worden.

Ontkiste oppervlakken dienen vrij te blijven (er geen bekistingen tegen plaatsen) om vlekvorming te vermij- den.

Wanden in zichtbeton zouden niet mogen ontkist worden voor of tijdens sterke neerslag en ze mogen ook niet met water besproeid worden net na het ontkisten. Het ontkistingsritme moet zodanig gekozen worden dat alle elementen eenzelfde bekistingstijd hebben gekend. Men moet in dit verband ook rekening te houden met weekends en verlofdagen.

Bescherming van het beton
De bescherming van het beton streeft voornamelijk de volgende twee objectieven na :

  • een homogene hydratatie van het cement in de oppervlaktezone garanderen voor een constante kleur
  • het zichtbaar oppervlak en de wachtstaven beschermen tegen neerslag.
     

Voor zichtbeton worden de volgende beschermingsmaatregelen aanbevolen :

  • bedekken van de ontkiste vlakken met een plastiek folie om het te beschermen tegen vroegtijdige uitdroging (het direct contact tussen folie en wand vermijden evenals het creëren van een schouweffect of het gebruik van kleefband voor de bevestiging van de folie) 
  • behoud van de vochtigheid, echter zonder condensatie (risico op kalkuitslag) te veroorzaken (door bijvoorbeeld de bekisting te lossen maar te laten staan)   
  • de randen en hoeken beschermen tegen mechanische beschadiging 
  • de net ontkiste zichtvlakken beschermen tegen overvloedige regen en ze ook niet besproeien met water 
  • de wijze waarop het water wordt afgevoerd in de aan regen blootgestelde vlakken zorgvuldig bestu-deren
  • inpakken van de wachtstaven in plastiek folie om de vorming van roeststrepen te vermijden.


Bijzondere oppervlakte-afwerkingen

Voor het ontwerp van oppervlakken in zichtbeton kunnen - naast het werken met de betonhuid en de schikking van voegen en centerpennen - ook bijzondere technieken gebruikt worden :

  • printen (of figureren) van het beton
  • behandelen van het oppervlak
  • kleuren van het beton.


Printen
Een bijzonder architectonisch effect kan bekomen worden met behulp van structuurmatten die in de bekisting worden geplaatst of in het verse (horizontale) betonoppervlak worden gedrukt (fig 3.4.6 en 3.4.8). De mogelijkheden zijn uiterst gevarieerd : van de imitatie van natuursteen tot het produceren van afbeeldingen door het effect van licht en schaduw.

Oppervlaktebehandeling
Er bestaan verschillende oppervlakte-behandelings- technieken, waarvan de voornaamste zijn beschreven in tabel 3.4.1. Een goede beheersing van deze technieken is vereist om een uniform resultaat te bekomen.
Tijdens de oppervlaktebehandeling moet men er steeds over waken de minimale vereiste wapeningsdekking te respecteren en geschikte afstandshouders te gebruiken die niet zichtbaar zijn aan het oppervlak.

oppervlaktebehandeling van zichtbeton
Tab 3.4.1 Oppervlaktebehandeling van zichtbeton


Gekleurd beton
Normaal wordt gekleurd beton gemaakt met behulp van wit cement in combinatie met kleurstoffen. De kleur kan ondersteund worden door gebruik te maken van een gekleurd granulaat dat nadien door een oppervlaktebehandeling zichtbaar wordt gemaakt. Beton op basis van grijs cement kan ook gekleurd worden, maar het effect zal minder zuiver en helder zijn. De kleurintensiteit hangt af van de hoeveelheid pigment en van zijn kwaliteit. Om de meest intense kleur te bekomen, moet de kleurstof bij zijn saturatiegraad gebruikt worden (gehalte van 3 à 6% ten opzichte van de massa van het cement).
Kleurstoffen worden aan het mengsel toegevoegd onder de vorm van parels, poeder of als een slurry. Het verdient aanbeveling het oppervlak van een gekleurd beton te behandelen met een hydrofobeermiddel.
 

Meer dan voor gelijk welk ander beton is het voor zichtbeton raadzaam om met alle betrokken partijen vooraf duidelijke afspraken te maken over de verwachte esthetische resultaten. De specificaties van NBN B15-007 kunnen hierbij een leidraad zijn, en eventueel kunnen referentiewerven bezocht worden.

 
beton colore coule dans un coffrage matrice
Fig 3.4.1 Gekleurd beton gegoten in een mal met structuurmatten

 

facade en beton apparent brut
Fig 3.4.2 Gevel in onbewerkt zichtbeton

 

structure matricee du voile obtenue par un coffrage en planches de bois
Fig 3.4.3 Bijzondere textuur van het oppervlak dankzij het gebruik van een bekisting in houten planken

 

immeuble dhabitation
Fig 3.4.4 Wooncomplex

 

beton desactive
Fig 3.4.5 Uitgewassen beton

 

escalier en beton imprime
Fig 3.4.6 Trap in printbeton

 

sol en beton decoratif
Fig 3.4.7 Vloer in decoratief beton

 

beton imprime
Fig 3.4.8 Printbeton

 

beton poli
Fig 3.4.9 Gepolijst beton

 

beton boucharde
Fig 3.4.10 Gebouchar- deerd beton

 

batiment en beton colore
Fig 3.4.11 Gebouw in gekleurd beton