Hogesterktebeton (hsb)
Voor in het werk gestorte constructies biedt hogesterktebeton (hsb) een grote variëteit aan mogelijkheden. Belangrijke eigenschappen zijn de hoge eindsterkte en de snelle sterkteontwikkeling. Constructies zijn met hsb slanker, lichter en grotere overspanningen zijn ook mogelijk.
Sterkteklasse hogesterktebeton
De technologie voor hogesterktebeton heeft de laatste jaren een razendsnelle ontwikkeling doorgemaakt. Beton in sterkteklasse C53/65 wordt bij in het werk gestort beton vrijwel dagelijks toegepast voor een grote variëteit aan constructies. Hogesterktebeton kan een hogere druksterkte weerstaan dan traditioneel beton en heeft een betondruksterkte vanaf 65 N/mm².
Hogesterktebeton wordt zowel toegepast in de prefab betonindustrie, als bij in het werk gestort beton. Voor hsb zijn in NEN-EN 206 aanvullende bepalingen opgenomen met betrekking tot:
- controle op de grondstoffen;
- controle op opslag, afweeg- en mengapparatuur;
- productiecontrole en controle op betoneigenschappen.
Hogesterktebeton wordt toegepast bij onder meer bruggen, viaducten, hoogbouw (kantoor- en woontorens), pantserdekvloeren en constructies met een grote overspanning. Het beton is slijtvaster en dichter van structuur dan traditioneel beton. Het is daardoor zeer geschikt voor toepassingen in agressief milieu.
Op dit moment zijn sterkteklassen tot en met C100/115 opgenomen in de voorschriften beton (NEN-EN 206 / NEN 8005). Nog hogere sterkteklassen zijn inmiddels produceerbaar. Er wordt dan vaak gesproken van zeer-hogesterktebeton (zhsb) of ultra-hogesterktebeton (uhsb).
| Sterkteklasse | Karakteristieke kubusdruksterkte | |||
|---|---|---|---|---|
| Normaal sterktebeton | tot 65 N/mm2 (MPa) | |||
| Hogesterktebeton | 65 N/mm2 tot 105 N/mm2 (MPa) | |||
| Zeer-hogesterktebeton | 105 N/mm2 tot 150 N/mm2 (MPa) | |||
| Ultra-hogesterktebeton | 150 N/mm2 tot 200 N/mm2 (MPa) |
Uitvoering hogesterktebeton
Hogesterktebeton verhardt snel en sterktes van 30 à 40 N/mm² worden al binnen 24 uur bereikt. Hierdoor kan er ook sneller worden ontkist en is een hogere bouwsnelheid mogelijk. Het materiaal is goed verwerkbaar maar het storten, verdichten en afwerken wijken wel af van normaal beton.
Aandachtspunten:
- De productiecapaciteit van hogere sterkten kan lager zijn dan van traditioneel beton. Dit komt door de complexe mengprocedures.
- Het cementgehalte van hogesterktebeton is relatief hoog, de watercementfactor is relatief laag (0,30-0,35).
- Voor het grove toeslagmateriaal is een kleinere korrelgrootte te prefereren (toepassing van gebroken harde toeslagmaterialen heeft een positieve invloed op de sterkte).
- De grove toeslagmaterialen worden weggelaten en een deel van het zand wordt vervangen door fijngemalen kwarts van < 800 micrometer.
- Speciale hulp- en vulstoffen zorgen voor een grote mengselstabiliteit. De kans op ontmenging (segregatie) en waterafscheiding (bleeding) is minimaal.
- Vooral bij massieve constructies loopt de temperatuur in de constructie hoog op. Om ongewenste scheurvorming te voorkomen, kunnen constructies (of onderdelen daarvan) worden geïsoleerd, kan extra wapening worden aangebracht of wordt het verharde beton gekoeld.
- Het beton is goed verpompbaar. Hogesterktebeton kan zowel bij hoge als bij lage buitentemperaturen worden gestort.
- Door het hoge aandeel fijne vulstoffen en cementpasta heeft het betonmengsel een grote samenhang (taaiheid). De betonspecie is alleen hoog vloeibaar als er energie aan wordt toegevoegd.
- De werkingssfeer van de trilnaalden is beperkt omdat het mengsel stabiel is. Ook als de specie tijdens het trillen mooi horizontaal uitvloeit, is het goed om diep te trillen op korte afstanden.
Brandwerendheid
De zeer hoge dichtheid van hsb waarborgt een extreem hoge duurzaamheid. De dichtheid is echter een nadeel met betrekking tot brandwerendheid. De brandwerendheid inzake bezwijken is onder meer afhankelijk van de afmetingen van het bouwdeel, de grootte van de betondekking en de positie van de wapening. Voor de rekenkundige bepaling van de brandwerendheid wordt gebruik gemaakt van NEN 6071. Voorwaarde is dat het beton zodanig is samengesteld, dat er geen risico op spatten bestaat. CUR-Aanbeveling 95 geeft richtlijnen ter vermijding van het risico op spatten.
Normen/Aanbevelingen
NEN-EN 206, Beton, deel 1; Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit
NEN 8005, Nederlandse invulling van NEN-EN 206, Beton - deel 1; Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit
CUR-Aanbeveling 95, Rekenkundige bepaling van de brandwerendheid van bouwdelen in hogesterktebeton
CUR-Aanbeveling 97, Hogesterktebeton
NEN 6071, Rekenkundige bepaling van de brandwerendheid van bouwdelen - Betonconstructies