ir. W.J. Bouwmeester-van den Bos, HBG CivielBeton is een materiaal dat in iedere gewenste vorm kanworden aangebracht en in deze vorm ook verhardt. Debekisting vormt de hiervoor noodzakelijke mal. Die bekis-ting wordt algemeen gezien en behandeld als slechts dehulpconstructie waarin het beton zijn uiteindelijke vormkrijgt. Een grove onderschatting! In de hedendaagsebouwpraktijk zijn er veel meer functies die een bekistingkan vervullen. De bekisting is namelijk ook een instru-ment waardoor de procesbeheersing van het bouwenwordt bepaald en kan zelfs het instrument zijn waarinhet beton zijn uiteindelijke kwaliteit krijgt.In vergelijking met andere takken van industriewaarin eveneens mallen worden gebruikt, moet debekisting lang steun geven, omdat beton pas zijnvorm krijgt na een zorgvuldige en langzame verhar-ding. Dat is niet een kwestie van minuten of uren,maar eerder van dagen en soms weken. In de kunst-stofindustrie bijvoorbeeld worden duizenden onder-delen gemaakt in een tijd waarin beton maar ??n-maal zal verharden.Verharding van beton is een ingewikkeld en nogaltijdrovend proces en het geschiedt daarnaast vrijwelaltijd op willekeurige plaatsen, soms in de `middleof nowhere' en onder vaak barre omstandigheden;geen zee gaat het te hoog (foto 1). Ook dit is vandaagde dag een aspect van bekisting, bepalend voor hetresultaat van de inzet.Omdat de bekisting geen deel uitmaakt van het de-finitieve bouwwerk, de repetitiefactor meestal kleinis en de bekisting weinig of geen restwaarde wordttoegekend, wordt de functie van bekisting beperktverondersteld, wat zich direct vertaalt in het feit datbekisting nauwelijks geld mag kosten. Echter, wemogen niet vergeten dat de bekisting een relatiefduur stuk gereedschap is. Bekisting neemt de helftvan de kosten van betonwerk voor zijn rekening(fig. 2) en wordt daarom dan ook altijd als te duurA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pB o u w t e c h n i e kcement 2002 320Bekisting ontwikkelt zich tot multifunctionele hulpconstructieBEKISTINGALS KWALITEITSINSTRUMENT1 | Het ankerblok van deOostbrug over de GroteBelt is op locatie (in deGrote Belt) gebouwdfoto's: D.A. de Buijzer2 | Kostenverdelingbetonwerkbeschouwd.Redentemeeromaandebekistingmeerfuncties toe te kennen: de bekisting zou tot een mul-tifunctioneel instrument moeten worden ontwik-keld om de kwaliteit van beton te be?nvloeden.D e f u n c t i e s v a n b e k i s t i n gDe vraag rijst welke kwaliteiten van beton door debekisting worden be?nvloed. In eerste instantiebetreft dit de esthetische kwaliteit. De belangrijkstefunctie van een bekisting is immers steun en vorm-geving tijdens de verharding. Daarnaast zijn er aller-lei ontwikkelingen waardoor de bekisting ook als`sturingsinstrument' optreedt: er worden functiestoegevoegd om het uitvoeringsproces te verbeteren,maar ook om de duurzaamheid van de constructiete verhogen. Voorbeelden hiervan zijn:? het meten van bekistingdrukken tijdens hetstorten, waardoor het stortproces wordt beheerst;? het sturen van de sterkteontwikkeling tijdens hetverharden, waardoor het uitvoeringsproces beterwordt beheerst;? het verbeteren van de kwaliteit van het opper-vlak, waardoor de duurzaamheid wordt ver-hoogd;? het voork?men van scheurvorming met verhar-dingsbeheersing, waardoor een duurzameconstructie wordt verkregen.Op al deze functies wordt nu nader ingegaan.V o r m g e v i n gDe bekisting is in eerste instantie bedoeld als malvoor het beton, om op die manier het beton zijn uit-eindelijke vorm te geven. Dat hiermee bijzondereresultaten kunnen worden bereikt, blijkt uit hetproject Brug 2001 (foto 3). De vorm van de brugpij-lers is zeer complex. Om deze in beton te realiserenis een unieke bekisting noodzakelijk. De bekistingis niet op het project gemaakt, maar in een fabrieken volledig op maat. Vanwege deze maatvastheid iser zelfs voor gekozen de bekisting als vlechtmal tegebruiken.De bekisting bepaalt de vorm van de constructie,maar heeft ook zeer zeker invloed op het uiterlijk vanbeton. De bekisting is de mal waarin het beton ver-hardt. Iedere aftekening die in de bekisting aanwe-zig is, wordt weergegeven in het eindresultaat. Eenslecht voorbeeld hiervan is het gebruik van een nietgoed sluitende bekisting. Hierdoor treedt lekkagevan cementwater op en dit geeft een lelijke afteke-ning op het beton. Een goed voorbeeld daarentegenis het gebruik van een profielmat. Dit leidt tot degewenste aftekening in het uiterlijk (foto 4).D e g e ? n s t r u m e n t e e r d e b e k i s t i n gNieuwe betonsoorten, zoals zelfverdichtend beton,hebben invloed op het uitvoeringsproces. Zij makeneen andere stortwijze mogelijk. Nu het verdichtenniet meer altijd noodzakelijk is, en daarmee debetonspecie in de bekisting niet meer bereikbaarhoeft te zijn, is het mogelijk de stortvolgorde om tedraaien. De traditionele manier van storten vanbovenaf, kan worden omgekeerd in het storten vanonderaf. Het klassieke voorbeeld is te vinden bij on-dergronds bouwen, waar vaak op onbereikbare plaat-sen van onder naar boven beton moet worden aan-gebracht.In de ontwikkeling van de perskist is deze traditio-nele manier van storten omgekeerd door van ondernaar boven te `storten'. De perskist is een bekistingwaarin het beton onder druk in een afgesloten bekis-ting wordt verpompt, waarbij gecontroleerd alleA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pB o u w t e c h n i e kcement 2002 3 213 | De vormgeving van desteunpunten van deEnne?s Heermabrug(Brug 2001) in Amster-dam is zeer complex4 | Het oppervlak van debuitenwanden van hetaquaduct Alphen aanden Rijn is bijzonder,door het gebruik vaneen profielmat in debekistinghoeken en gaten zich kunnen vullen. De perskist isdaarmee geen gewone bekisting.Naast extra zorg voor de afdichting van de bekistingen het aanbrengen van een aansluiting voor het vol-persen, is veel aandacht nodig voor het beheersenvan de bekistingdruk. De bekistingdruk wordt be-paald door de stijgsnelheid in het beton. Deze ligtvast in formules waarvan de relevantie niet altijdeven duidelijk is, vooral bij de nieuwe betonsoorten.Hierbij komt nog dat bij de perskist de betonspecieonder druk in de bekisting wordt aangebracht.Vandaardatbijhetstortenmetdeperskistdebeheer-sing van de bekistingdruk van groot belang is. Wordtde bekistingdruk overschreden, dan is het gevolg datde bekisting bezwijkt. Een ongewenst risico; daaromis de perskist een geinstrumenteerde bekisting.Op de bekisting zijn voorzieningen aangebracht omde bekistingdrukken te meten. Hierdoor wordt metde perskist gecontroleerd gestort. Meten is hierbijweten: door de drukmeters wordt aangegeven datsneller of langzamer kan worden gestort (fig. 5).Uiteraard is er een bewaking in de vorm van eenalarmfunctie, die waarschuwt bij overschrijding vande bekistingdruk.De perskist is daarmee dus een bekisting met ver-schillende functies:? het geven van steun aan de betonspecie totvoldoende sterkte? en het mogelijk maken van andere stortvolgordenmet de beheersing van het stortproces.Kortom: de perskist is een bekisting die is ontwor-pen om het stortproces verder te beheersen door decontrole van de bekistingdrukken, en zo nodig in tegrijpen.S t e r k t e o n t w i k k e l i n gAls we het hebben over be?nvloeding van de kwali-teitvanbeton,danwordtineersteinstantiedesterktebedoeld.Dedoorloopsnelheidvanbekistingismeest-al gekoppeld aan het halen van een zekere sterkte.Een sterkte die het beton zal moeten hebben bereikt,voordat bekisting kan worden weggehaald. De bekis-ting kan dus niet worden verwijderd, voordat hetbeton een zekere sterkte bereikt heeft.Vooral in de winter ontstaan hierdoor problemen inhet uitvoeringsproces. Dit betreft dan relatief dunneconstructieonderdelen, die in een stalen bekistingworden gestort. Door het grote warmteverlies naarde omgeving vertraagt de sterkteontwikkeling zeerof komt zelfs stil te staan. Met als gevolg een langetijd voordat voldoende sterkte is bereikt voor ontkis-ten. Hierdoor wordt de beoogde cyclus niet gereali-seerd en kan een achterstand in de planning ont-staan.Vandaar dat in zulke gevallen er soms voor wordtgekozen de temperatuur in het beton kunstmatighoog te houden. Een bekend voorbeeld hiervan isde knuffelkist (zie ook het artikel op blz. 54). Bij deknuffelkist wordt de bekisting met warm water op-gewarmd, waardoor de sterkteontwikkeling snellerverloopt. Een andere mogelijkheid om de sterkte-ontwikkeling te versnellen, is de bekisting met elek-trische verwarmingskabels te verwarmen. Hiervoorworden op de buitenzijde van de stalen bekisting-plaat over de gehele lengte verwarmingskabelsgeplakt.Debekistingwordtge?soleerdomdewarmtezoveel mogelijk in de bekisting te behouden.Er zijn zeer goede resultaten te boeken met dezemanier van procescontrole. Het is bijvoorbeeld mo-gelijk (fig. 6) de temperatuur in een wand van 300mm met 10 ?C te verhogen. Dit voorbeeld is uitge-voerd bij een omgevingstemperatuur van 10 ?C. Bijlagere buitentemperaturen zal het verschil oplopen,en daarmee het verschil in sterkteontwikkeling. Metde verwarmde bekisting kan dagen eerder wordenontkist.De verwarmde bekisting is daarmee dus een bekis-ting met verschillende functies:? het geven van steun aan de betonspecie tot vol-doende sterkte? en de beheersing van de sterkteontwikkelingtijdens de verharding.Kortom de verwarmde bekisting is een bekisting dieis ontworpen om het uitvoeringsproces te beheersendoor de sterkteontwikkeling van beton te sturen.O p p e r v l a k t e k w a l i t e i tDuurzaamheidvanbetoniseenonderwerpdatvolopin de belangstelling staat. In de landen om ons heen,Engeland, Duitsland en Denemarken, wordt de be-kisting ingezet voor de verbetering van de duur-zaamheidvanhetoppervlakvanhetbeton.Hetbetondat tegen de bekisting verhardt, vormt immers debuitenhuid van het beton en is daarmee van grootbelang voor de duurzaamheid van de constructie.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pB o u w t e c h n i e kcement 2002 3225 | Gemeten centerpenkrach-ten bij proef met perskistMet de bekisting kan invloed worden uitgeoefend opde buitenhuid en daarmee op de duurzaamheid vanhet beton.Hoe wordt nu de duurzaamheid van het beton via debekisting verbeterd? Van het beton weten we dat hoelager de water-cementfactor is, hoe duurzamer hetbeton wordt. Wanneer in het oppervlak het water uitde betonspecie wordt afgevoerd, dan zal de water-cementfactor in het oppervlak dalen en ontstaat eendichtebetonhuid.Doordezedichtebetonhuidzullentransporten met agressieve stoffen worden bemoei-lijkt. Dit leidt tot een duurzaam beton.Voor het afvoeren van het water wordt de bekistingdrainerend gemaakt. Hiertoe wordt veelal gebruikgemaakt van textieldoeken (bijv. Zemdrain), die opde bekisting worden aangebracht. Deze textieldoe-ken bestaan uit een filterlaag, waardoor het water ende lucht uittreden uit de betonspecie, en een drai-nagelaag, waardoor het water en de lucht wordenafgevoerd.Bij het gebruik van textieldoeken moet wel wordenbedacht dat het effect niet blijft bestaan. De textiel-doeken raken vervuild met cementresten, waardoorde werking vermindert. Hierdoor is een textieldoekbeperkt inzetbaar. Een neveneffect is verder de afte-kening van de doeken op het betonoppervlak. Hetoppervlak dat ontstaat is niet glad, maar licht gerof-feld.Toch kan het gebruik van een drainerende bekistingleiden tot een verbetering van de kwaliteit van hetoppervlak. Een voorbeeld van het effect hiervan opde wateropname is zichtbaar in figuur 7.De drainerende bekisting is daarmee dus een bekis-ting met verschillende functies:? het geven van steun aan de betonspecie tot vol-doende sterkte? en het verbeteren van het oppervlak van hetbeton door het afvoeren van overtollig water.Kortom de drainerende bekisting is een bekisting,die kan worden ingezet om de duurzaamheid vanhet betonoppervlak te verbeteren.K w a l i t e i t v a n h e t b e t o nDe beheersing van de betonverharding is eropgericht de duurzaamheid van constructies te verho-gen. De verharding van beton is een reactie waarbijeen aanzienlijke hoeveelheid warmte vrijkomt. Dezewarmte heeft een temperatuurverhoging van betontot gevolg en het beton zal uitzetten. Als het betonweer krimpt en zich niet voldoende kan vervormenomdat het vastzit aan eerder gestort beton, kan ditleiden tot doorgaande scheurvorming. Doorgaandescheuren in beton geven bij waterdichte constructiesaanleiding tot problemen met de duurzaamheid.Door de scheuren zal continu water lekken, met alsgevolg aantasting van de wapening, corrosie.Als maatregel om scheurvorming te voorkomen kankoeling worden toegepast om overtollige warmte viakoud water af te voeren. De verhoging in betontem-peratuur wordt minder, doordat een deel van dewarmte aan het water wordt overgedragen en afge-voerd. Dit leidt tot een kleinere temperatuurstijging,waardoor de verhinderde vervorming vermindert.De scheurvorming treedt hierdoor niet op, waardoorde duurzaamheid van de constructie wordt ver-hoogd.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pB o u w t e c h n i e kcement 2002 3 23ballast keerwand05101520250 5 10 15 20 25tijd [uren]temperatuur[?C]dekking(verwarmd) hart (verwarmd) dekking (niet verwarmd) hart (niet verwarmd)Rijpheid0501001502002503003504004505000 5 10 15 20 25tijd [uren]Rijpheid[?Ch]niet verwarmde kist verwarmde kistbepaling met standaard ISAT test volgens BS 1881:part 5 section 6 / ouderdom beton 28 dagengrade betonkwaliteitstandaard bekisting drainerende bekistingvergelijking water opname oppervlak betoncumulatievewateropname7 | Wateropname beton meten zonder drainerendebekisting6 | Temperatuur- en daarvanafgeleide sterkteontwik-keling van een wand ge-stort in een `verwarmde'bekisting en in een `niet-verwarmde' bekistingHet idee achter de koelkist (foto 8) is om de koelingniet als koelbuizen in het beton aan te brengen, maarals koelkanalen in de bekisting. De verhardings-warmte wordt dan door deze kanalen afgevoerd. Hetgrote voordeel hiervan is, dat de koelkanalen slechts??nmaal op de bekisting worden aangebracht endaarna voor alle storten met deze bekisting kunnenworden gebruikt.De koeling is met de koelkist verwerkt in de huid-plaat van de bekisting; er zijn geen belemmeringenin het stort, aanpassingen kunnen vlak voor het stortdirect worden doorgevoerd. De flexibiliteit van hetbouwproces wordt sterk vergroot.Met de koelkist vervallen de buizen en koppelingenin de betonspecie, die onder druk moeten functio-neren. Er is dus ook geen kans op lekkage in hetstortenallegevolgenvankwaliteitsverlies.Bovendienblijft het stort maximaal toegankelijk voor een beterkwaliteitsproduct.In de winter bestaat bij koelbuizen vol water hetgevaar van bevriezen en kapot drukken van beton.De koelkist kan ook bevriezen, maar nooit het betonkapot maken. Schade en gebreken aan beton wordengeminimaliseerd.Doordat de koelkist van de buitenkant over het heleoppervlak koelt, ontstaat een gunstiger spannings-verdeling dan bij een geconcentreerde koeling viakoelbuizen. Bij vergelijkbare koeling is het risico vanscheurvorming bij gebruik van de koelkist kleiner.De koelkist is daarmee dus een bekisting met ver-schillende functies:? het geven van steun aan de betonspecie tot vol-doende sterkte? en de beheersing van de verharding om de duur-zaamheid te waarborgen.Kortom de koelkist is een bekisting die is ontworpenom de kwaliteit van beton te be?nvloeden door hetverhardingsproces te beheersen.C o n c l u s i e e n s a m e n v a t t i n gDe bekisting is noodzakelijk om beton zijn uitein-delijke vorm te geven. Daarnaast worden tijdens deverharding ook de sterkte en duurzaamheid vanbeton gevormd; een minstens zo belangrijk proces,waarindebekistingcentraalstaat.Debekistingkomtin de constructiebouw vaak in een ??nmalig gebruikvoor. De kosten aan bekisting besteed zijn vaakmeerdandehelftvandemaakkostenvanbetonwerk.De bekisting bekleedt de centrale plaats in het uit-voeringsproces en moet multifunctioneel inzetbaarworden gemaakt.Het blijkt dat een bekisting op eenvoudige wijze kanworden uitgebreid om verschillende functies te ver-vullen. Dit hoeft niet ten koste te gaan van steun envormgeving, het eerste doel waarvoor een bekistingwordt ontworpen. Sterker nog: enkele van de ge-schetsteontwikkelingenbespoedigenhetuitvoerings-proces, of zijn van grote invloed op de uiteindelijkekwaliteit van het beton en daarmee van grote invloedop de duurzaamheid van de constructie.Concluderend kan worden gesteld dat de bekistingin de toekomst de hulpconstructie is, niet waarin,maar waardoor beton haar kwaliteit krijgt. L i t e r a t u u r1. Prins, P.C. , lezing Stubeco Uitvoeringsdag,15 mei 2001.2. Waayer, G.A. en R.H.C. van Berkel, Betonver-werking, omgekeerde bouwvolgorde. Internerapportage R?21?02 HBG Halftime deelplan2.1.3. Price, W.F., Controlled Permeability Form-work. Concrete Society/CIRIA, 2000.4. Reus, M. de, projectgegevens Verlegde Haven-spoorlijn.5. Bouwmeester-Van den Bos, W.J., Innovatievekoelkist bij bouw kadermuur.Cement 1997 nr. 3.A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pB o u w t e c h n i e kcement 2002 3248 | Koelkist in gebruik bijbouw tunnelelementenTweede Beneluxtunnel