ir. J. BRAKEL, wetenschappelijk hoofdambtenaar Technische Hogeschool DelftTechnologische en constructieveaspecteAlgemene inleidingLicht beton onderscheidt zich van normaal beton door zijn geringervolumegewicht, dat kan vari?ren van ca. 300 tot ca. 2 000 kg/m3. Ditkleinere volumegewicht ontstaat doordat een deel van het toeslag-materiaal wordt vervangen door lucht. Deze lucht kan aanwezigzijn in het inwendige van de korrels van het toeslagmateriaal (po-reuze toeslag), tussen de korrels zelf (korrelbeton; met massieve ofporeuze toeslag) of in gesloten cellen, gelijkmatig verdeeld door dehele mortelmassa (cellenbeton: gas- en schuimbeton) {fig. 1 en 2).Behalve om hun kleinere volumegewicht worden de verschillendesoorten licht beton voornamelijk toegepast om hun warmte-isolerendvermogen, dat toeneemt met het pori?ngehalte en sterk afhankelijkis van het vochtgehalte.Nauw verband met de warmte-isolatie houdt de brandwerendheid,die gunstig afsteekt bij die van normaal beton en eveneens toeneemtmet het luchtgehalte.Vochttransporf en wateropneming vereisen een uitgebreide bouw-fysische behandeling, die in het kader van dit artikel minder op zijnplaats is. Verwezen moge worden naar de litteratuurlijst, die bij hettweede gedeelte zal worden opgenomen.De geluidsabsorptie is in het algemeen beter dan die van gewoonbeton door de vele (open en gesloten) pori?n, terwijl de geluids-isolatie daarentegen geringer is bij een zelfde materiaaldikte (min-der massa).Voor de toepassing als dragend constructiemateriaal is het nodig,dat het beton een zekere s t e r k t e bezit. Algemeen geldt: hoemeer holle ruimten, des te minder sterk is het beton. Verder is desterkte van licht beton afhankelijk van dezelfde factoren die bij ge-woon beton een rol spelen, zoals soort toeslagmateriaal, cementhoe-veelheid, water-cementfactor, korrelverdeling, verdichting, nabehan-deling, ouderdom, enz.Naar v o l u m e g e w i c h t en s t e r k t e kunnen we globaal devolgende indeling maken (fig. 1 en 2):1 Licht beton met een volumegewicht van 300-800 kg/m3.Zeer goede warmte-isolatie. Sterkte 20 -100 kgf/cm2.Vermiculiet- en perlietbeton; gas- en schuimbeton.Toepassing: isolatiebeton, vulbeton, blokken, en dergelijke.2. Licht beton met een volumegewicht van 800 - 1 500 kg/m3.Goede warmte-isolatie. Sterkte 75 -150 kgf/cm2; soms meer.Bimsbeton; gas- en schuimbeton; andere lichte toeslagen m?t ge-ringe sterkte; korrelbeton.Toepassing: als boven; bovendien constructieve elementen, metgeringe belasting en kleine overspanning, waarbij warmte-isola-tie een belangrijke rol speelt (vloer- en dakelementen, en derge-lijke).3. Constructief licht beton met een volumegewicht van 1400-2 000kg/m3.Beperkte warmte-isolatie. Sterkte 750 - 300 kgf/cm2en meer.Toeslagmaterialen: ge?xpandeerde klei- en leisteensoorten, gesin-terde vliegas en mijnsteen, ge?xpandeerde hoogovenslakken,sommige soorten sintels, en dergelijke.Toepassing: voor vrijwel alle constructieve doeleinden, waarvoorook grindbeton in aanmerking komt, maar waar de speciale eigen-schappen van licht beton een zeker voordeel opleveren (trans-port, warmte-isolatie).In dit artikel zal ik mij beperken tot de laatstgenoemde categorie,die van het gewapende, constructieve licht beton, met een'minimaledruksterkte van 160 kgf/cm2(om aan te sluiten bij de laagste sterk-teklasse van de G.B.V. 1962), met een volumegewicht van 1 400 -2 000 kg/m3(veel voorkomend 1 600 -1 800 kg/m3), en dat in vrijwelalle opzichten gelijkwaardig is aan grindbeton.Dit betekent niet, dat de andere categorie?n --vooral die onder 2genoemd-- niet voor constructieve toepassingen in aanmerking zou-den komen (de praktijk bewijst het tegendeel), maar die toepassin-gen blijven vrijwel uitsluitend beperkt tot geringe overspanningenen kleine belastingen, of tot hoofdzakelijk op druk belaste construc-tiedelen (wanden en dergelijke).Toeslagmaterialen (foto 3, 4 en 5)Toeslagmaterialen voor constructief licht beton moeten bij voorkeurvoldoen aan de volgende eisen:* Voordracht op de Betondag 1964; Scheventngen, 24 november.-- voldoende sterkte bij een relatief laag volumegewicht;-- goede korrelverdeling en korrelvorm;-- geringe spreiding in mechanische en andere eigenschappen;-- chemisch indifferent voor staal en cement;-- leverbaar tegen een economische prijs.In aanmerking komen onder meer:a. fabriekmatig vervaardigde toeslagmaterialen, zoals ge?xpandeerdeklei- en leisteensoorten (foto 4, 'expanded clay, shale and slate'),gesinterde vliegas en mijnsteen (foto 5), ge?xpandeerde hoogoven-slakken;b. natuurlijke toeslagmaterialen, zoals bims (foto 3), tuf, schuimlava,lavalith en dergelijke;afvalstoffen, zoals sommige soorten sintels, enz.Op de wijze van vervaardiging van de k u n s t m a t i g e toeslag-materialen zal hier niet worden ingegaan. Volstaan wordt met tevermelden, dat er in hoofdzaak twee wijzen van vervaardiging be-staan:-- door geleidelijke verhitting van het gebroken of korrelige basis-materiaal in een draaioven ('rotary-kiln'), op soortgelijke wijze alsdat bij de cementfabricage geschiedt (foto 4);-- door het materiaal te sinteren op een sinterband of draaiendrooster, na het vooraf met brandstof te hebben vermengd (klei,vliegas). Soms bevat het materiaal deze brandstof van nature (mijn-steen - hollith) (foto 5).Het ge?xpandeerde materiaal wordt na afkoeling gebroken en opkorrelgrootte gezeefd. De korrels zijn dan ruw, hoekig, scherp, metveel open pori?n aan de buitenkant (foto 5).Het is ook mogelijk om in een draaioven afgeronde toeslagkorrelste maken in verschillende grootte, met een harde schaal en met wei-nig open pori?n (foto 4).148 Cement XVII (1965) Nr. 3U.D.C. 666.973gewapend licht betfig. 1. betonspectrumfig. 2. spectrum van licht beton (uit een Amerikaanse publikatie; daar-aan gas- en schuimbeton toegevoegd; enigszins andere grenzendan in het artikel genoemd)In gewapend licht beton(l)*Andere wijzen van vervaardiging worden ook wel toegepast, bijvoorbeeld in schachtovens (vliegas).In de V.S. wordt 80% van de lichte toeslagmaterialen voor constructie-beton vervaardigd in draaiovens en 20% op de sinterband. De pro-duktie wordt voor 1965 geraamd op 20 miljoen ton. Het grootste deelwordt voor blokken gebruikt.Vooral de kleine toeslagkorrels, hebben veelal hydraulische eigen-schappen, wat, gezien de wijze van fabricage en de grondstoffen,niet zo verwonderlijk is.De fijnere korrels hebben doorgaans een grotere sterkte en een ho-ger soortelijk gewicht dan de grovere. Het soortelijk gewicht kan welvari?ren van 0,9 ? 1,5 voor de grove toeslag tot 2 ? 2,5 voor de fijnekorrels, die dus in dit opzicht soms niet veel verschillen van gewoonzand. Het droge gewicht van de meeste lichte toeslagmaterialenligt globaal tussen 400 en 1 100 kg/m3, waarbij de laagste waardenbij de grofste korrels behoren.Een in Engeland gebruikelijke indeling naar de korrelgrootte is devolgende:Dikwijls worden alleen de beide fijnste graderingen toegepast. Mengaat zelden boven de 25 mm (te weinig sterkte).De kunstmatig vervaardigde toeslagmaterialen bevatten bij het ge-reedkomen in het algemeen geen vocht. Dit is gunstig met het oogop het vervoer. Bij het transport van het droge materiaal treedt ech-ter in meerdere of mindere mate stofvorming en segregatie (afschei-ding) op, waardoor fijne deeltjes wegwaaien of naar onderen uit-zakken. Door bevochtiging van de toeslag kan men de neiging totsegregatie verminderen. Een in de V.S. aanvaard compromis is detoeslag in de fabriek tweederde van de in totaal te absorberenhoeveelheid water te laten opnemen en hem zo af te leveren.De kwaliteit van de n a t u u r l i j k e toeslagmaterialen, met namevan bims, is de laatste jaren in ons land sterk achteruitgegaan. Voorbelangrijke constructieve toepassingen komen ze dan ook mijns in-ziens niet meer in aanmerking, tenzij de kwaliteit rigoureus wordtverbeterd. Ook op de kwaliteit van sintels kan niet voldoende wor-den vertrouwd.Hoogovenslakken zijn in ons land van weinig belang als licht toeslag-materiaal, omdat ze grotendeels voor de cementfabricage wordengebruikt.Samenstelling van mengselsDe grondbeginselen voor het vervaardigen van goed beton zijn inhet algemeen:-- het gebruik van goed toeslagmateriaal met een geschikte korrel-verdeling;-- de juiste cementhoeveelheid;-- de minimale hoeveelheid water voor een goede verwerkbaar-heid (eventueel met toepassing van een luchtbelvormer of plas-tificeerder);-- goede verdichting en nabehandeling.De korrelverdeling van de fijne en grove toeslag en de gebruiktehoeveelheden van elk hebben een belangrijke invloed. Een goedgegradeerd toeslagmateriaal zal een minimum aan ruimte tussen dekorrels hebben en derhalve zal ook de hoeveelheid cementpasta,nodig om deze ruimte te vullen, minimaal zijn. Dit betekent eenmeest economisch gebruik van het cement, een maximale sterkte enzo gering mogelijke volumeveranderingen ten gevolge van krimp enkruip.Dit geldt voor elke betonsoort, onafhankelijk van het toeslagma-teriaal.Veel gebruikte maatstaven zijn:-- de fijnheidsmodulus, voor de korrelverdeling van het toeslagma-teriaal;-- de water-cementfactor, die in hoofdzaak de betonsterkte bepaalt;-- de zefmaat als maat voor de verwerkbaarheid.Cement XVII (1965) Nr. 3foto 5. voorbeeld van een kunstmatig licht toeslagmateriaal, vervaar-digd op een sinterband (hollith) (gebroken, hoekig)Geen van deze drie maatstaven is zonder meer van toepassing opmengsels voor licht beton.De fijnheidsmodulus, verkregen door w e g i n g van de op de ver-schillende zeven achtergebleven hoeveelheden, geeft voor lichte toe-slagmaterialen verkeerde (te lage) waarden, omdat de soortelijkegewichten van de grove en fijne korrels niet gelijk zijn. De fijnheids-modulus heeft namelijk in eerste instantie betrekking op het v o l u m e(door het zeven) en niet op het gewicht. Als de soortelijke gewich-ten van de verschillende korrelfracties bekend zijn, kunnen echter dejuiste fijnheidsmodulussen uit de gewichten worden berekend.De zetproef (slump test) geeft voor korrels met een kleiner soorte-lijk gewicht l a g e r e waarden dan voor korrels met een grotersoortelijk gewicht bij eenzelfde verwerkbaarheid. Deze waarden wor-den nog lager bij ruwe, hoekige korrels, zoals deze bij gebrokenlichte toeslagmaterialen voorkomen. Dit laatste is ook het geval bijhet normale, gebroken toeslagmateriaal.Bij gewoon beton blijft de water-cementfactor gedurende het men-gen en verwerken constant (afgezien van wat lekwater, verdamping,149fofo 3. voorbeeld van een natuurlijk toeslagmateriaal (bims)foto 4. voorbeeld van een kunstmatig licht toeslagmateriaal, vervaar-digd in een draaioven (Argexj (vrij gladde, ronde korrels)en dergelijke). Het in de toeslag aanwezige water wordt daaromeenvoudig op de toe te voegen waterhoeveelheid in mindering ge-bracht.Bij mengsels voor licht beton met droge toeslagmaterialen zal eendeel van het aanmaakwater door deze materialen geabsorbeerdworden. Het grootste deel van de absorptie heeft plaats tijdens hetmengen, maar de voortgaande absorptie daarna kan het mengselbij het storten onverwerkbaar maken en de verharding ongunstig be-?nvloeden.De voor de hand liggende oplossing lijkt het gebruik van met wa-ter verzadigde toeslagmaterialen. Dit kan worden bereikt door on-derdompeling in water gedurende een bepaalde tijd en daarna la-ten uitlekken. Deze werkwijze wordt dan ook vrij veel toegepast enmet goed succes.Voor het samenstellen van betonmengsels wordt veel gebruik ge-maakt van de methode van de absolute volumes van de componen-ten. Deze methode gaat echter alleen op voor niet-absorberendetoeslagen. Het absoluut volume van lichte toeslagmaterialen kan nietop de gebruikelijke manier (door onderdompeling in water) wordenbepaald, omdat het poreuze materiaal water absorbeert (tot 20 enmeer gewichtsprocenten). Gelukt het toch om op ??n of andere ma-nier het absoluut volume van het toeslagmateriaal te bepalen, danontstaat bij het vaststellen van de hoeveelheid water de vraag, hoe-veel het materiaal daarvan absorbeert tijdens het mengen en daar-na (het vochtgehalte v??r het mengen is gemakkelijk te bepalen).In het Amerikaanse voorschrift 'Recommended Practice for SelectingProportions for Structural Lightweight Concrete' (ACI Standard613A-59), is een vrij eenvoudige methode aangegeven, volgens wel-ke mengsels voor licht beton kunnen worden samengesteld en ge-controleerd. Hierbij zijn alle niet of moeilijk meetbare groothedenvermeden.Het mengsel wordt namelijk samengesteld op grond van de cement-hoeveelheid en niet van de water-cementfactor. Ook is het niet no-dig om de absorptie en het soortelijk gewicht van de lichte toeslag-materialen te bepalen; deze zijn immers al moeilijk genoeg in hetlaboratorium vast te stellen en op de bouwplaats wordt dat noglastiger.Wel moeten het vochtgehalte van de toeslag en het droge gewichtervan bekend zijn, maar die zijn eenvoudig te bepalen. Na samen-stelling van een proefmengsel volgens de in het voorschrift gegevenrichtlijnen, kunnen op eenvoudige wijze correcties worden aange-bracht, waarna met behulp van nog enige proefmengsels (waarvanproefstukken worden gedrukt) het meest geschikte mengsel kan wor-den gekozen.In de V.S. wordt algemeen de verwerkbaarheid van species voornormaal beton en licht beton verhoogd door het inbrengen vanlucht (luchtbelvormers). Hiermee wordt tevens een duidelijke toe-neming van de vorstbestendigheid bereikt, vooral bij gebruik van metwater verzadigde lichte toeslagmaterialen. De sterkte loopt in hetalgemeen iets terug, maar bij een 'normaal' luchtgehalte (4 ? 7%)en constant gehouden cementhoeveelheid is dit van weinig betekenis(fig. 6). Gladde, ronde toeslagkorrels met gesloten oppervlak (foto4, blz. 149) leveren beter verwerkbare mengsels dan scherpe en ge-broken toeslagkorrels (foto 5, blz. 149). Door toevoeging van een lucht-belvormer of plastificeerder kan de verwerkbaarheid van dergelijkestugge mengsels aanzienlijk verbeterd worden. Ze vragen ook inverhouding meer fijn toeslagmateriaal.Cementhoeveelheid (flg. 7)De hoeveelheid cement, die nodig is voor het bereiken van een ze-kere druksterkte, is afhankelijk van de soort en de sterkte van hettoeslagmateriaal (en van andere factoren, zoals water-cementfactor,korrelverdeling, en dergelijke). Deze hoeveelheid is voor alle soor-ten licht beton g r o t e r dan voor grindbeton, zoals blijkt uit proe-ven van S h i d e I e r (zie fig. 7), E n s en anderen. Dit is ookte verwachten, omdat bij licht beton als het ware een deel van hetmateriaal ontbreekt en bovendien, omdat de materiaalsterkte vanhet gebruikte toeslagmateriaal --zonder pori?n-- in het algemeenlager is dan die van grind en zand.Ook de hoeveelheden cement, benodigd om bij hetzelfde toeslag-materiaal een zekere sterkte te bereiken, kunnen van geval tot ge-val nogal verschillen (zie fig. 7).Er wordt nog op gewezen dat, indien voor betere verwerkbaarheid150fig. 6.eigenschappenvan licht-beton-mengselsmeer water wordt toegevoegd, ook meer cement moet worden ge-bruikt om dezelfde sterkte te verkrijgen, dus hetzelfde als bij grind-beton.Het ziet er, zo bekeken, voor het licht beton niet zo gunstig uit: debenodigde cementhoeveelheden zijn dikwijls meer dan IJ maal dievoor grindbeton (van dezelfde sterkte).Bezien we echter de w e r k e l i j k e h o e v e e l h e d e n cement,en niet de verhoudingen, dan zien we dat deze voor licht beton meteen sterkte van ca. 225 kgf/cm2in de buurt liggen van de minimum-cementhoeveelheid van 325 kg 'per m3, die in de G.B.V. 1962 voorgewoon beton is voorgeschreven (en die volgens sommigen wel wataan de hoge kant is). De bij de proeven toegepaste cementhoeveel-heden voor grindbeton voldoen bij lange na niet aan de G.B.V.-eisen, zelfs niet als men deze tot 300 kg per m3zou willen verlagen.Het verschil in benodigde cementhoeveelheid tussen gewoon betonen licht beton valt dus nogal mee, 'dank zij' de minimum-eis van deG.B.V., die vooral bedoeld is om een waarborg te scheppen vooreen voldoend dicht beton (ter bescherming van de wapening). Debetonkwaliteiten K160, 225 en zelfs 300 zijn met minder cementdan 325 kg per m3in grindbeton zeer goed haalbaar, mits aan desamenstelling en verwerking de nodige aandacht wordt besteed.Voor de hogere sterkten wordt het verschil in benodigde cement-hoeveelheid tussen licht beton en grindbeton geringer.Vervanging van de fijne lichte toeslag door normaal zand (fig. 8)Verwacht mag worden dat hierdoor de druksterkte toeneemt ten kos-te van een verhoging van het volumegewicht.Uit proeven van H a n s o n (American Concrete Institute) bleek, datde toeneming van zowel de sterkte als het volumegewicht nagenoegrecht evenredig was met de hoeveelheid door zand vervangen fijnetoeslag. Bij volledige vervanging door zand werden de volumege-wichten 10 ? 20% hoger dan die van licht beton zonder zand.De vereiste hoeveelheid aanmaakwater nam af bij toenemend zand-gehalte. Bij volledige vervanging bedroeg deze vermindering 12 tot14% van de hoeveelheid voor zuivere licht betonmengsels. De ce-menthoeveelheden, die nodig waren voor het bereiken van een be-paalde sterkte, konden worden verminderd met 0 tot ca. 85 kg perm3, als de fijne toeslag geheel door zand werd vervangen.De ultdrogingskrlmp liep 15 tot 35% terug, afhankelijk van het ce-mentgehalte. De elasticiteitsmodulus nam met toenemend zandgehal-te toe met 10 ? 30%, afhankelijk van de soort toeslag.De meng-elgenschappen werden verbeterd. De vermindering van detotale water- en cementhoeveelheid, benodigd voor een zekere zet-Ceraent XVII (1965) Nr. 3maat en druksterkte, was groter voor ruwe, hoekige, gebroken toe-slagmaterialen.De toepassing van gewoon zand in constructief licht beton in deV.S. is normaal, uit economische overwegingen, en als de toenemingvan het eigen gewicht geen bezwaar oplevert.Indien lichte toeslagmaterialen van grote afstand moeten wordenaangevoerd, kan het voordeliger zijn ter plaatse aanwezig, normaalzand toe te passen in plaats van licht 'zand', dat toch weinig min-der weegt.Corrosie van de wapening; Brandwerendheid; WaterdichtheidHet gevaar voor aantasting van de wapening hangt af van de kwa-liteit, de dichtheid en de dikte van de betondekking, van de wijdtevan eventuele scheuren en van de agressiviteit van het milieu.Het gevaar voor aantasting behoeft bij een d i c h t licht beton--waarin, dus alle tussenruimten opgevuld zijn, hetzij met kleinerekorrels, hetzij met cementpasto-- niet groter te zijn dan bij grind-beton. De Amerikaanse voorschriften maken dan ook geen onder-scheid tussen de betondekkingen van gewoon beton en licht beton.Wel dient hierbij te worden bedacht, dat de Amerikaanse betondek-kingen (van 0,75" voor platen en wanden tot 1,5" voor balken) gro-ter zijn dan de meeste Europese. Enige voorzichtigheid ten aanzienvan de in de G.B.V. 1962 voorgeschreven dekkingen lijkt dan ookvoorlopig nog wel gewenst, totdat door proeven meer zekerheid isverkregen.Het toeslagmateriaal mag vanzelfsprekend geen agressieve stoffenbevatten.Iets anders is het met de niet geheel dichte en de open mengsels(korrelbeton, bimsbeton), waar het gevaar voor aantasting wel de-gelijk onder de ogen moet worden gezien, en waar speciale maat-regelen kunnen worden overwogen, zoals het vooraf bestrijken metcementpap, het 'dopen' van de wapening in een anti-corrosiemid-del, het geheel omhullen van de wapening met dicht grindbeton, endergelijke. Deze betonsoorten zullen in het algemeen niet voor hethier bedoelde constructieve licht beton in aanmerking komen.De brandwerendheid van licht beton is aanzienlijk beter dan die vangrindbeton.Door een goede korrelverdeling van de toeslagmaterialen kan ookwaterdicht licht beton worden gemaakt, dat zelfs geschikt is voorde bouw van zeeschepen. Om staal te sparen, zijn in de V.S. in deeerste, maar vooral in de tweede wereldoorlog, tal van schepen vanlicht beton gemaakt ( in de laatste oorlog meer dan honderd). Ookin Duitsland zijn in de afgelopen oorlog schepen van licht beton ge-maakt, waarvoor ge?xpandeerde toeslag werd gebruikt, vervaardigdin een oude draaioven. In Rusland neemt men thans proeven metlicht beton voor scheepsbouw (Leningrad); men bereikt daar doortoevoeging van 1 - 5% ijzerchloride (FeCl3 een 20 ? 30% groteresterkte (vooral in het begin een sterke toeneming), terwijl ook devorstbestendigheid en de waterdichtheid toenemen.Onderzoekingen van de licht-betonnen scheepswand van een in 1919in de V.S. gebouwd schip toonden aan, dat 6 mm onder het opper-vlak het beton droog was, dat de wapening in uitstekende toestandverkeerde en dat de druksterkte 500 - 900 kgf/cm2bedroeg.Voor het licht beton van de schepen uit de tweede wereldoorlogwerd een druksterkte van minimaal 350 kgf/cm2vereist.Treksterkte; Schuine treksterkteDoor H a n s o n (American Concrete Institute) zijn vergelijkende on-derzoekingen verricht naar de treksterkte en schuine treksterkte vanlicht beton ten opzichte van grindbeton met dezelfde druksterkte.De schuine treksterkte van de onderzochte balken van licht betonvarieerde tussen ongeveer 60 en 100% van die van vergelijkbarebalken van gewoon beton, afhankelijk van het lichte toeslagmateriaalen de balkeigenschappen.Daarom is in het Amerikaanse voorschrift A.C.I. 318-63 'BuildingCode Requirements for Reinforced Concrete' voor berekeningen vol-gens de elasticiteitsmethode de toelaatbare schuine trekspanning vanlicht beton gesteld op 60% van die voor grindbeton met dezelfdesterkte. Dit geldt eveneens voor de uiterste schuine treksterkte bijtoepassing van de breukmethode.Er bleek een goede correlatie te bestaan tussen de schuine treksterk-te van balken en de splijttreksterkte van cilindrische proefstukken(Braziliaanse splijtproef). Dit mag ook worden verwacht, omdat al-fig. 7. benodigde hoeveelheden cement per m3voor het bereiken vaneen zekere sterkte bij verschillende licht-betonsoorten (1 t/m 7,10,13) en bij normaal beton (8) (proeven S h i d e l er)gemeen wordt aangenomen, dat de weerstand tegen schuine trekprimair samenhangt met de treksterkte. Daarom wordt dan ook desplijttrekproef, samen met de cilinderdrukproef, gebruikt voor de be-paling van de uiterste schuine treksterkte. Deze wordt in beginselberekend met de formule:Hierin is een factor die afhangt van de verhouding ab : j/a'br, waar-in Ob = splijttreksterkte, bepaald met de cilindersplijtproef. De factor Cvarieert van 1,1 tot 1,9 als de verhouding ab : j/o'br varieert van 4 tot6,67.Interessant is nog de invloed van het vochtgeha/fe op de splijttrek-sterkte. Bij drogen tot 50% relatieve vochtigheid bleek de splijttrek-sterkte van licht beton met 0 tot 40% te verminderen.De trefcsfer/cte van licht beton is doorgaans k l e i n e r dan die vangrindbeton met dezelfde druksterkte.E v a n s (Leeds, Engeland) geeft voor grindbeton:abr = 0,04.Q'br + 7,15 (kgf/cm2)en voor licht beton met 'Aglite' als toeslagmateriaal 75% hiervan.De Amerikanen beweren, dat de treksterkte niet recht evenredig ismet de druksterkte en beter benaderd wordt door de formule:f/g. 8. fysische eigenschappen van licht beton, uitgedrukt in percentagevan even sterk normaal beton, bij vervanging van het fijne lichtetoeslagmateriaal door zandCement XVII (1965) Nr. 3 151waarbij afhangt van de soort toeslagmateriaal.Dit komt neer op een relatief afnemende treksterkte bij toenemendedruksterkte, zoals ook uit proeven is gebleken.T a y l o r (Building Research Station, Engeland) vond dat de be-zwijklast op dwarskracht (schuine trek) bij balken met ge?xpandeer-de klei als toeslagmateriaal 78 - 88% bedroeg van die van gewoonbeton, terwijl dit bij balken met een toeslag van gesinterde vliegas83 - 93% was. Verder bleek, dat vergelijking van de toelaatbare be-lasting, berekend met de toelaatbare schuine trekspanningen in deEngelse voorschriften CP 114:1957 (B.S. Code of Practice for Rein-forced Concrete), met de gevonden bezwijkbelasting (van balkenzonder lijfwapening) zeer lage v e i l i g h e d e n opleverde, zo-wel voor grindbeton als voor licht beton (laagste waarden respec-tievelijk 1,24 en 1,04).E v a n s (Leeds, Engeland) vond z o n d e r beugels berekende waardenvan de breukschuifsterkte van 12 tot 17 kgf/cm2voor 'Aglite'-betonen ca. 17 kgf/cm2voor grindbeton. Met beugels waren deze waar-den gemiddeld 33% hoger. Hij komt tot een toelaatbare waarde vande schuine trekspanning van 4,3 kgf/cm2voor 'Aglite'-beton met eenveiligheid van 3 (min. 2,78). De schuine trekspanning wordt berekendmet de formule = D : b . z.Algemeen wordt toepassing van een lijfwapening (beugels) aange-raden, ook als de schuine trekspanningen beneden de toegelatenwaarden blijven, en wel om de volgende constructieve redenen:-- ze voorkomen het voortijdig bezwijken op schuine trek als gevolgvan krimpscheuren;-- ze verhogen de sterkte tegen schuine-trekscheuren;-- ze verhogen de breuksterkte van de balk op schuine trek.fig. 10. uitdrogingskrimp van beton met verschillende toeslagmaterialenbij licht beton was in het algemeen groter dan bij grindbeton.Het bovenstaande geldt niet voor de aanhechtingseigenschappen vankorrelbeton, cellenbeton en andere soorten licht beton met een ge-ringe sterkte. Daar is de aanhechting in de meeste gevallen duide-lijk inf?rieur aan die van grindbeton en van constructief licht beton.Daar zijn dan ook ten aanzien van aanhechting, las- en veranke-ringslengten speciale maatregelen op hun plaats, waarop in dit ar-tikel niet verder zal worden ingegaan.Krimp (fig. 10, 13, 14)Krimp ontstaat door uitdroging van de verharde cementlijm in betonen is onder meer afhankelijk van de soort toeslagmateriaal, het ce-mentgehalte, de water-cementfactor, de wijze van verharding en na-behandeling, de vochtigheid van de omgeving, de ouderom, endergelijke. De toeslagmaterialen verzetten zich tegen de krimp vande cementlijm, waardoor daarin trek ontstaat, terwijl in de toe-slagkorrels druk ontstaat. Het is duidelijk, dat poreuze toeslagkor-rels minder weerstand tegen deze druk zullen bieden dan massievegrindkorrels. De krimp van licht beton zal dus in principe groterzijn dan die van gewoon beton.Bij vergelijkende proeven wordt dit dan ook meestal geconstateerd(zie fig. 10). Bij proeven van S h ?del er bedroeg de uitdrogings-krimp van licht beton in de lage sterkteklassen, bij een ouderdomvan 6 maanden, tussen de 95 en 138% van die van gewoon beton(bij 50% relatieve vochtigheid). In de hogere sterkteklassen wordthet verschil met gewoon beton steeds geringer.Een reden, waarom veelal de krimp van licht beton in het beginkleiner blijkt te zijn dan men zou verwachten (ten opzichte van grind-beton), kan de aanwezigheid van water in de poreuze toeslag zijn, dater tijdens het mengproces --of daarvoor-- in opgenomen is. Door dezeinwendige vochtreserve wordt de uitdrogingskrimp tegengegaan enwordt ook de uiteindelijke krimpwaarde gereduceerd. Er blijkt eencorrelatie te bestaan tussen de elasticiteitsmodulus en de krimp. Dit isook te verwachten, aangezien beide samenhangen met de samendruk-baarheid van het toeslagmateriaal.Hetzelfde kan worden gezegd van de correlatie tussen krimp enkruip.Aanhechting (fig. 9)Volgens onderzoekingen van S h i d e I e r (American Concrete Insti-tute) waren de aanhechtingseigenschappen van een aantal soortenlicht beton nagenoeg gelijk aan die van grindbeton. Ten aanzien vande aanhechting wordt dan ook in het Amerikaanse voorschrift A.C.I.318 - 63 geen onderscheid gemaakt tussen grindbeton en constructieflicht beton. Gladde staven zijn echter niet toegestaan, behalve voorbeugels.De laagste aanhechtsterkte werd gemeten bi| bovenstaven in licht-betonsoorten, die uitgesproken 'bleeding' vertoonden. Voor derge- ?lijke staven gelden dan ook in de Amerikaanse voorschriften soort-gelijke bepalingen ten aanzien van aanhechting en laslengte als inde G.B.V. 1962 voorkomen.S h i d e I e r vond dat in de sterkteklassen 215 en 320 alle proef-stukken, op een enkele uitzondering na, bezweken of door vloeienvan het staal of bij een aanhechtspanning hoger dan ca. 65 kgf/cm2(bij verticaal ingebetonneerde staven).In de hogere sterkteklassen bezweken alle proefstukken bij een aan-hechtspanning hoger dan ca. 100 kgf/cm2. Er is een zekere corre-latie geconstateerd tussen druksterkte en aanhechting. Despreidingfig. 11. kruip van beton met verschillende toeslagmaterialen(sterkteklasse 320)152 Cement XVII (1965} Np. Sfig. 12. kruip van beton met verschillende toeslagmaterialen(sterkteklasse 215)toeslagmaterialen en cementsteen, wordt weerstaan. Normale toe-slagmaterialen, zoals grind, en dergelijke kruipen vrijwel niet ondernormale belasting. De kruip vindt dan ook hoofdzakelijk plaats inde cementsteen, en wel des te meer, naarmate deze jonger is. Overhet kruipgedrag van lichte toeslagmaterialen is nog weinig bekend.Alleen blijkt in vele gevallen de kruip van licht beton iets groter tezijn dan die van grindbeton. Dat men, vooral gedurende de eerstemaanden, veelal een lagere kruipwaarde vindt dan bij gewoon be-ton, kan, evenals bij de krimp, worden verklaard uit het langer voch-tig blijven van het licht beton door het in de pori?n aanwezige water.Bij toenemende sterkte wordt zowel voor grindbeton als voor lichtb?ton de kruip geringer, evenals het verschil in kruip tussen beidebetonsoorten.Uit Amerikaanse proeven is gebleken, dat de kruip in belangrijkemate afhankelijk is van twee factoren:?. de verhouding van de aangebrachte spanning tot de druksterktevan het beton (zie fig. 11 en 12);2. de soort toeslagmateriaal. (Wat hierbij de bepalende factor is,weet men nog niet goed. Wel is de kruip bij grove toeslag groterdan bij fijne; waarschijnlijk omdat fijne toeslag relatief sterker is).Wanneer de vrije krimp van beton op ??n of andere manier wordtbelet, dan ontstaan primair trekspanningen in het materiaal, die --als de totale kracht excentrisch aangrijpt-- met buigspanningen moe-ten worden gecombineerd. Omdat de treksterkte van licht beton la-ger is dan die van grindbeton, en de krimpvervorming in het alge-meen groter is, kunnen bij licht beton eerder krimpscheuren wordenverwacht dan bij grindbeton. De lagere elasticiteitsmodulus kan hierechter weer ten gunste werken.Er is nog veel te weinig over bekend, maar tot nu toe zijn geen ver-ontrustende dingen ontdekt.Door stoomverharding en autoclaaf-behandeling kan de krimp aan-zienlijk worden gereduceerd, evenals de kruip. Dit geldt echter ookvoor gewoon beton! (fig. 19).Kruip (fig. 11, 12, 13, 14)Onder de kruip verstaat met de niet-elastische vervorming onder be-lasting als functie van de tijd. De kruip is afhankelijk van dezelfdefactoren als de krimp, en bovendien van de grootte en de duur vande belasting, alsmede van de ouderdom van het beton op het tijd-stip van belasten.Terwijl krimp wordt veroorzaakt door inwendige krachten, die elkaarin evenwicht houden, is er bij kruip als regel ') een uitwendige krachtaanwezig, die door de samenstellende componenten van het beton:1) Een uitzondering vormt het zgn. 'Schwindkriechen', waarbij de door krimp ver-oorzaakte spanningen door krimp worden gereduceerd. fig. 14. staafgrafiek voor de omgerekende kruip en krimp na ??n iaar,voor elk toeslagmateriaalfig. 13. verloop van kruip en krimp met de tijd voor degemiddelde series A van licht beton en normaalbeton Over de kruip van licht beton is de volgende theoretische beschou-wing op te zetten:De krachten ten gevolge van uitwendige belasting worden opgeno-men door het toeslagmateriaal en de cementsteen, in evenredigheidmet hun stijfheden tegen vervorming. Bij grindbeton wordt dus eengroter deel van de kracht door de toeslag opgenomen dan bij lichtbeton. Dit resulteert in een grotere e| bij licht beton. Ten gevolgevan kruip onttrekt de cementsteen zich aan een deel van de kracht,zodat de toeslag meer krijgt.Daar bij grindbeton de cementsteen relatief minder krijgt, zal hijook minder kruipen dan bij licht beton.Omdat bij licht beton de cementsteen zwaarder belast is, zal hijmeer kruipen dan bij grindbeton en een relatief groter deel van dekracht overdragen aan de toeslag, die door zijn kleinere stijfheidweer meer zal vervormen.Dus twee factoren:-- bij licht beton werkt een groter deel van de kracht op de cement-steen, waardoor deze meer kruipt;-- door de kruip van de cementsteen wordt de belasting op de lich-te toeslag groter, en die bezit minder weerstand tegen vervor-ming dan grind.Door proeven zal de juistheid van deze redenering moeten wordengestaafd.Cement XVII (1965) Nr. 3 153fig. 15. verloop van E als functie van betondruksterkte en volume-gewicht (volgens Prof. Pauw)ElasticiteitsmodulusHet ?s duidelijk dat in principe de elasticiteitsmodulus E van lichtbeton lager zal zijn dan die van grindbeton met dezelfde sterkte,omdat als het ware een deel van het materiaal 'ontbreekt'. Volgenshet Amerikaanse voorschrift A.C.I. 318-63 (art. 1 102) mag voor be-tonsoorten met een volumegewicht van 90 tot 155 pcf (ca. 1450-2 500 kg/m3) de waarde van E worden berekend met de formule:In het gebied van de kubusdruksterkten van 300-600 kgf/cm2blij-ken beide formules niet veel te verschillen.In figuur 16 is het resultaat van een groot aantal metingen van Evergeleken met de formule uit de A.C.I.-voorschriften. Hieruit blijkt,dat de formule een goed statistisch gemiddelde geeft voor de mo-gelijke waarden van E, maar ook dat een flinke, individuele afwij-king moaeliik is.IN MEMORIAMDR. IR. B. VISSER9 oktober 1902 ,- 12 maart 1965Het geheel onverwachte bericht dat dr. ir.B. V i s s e r op 12 maartte 's-Gravenhage is overleden, heeftverscheidene betontechnici inons land ontsteld en hen doen beseffen dateen humaan collega envriend is heengegaan. Daarnaast zullenvelen nauwelijks op dit over-lijdensbericht gereageerd hebben, daar zij de naam en vooral depersoon van dr. V i s s e r niet of slechts terloops kenden. Want on-danks zijn buitengewone kwaliteiten --hij was een ingenieur in deware betekenis van dat woord-- plaatste hij zichzelf nooit op devoorgrond. Bescheidenheid was immers, naast uiterlijke kalmte, eenhem kenmerkende eigenschap.Nadat hij in 1926 aan de Delftse T.H. civiel-ingenieur was geworden,werkte hij gedurende twee decennia op diverse gebieden van deciviele techniek: eerst inpolderingen in de Biesbosch voor de gelijk-namige stichting, daarna in dienst van de Provinciale Waterstaat vanZuid-Holland tot 1947, behoudens een .onderbreking van enkele ja-ren, toen hij ingenieur van het Hoogheemraadschap Delfland was.In deze periode van twintig ?aren vond hij kennelijk het basismate-riaal voor zijn proefschrift 'Toepassing van de kansberekening opde regenval met het oog op polderbemaling', waarop hij in 1947 teDelft promoveerde tot doctor in de technische wetenschappen. Dezedissertatie is wat betreft de behandeling van het onderwerp type-rend voor de ingenieur V i s s e r , die immers als van nature de meestuiteenlopende problemen langs strikt wetenschappelijke wegen be-naderde.Toen hij in 1947 in dienst trad van Christian! & Nielsen N.V., waarmeehij overigens al in zijn Delflandjaren had samengewerkt bij de bouwvan een gemaal voor het hoogheemraadschap, begon hij een nieuweloopbaan, ofschoon deze in feite een logische voortzetting was vandie in voorafgegane jaren.Deze aannemingsmaatschappij, reeds van oorsprong nogal sterk ge-richt op niet-alledaagse bouwwerken, bracht hem in aanraking metde meest uiteenlopende theoretische en praktische vraagstukken dieopgelost moesten worden. Zo was hij indertijd nauw betrokken bijde bouw van de voorgespannen betonbrug over de AmsterdamseAmstel. Hij werkte mee aan de bestudering van de Nabla-ligger en dedaarmee samenhangende problemen. Van nog recentere datum is zijnaandeel in de bouw van de Rotterdamse Metro-tunnel en in die vanverscheidene grote utiliteitswerken.Vanwege zijn kennis en ervaringen werd hij lid van de speciale com-missie, die in 1957 de STUVO-Richtlijnen opstelde en in 1962 deRichtl ijnen Voorgespannen Beton (R.V.B. '62). Vanaf 1957 was hij lidvan het STUVO-bestuur en daarnaast had hij zitting in de STUVO-CUR-Injectiecommissie en in de CUR-Commissie 'Versnelde beton-verharding'.Bij al deze activiteiten --veelal in kleine kring-- hebben zijn colle-ga's hem leren kennen als een bijzonder begaafd ingenieur, die veel-al theoretisch te werk ging zonder echter daarbij de praktische kantvan velerlei zaken uit het oog te verliezen, en die bovenal bij ditalles steeds even menselijk bleef. Ook wie nooit in de gelegenheidwas om dr. V i s s e r te leren kennen of mee te maken, zal geziende blijvende resultaten van diens werken beseffen dat de Nederland-se betonwereld op 12 maart 1965 een belangrijk verlies heeft geleden.154 Cement XV! i (1965] Nr. 3fig. 16. betrekking tussen elasticiteitsmodulus, de druksterkte en hetvolumegewicht van beton (E bij a' = 0,4a'cyl)