Schoonbeton villa in Waalre (foto: Kim Zwarts)
Esthetische eigenschappen
Beton is een bouwmateriaal met architectonische kwaliteiten. In veel toepassingen gaat het uitsluitend om de constructieve kwaliteit, uitgedrukt in sterkte, stabiliteit en duurzaamheid. Dit zijn enkele sterke eigenschappen van beton. Beton is ook het materiaal van de vormvrijheid. De aanvankelijk vormloze, vloeibare massa, kan in elke vorm worden gegoten. Dát is de essentie van de architectonische kwaliteit van beton: koud vloeibaar, gietbaar tot een monoliete vorm. Zowel de ruimtelijke vorm als de textuur van het oppervlak zijn eindeloos te variëren.
Indien er vooraf eisen worden gesteld aan esthetische kwaliteiten, spreken we over 'schoonbeton'. Relevante esthetische eigenschappen zijn:
- kleur;
- textuur en structuur;
- aftekening van bekistingsmaterialen;
- onvolkomenheden in het oppervlak.
Wat zijn de mogelijkheden voor ontwerp en uitvoering? Hoe kan schoonbeton worden beoordeeld op kwaliteitseisen?
Kleur
Beton is grijs
Zonder speciale maatregelen is beton grijs, zoals de kleur van het cement. De kleur van het betonoppervlak kan worden beïnvloed door toepassing van wit cement, pigmenten, vulstoffen en op kleur geselecteerde toeslagmaterialen. Als een betonoppervlak na het ontkisten niet meer wordt bewerkt, zijn de meest fijne stoffen in het betonmengsel bepalend voor de kleur van het oppervlak. Dat zijn cement, vulstoffen en eventueel pigment.
De kleur van het cement is afhankelijk van het type cement en van de herkomst. Cement heeft geen constante kleur. Alleen wit portlandcement wordt geproduceerd op kleurspecificatie. De kleurvariatie in het cement heeft grote invloed op de kleurvariatie van het betonoppervlak.
Beton is niet grijs
Een betonoppervlak zal nooit egaal grijs zijn. Dat is niet alleen een kwestie van variatie in cementkleur. Ook lokale verschillen in dichtheid en de water-cementfactor spelen een rol.
Verder is de kleur van fijne vulstoffen van belang, zoals vliegas en kalksteenmeel, die worden toegepast om de stabiliteit van het mengsel te vergroten.
Door toepassing van pigmenten kunnen vele pastelkleuren in beton worden gerealiseerd. Pigmenten zijn het meest effectief in combinatie met wit cement. Donkere betonkleuren zijn moeilijker te realiseren. Echt zwart beton is in feite onmogelijk te maken zonder een coating. Het meest donkere beton is eerder antraciet dan zwart.
Bewerken na ontkisten
Na het ontkisten kan een betonoppervlak worden bewerkt met mechanische of chemische middelen. Die behandeling heeft tot doel het buitenste laagje beton (de betonhuid) weg te nemen. De betonhuid bestaat voornamelijk uit cementsteen. Daaronder liggen de minder fijne bestanddelen, de toeslagmaterialen zand en grind. Door de oppervlakbewerking (bijvoorbeeld zuren, stralen en schuren/polijsten) worden de vorm en de kleur van de toeslagmaterialen zichtbaar. Deze bepalen mede de esthetische kwaliteit van het betonoppervlak.
Kleur betonoppervlak
De kleur van het betonoppervlak is een afgeleide van vele factoren, van materiaalsamenstelling tot uitvoeringsmethoden en bouwplaatsomstandigheden. De betonkleur van geprefabriceerd beton zal beter beheersbaar zijn dan die van in het werk gestort beton. Bij de formulering van de wensen en de specificaties moet daarmee rekening worden gehouden. Zowel voor geprefabriceerd als voor in het werk gestort schoonbeton geldt, dat alleen proefstukken schaal 1 : 1 een betrouwbare referentie zijn voor de te bereiken betonkleur.
Naden tussen bekistingspanelen zijn van grote invloed op de structuur van het betonoppervlak
Structuren in het betonoppervlak
Glad oppervlak
Het meest voorkomende type schoonbeton is beton met een glad oppervlak. Een glad betonoppervlak wordt verkregen met gladde bekistingsplaten. Deze zijn meestal gemaakt van (beton)triplex. Duurdere materialen zoals staal en kunststof worden ook gebruikt vooral waar het aantal keren dat de bekisting opnieuw kan worden gebruikt groter is.
Een glad, vlak betonoppervlak lijkt het meest eenvoudig te maken. Toch is dat niet zo. Op een glad betonoppervlak komt elke afwijking en elke onzorgvuldigheid in de bekisting- en in het betonwerk onbarmhartig in beeld. Zorgvuldigheid in ontwerp, productie en uitvoering is de sleutel voor schoonbeton van hoge kwaliteit.
Naden tussen bekistingspanelen zijn van grote invloed op de structuur van het betonoppervlak
Structuren in het betonoppervlak
Naden tussen bekistingspanelen kunnen worden ontworpen voor detaillering. Ontworpen patronen en de vormen van naden en centerpennen zijn van grote invloed op de structuur en het ritme van de totale constructie en ruimte.
Structuren in het betonoppervlak ontstaan als een nauwkeurige afspiegeling van structuren in de bekisting. In zijn meest eenvoudige vorm is dit een houtnerfstructuur van de houten planken waarmee de bekisting is opgebouwd. Meer complexe structuren kunnen worden gemaakt met behulp van rubbermatten, die weer worden gemaakt als afgietsel van andere materialen.
Bewerken van een betonoppervlak
Na het ontkisten kan een betonoppervlak worden bewerkt, met mechanische of chemische middelen, om het buitenste laagje beton (de betonhuid) weg te nemen. Daardoor spelen onvolkomenheden in de kwetsbare betonhuid geen rol meer spelen. De meest gebruikte technieken hiervoor zijn uitwassen, zuren, stralen en schuren/polijsten.
Deze verschillende technieken resulteren in heel verschillende texturen van het betonoppervlak. Bij de keuze voor een oppervlakbehandeling is het van belang de te gebruiken toeslagmaterialen te selecteren op kleur, korrelgrootte en eventueel korrelvorm.
Bewerking van het oppervlak gebeurt voornamelijk in de prefab-betonindustrie. Bij fabrieksproductie zijn de werkmethoden (en dus ook het resultaat) beter beheersbaar dan op een bouwplaats. Vooral het verkrijgen van een homogene structuur is op een bouwplaats lastig.
Specificaties en beoordeling
De veelvormigheid en veelzijdigheid van beton maken het onmogelijk een catalogus te maken waaruit een keuze met de bijbehorende specificaties kan worden gemaakt. Toch is er in de ontwerp- en bouwpraktijk een duidelijke behoefte aan benoemd en gespecificeerd van schoon beton. Eenduidige specificaties zijn immers de basis voor goede afspraken en kwaliteitsbeheersing.
Om aan deze behoefte tegemoet te komen, verscheen in 2013 een vernieuwde versie van CUR-Aanbeveling 100 Schoonbeton.