IWONINGBOUW IUI1VOERlNGSTECHNIEK I IGIETBOUW - EEN SNELLE ENECONOMISCHE BOUWWIJZEVOOR WONINGENing.D. de Bondt en ir.H.G.B.Spekhorst, de Bondt BV, raadgevend ingenieursbureau voor milieu- en bouwtechniek,RijssenIn zowel eengezinswoningen als etagewoningen is gietbouw een bekendebouwtechniek. In de jaren '60 en '70 is deze techniek naast de grote elem.entenbouwbijzonder veel toegepast. Toen waren de contingenten groot; bouwstrom.en vanhonderden woningen waren geen uitzondering.De zaken liggen nu anders m.et kleinere series en een veel groter accent op variatiesin de afzonderlijke woningen. Maar ook nu speelt gietbouw een rol van betekenis.Constructieve en betontechnologische aspecten, alsm.ede een m.arktverkenningvorm.en de hoofdzaken van dit artikel.Boven peil bestaat de drager vaneen groep geschakelde en!ofge-stapelde woningen minimaal uithet samenstel van verdiepingvloeren,dakvloeren,woningscheidendewandenen eindwanden (fig. 1).Beton is een zeer geschikt materiaalvoor een dergelijke drager. Het is sterken duurzaam, bezit de voor de vereistegeluidisolatie gewenste massa en het is'aanpasbaar' in kwaliteit, vorm enafme-tingen.Bovendien kan de stabiliteit van het ge~bouw, ook in de bouwfase, geheel wor-den ontleend aan het betonskelet, zon~der gebruikmaking van dwarswandenen gevels.wapening. Ookmetongewapendewan-den is het betonskelet een monolieteconstructie diezijn stabiliteitinde 'slap-pe' richting kan ontlenen aan de kno-pen.Dit betekent dat de architect een opti-male ontwerpvrijheid heeft omdat hijniet wordt gehinderd door dwarswan-den of gevelvullingen die nodig zijnvoor de stabiliteit. Indien later een her-indelingvan de woning gewenst is, geeftdeze vrije ruimte-indeling tal van mo-gelijkheden.Het ontbreken van dwarswanden geeftbovendien een kostenbesparing in defundering, omdat alleen onder debouwmuren een funderingsstrook aldan niet op palen nodig is. Een anderebesparing treedt op tijdens de uitvoe-ring, aangezien tijdelijke stabiliteits-voorzieningen niet nodig zijn.Inveel ontwerpenwaar combinatiesvanfuncties te vinden zijn, zoals winkels ofparkeerruimten met daarboven wonin-gen, kunnen dragende wanden niet al-tijd vanafde onderste vloer worden op-getrokken. Veelal zal op een kolom-menraster de wandenstructuur van dewoningen worden geplaatst.De betonwand, doorgaand over ??n ofmeer lagen, kan dan fungeren als wand~ligger,waardooropdekolommeninveelgevallen geen extra balk nodig is (fig. 3).Betonnen drager, een samenstel van verdiepingvloeren, dakvloeren,woningscheidende wanden en eindwanden1Bijzonderheden over constructieen geluidisolatieKenmerkend voor gietbouwis het veel-al ontbreken van constructieve wand-We spreken van gietbouw als de beton-nen drager geheel ofgrotendeels in hetwerk wordt gestort, waarbij een repete- I----------------------------------lrende systeembekisting in een vaste cy-clus wordt ingezet. Gietbouw is geenvastliggend bouwsysteem, maar eenaanpasbare bouwmethodiek.De methodestamtuitFrankrijkenvondeen kleine dertig jaar geleden haar wegnaar andere landen. Nederland is eenvandebelangrijkstegietbouwlanden terwereld geworden. De grote doorbraakin dejaren '60 en '70 was een gevolg vande behoefte aan massaproduktie vanwoningen.De huidige gietbouw is veel meer ge-richt op kleinereseries,afwijkende plat-tegronden en meer variatie (foto 2).70 Cement 1992 nr. 42 Gietbouw in een project met diverse woningtypenGalerijflatsbezittenaanweerszijdenvande langsgevels galerijenenbalkons.Vrij-wel altijdwordendeplatendaarvoorge-prefabriceerd en later aangebracht, bij-voorbeeld op eveneens gepre-fabriceerde consoles. Deze consolesworden bij de ruwbouw in de wandbe-kisting gesteld en vormen na het storten??n geheel met de wand (fig. 4).Devloeren, die meestal in het overspan-ningsgebied van 5,40 tot 7,20 mliggen,worden op de gebruikelijke wijze doorde constructeurgedimensioneerd. Maarde minimale dikte wordt mede bepaalddoor eisen van geluidisolatie en door demaat van in te storten leidingen.De dikte van verdiepingvloeren in een-gezinswoningen moet inverband metinte storten leidingen meestal groter zijndan de constructief vereiste 160 ? 170mmoGeluidisolatie voor woningscheidender-~~~~~~~~~~~~----' vloeren (flatbouw) vereisteen massa vanminimaal 450-500 kg/m2? Bij een af-werkvloer van 30 mm is dan een vloer-dikte van 170 tot190 mm nodig. Als eenafwerkvloer ontbreekt is een vloerdiktevan 190 tot 220 mm nodig.Ankerloze spouwmuren als womng-scheidende wanden bij eenge-zinswoningenzijn ookin gietbouw mo-gelijk, maar worden relatiefweinig ge-maakt. Oorzaak daarvan zijnde kosten.Bij ankerloze spouwtnuren zijn voor destabiliteit w?l dwarswanden of stabi-liserende gevelelementen noodzakelijk.Dit staat enigszins op gespannen voetmet de gangbare economische grenzenin de woningbouw.De constructief vereiste betonsterkte-klassehoeftmeestal nietal te hoogte lig-gen. De gewenste ontkistingstijden, sa-menhangend met de bouwcyclus, vra-gen een snelle sterkte-ontwikkeling.Daarom worden betonsamenstellingengekozen die zijngebaseerd op een sterk-teklasse B 25 ofhoger.Een snelle sterkte-ontwikkeling ver-hoogt de bouwsnelheid en beperkt debekistingskosten. Afhankelijk van kos-ten, mogelijkheden en voorkeur kan deaannemer kiezen uit de koude en dewarme gietbouw. In het eerste gevalwordt een snel verhardend mengsel ge-bruikt,inhettweede gevalwordtdever-harding van het beton versneld doortoevoeren van warmte gedurende deBekistingBij gietbouwworden tweesystemenon-derscheiden: tunnelbekisting en wand-plus tafelbekisting. Bij beide systemenkunnen de stortnaden in de vloerenmidden boven een wand ofop ongeveer1/4 van de overspanning worden geko-zen (fig. 5).Voor eindwanden wordt veelal een dik-te van 120 ? 150 mm gekozen. Voor dewoningscheidende wanden valt vanuitde gewenste modulaire maatvoering dekeus vaak op 200 ? 230 mmo De wandVan 230 mmdikheeft eenmassa dievol-doende is om te fungeren als woning-scheidendewand (ten minste 500 kglm2in verband met luchtgeluid).Uit constructief oogpunt zijn dezewandmaten voor de meeste woonge-bouwen voldoende groot.stekwapening4 Prefab balkon op prefab console3Bouwmuur als wandligger bovenkolommenIn verband met ontkistingseisen ver-dient hetde voorkeurwanden aan beidezijden en vloeren aan de onderzijde vol-komen vlak te houden. Uiteraard kun-I----~--~----~----,-.....jnen sparingen en inkassingen wordenmeegenomen.Cement 1992 nr. 4 71IWONINGBOUW IUITVOERINGSTECHNIEKI. ;a.eerste uren na het storten. Een snelleresterkte-ontwikkeling maakt eerderontkisten mogelijk.De bekistingen voor warme gietbouwmoeten van staal (of aluminium) zijn.Als bekisting voor koude gietbouw kanook hout worden gebruikt.c.b.I~eerder gestortS a. Tunnelbekisting, stortnaad boven de wand ofin het veldb. Wand- en tafelbekisting, stortnaad boven de wandc. Wand- en tafelbekisting, stortnaad in het veldDe bekistingvoorgietbouwwasvroegereen projectgebonden produkt. Tegen-woordig echter wordt deze bekistingontworpenals een universeel toepasbaargereedschap. Met standaard passtukkenis de bekisting eenvoudig aan te passenaan afwijkende overspanningen, zelfs in??nbouwstroom. Momenteel ishet mo~gelijk een bekisting te huren te zamenmet alle hulpmater?eel zoals steigers enisolatiekappen.Technische ontwikkelingen hebben ge-I------~~-~~--~_~ ~ ~--~~-~~__j leid tot betere en gemakkelijker te han-teren bekistingen en tot systemen dieuitermate geschikt zijn voor bijzondereen gecompliceerde skeletvormen (fig. 6).6Voorbeeld van een woningtype dat zich leent voor uitvoering in gietbouw enook zo is uitgevoerd (project Customized Housing op de Buitenexpositie vande woningbouw RAl van 1990)L72 Cement 1992 nr. 47 Voorbeeld van het temperatuurverloop ineen verhardende betonconstructiebij koude gietbouw, ontwikkeling van de rijpheid en de daaruit berekende?druksterkte in een 170 mm dikke vloer(320 kg portlandcement klasse eper m 3, C~waarde 1,40, buitentemperatuur tijdensstorten 10 oe, minimumtemperatuur 's nachts 4 oe, matige tot harde wind,temperatuur betonspecie bij aanvoer: 15?C)Gietbouw nu en in de toekomstDe revival van gietbouw als industrieelbouwproces is sterk gestimuleerd doorontwikkelingen in de bekistingsindu-Bij koude gietbouw is menselijkingrij-penop eeneenmaalgestartverhardings-proces niet mogelijk. Bij warme giet~bouw is dat wel het geval, ook met derijpheidscomputer.De warmtetoevoer wordt daarmee Zo-danig automatisch geregeld dat, onge-achtdebuitentemperatuur,debenodig-de druksterkte in de beschikbare tijdwordt bereikt met een minimaal ener-gieverbruik, rekening houdend met eenaantal randvoorwaarden.Weekendstorten hebben 48 uur extraverhardingstijd. Vaak is het dan moge-lijk de verwarming achterwege te latenof een aangepast mengsel te gebruiken.Temperatuur- en'VochthuishoudingOver het vochtgehalte in woningen zijnde laatste jaren nogal eens warrige be-richten geweest. Het is echter een vast-staand feit dat eengietbouwwoningzichgelijk gedraagt aan een woning van eenander steenachtig materiaal en vloerenvan beton.Uiteraard is er wel een groot verschiltussen steenachtige skeletbouw enhoutskeletbouw, met name in hetwarmte-accumulerend vermogen vanwanden en vloeren. Van dit vermogenkan bij gietbouw gebruik worden ge-maakt bij ontwerpen waarin passievezonne-energie een rol speelt.IBETDNTECHNOLOGIEN/mm2(afgerond op 0,5)druksterkte3,05,57,58,510,011,512,514,0De verhardingsproef met tempe-ratuurregeling wordt bij gietbouw als teduur en te gecompliceerd ervaren.De oplossing ligt bij de rijpheidsmetho-de, zoals omschreven in de VBU enCUR-Aanbeveling 9. Veel gietbouwersmaken tegenwoordig gebruik van een'rijpheidscomputer', die gedurende deeerste uren na het storten het tempera-tuurverloopvolgt op een aantalmaatge-vendeplaatsen en daaruit de rijpheid af-leidt. De methode is gemakkelijk toe-pasbaar, mede omdat veel van de beno-digde gegevens door de betoncentraleworden verstrekt.Figuur 7geefteenvoorbeeldvan de ont-wikkeling van de rijpheid en de druk-sterkte op basis van de verhardingstem-peratuur.Ontkistingssterkte,procesbeheersingIn alle gevallen is het van groot belangdat een vloer direct na het stortenwordtafgedekt, bijvoorbeeld met een isole-rende kap.Bekistingsvlakken die in aanraking ko-men met de buitenlucht, worden vaakge?soleerd.Om te kunnen ontkisten moet de be-reikte druksterkte op dat moment wor-denaangetoond. DeVBU 1988staatnietlanger toe de druksterkte te bepalen metde terugslaghamer. Normale controle-kubussen geven, waar ook geplaatst,geen betrouwbaar beeld omdat ze eenandertemperatuurtrajecthebben door-lopen dan het beton in vloer ofwand.IWONINGBOUWtijdstip temperatuur rijpheidh.min ?C och16.00 16 317.00 17 2318.00 22 4819.00 23 7620.00 23 10421.00 24 13322.00 26 16523.00 27 19924.00 29 23601.00 29 27302.00 29 31303.00 30 35304.00 31 39505.00 31 43506.00 30 47407.00 29 512De meeste betoncentrales zijn in staatdesamenstelling van de betonspecie af testemmen op de heersende buitentem-peratuur en, bij warme gietbouw, op decapaciteit van de verwarmingsinstalla-tie.In die tijd moet de vereiste ontkistings-sterkte worden bereikt. Voor vloeren isdat meestal 14 N/mm2, voor wandenkan met 3,5 N/mm2worden volstaan.Bij koude gietbouw wordt snel verhar-dend cement gebruikt. In Nederlandbetekent dat portlandcement klasse C,soms gemengd met pc A als de weers-omstandigheden dat toelaten. Ook hierwordt over het algemeen een sterkte-klasse B 25 toegepast, al wordt somsmeer cement gedoseerd dan voor deeindsterkte vereist is.Om die cyclus te kunnen waarmaken,voor minimale kosten en met maximalezekerheid, moet de aannemer kiezentussen wel of geen warmte toevoeren,ofwel 'warme' of 'koude' gietbouw. Inbeide gevallen is deskundige ondersteu-ning door de betoncentrale onontbeer-lijk.Soms is een warmtebehandeling nietmogelijk omdat bijvoorbeeld het ge-bruik van gastanks op bewoonde loca-ties verboden is.Bij warme gietbouw gebruikt men bijvoorkeur hoogovencement, omdat be-ton gemaakt met deze cementsoort bo-ven25?Csnellerverhardt danbetonmetportlandcement.Voor het verwarmen van vers gestortebetonspecie gebruikt men kachels ofin-fraroodstralers, beide meestal gasge-stookt, die onder de vloerkist wordengeplaatst terwijl de ruimte aan voor- enachterzijde wordt afgedekt.De VBU (Voorschriften Beton Uitvoe-ring) normeert de warmtebehandeling,doch stelt geen grens aan de betontem-peratuur. Meestal wordt daarvoor 55 ?60?Caangehouden. Hogere temperatu-ren kunnen schade veroorzaken aan inhetbetonen aaningestorte kunststoflei-dingen.De warmtetoevoer wordt na een aantaluren gestaakt. Meestal loopt daarna debetontemperatuur nog wat op voordatde temperatuurdaling inzet.Overhetalgemeenwordtbetonsterkte-klasse B 25 gebruikt.Betonte?hnologieMeestal is de ruwbouw zo georgani-seerd dat er elke werkdag beton wordtgestort in dezelfde bekisting. Dat bete-kent dat er vier maal per week een 24-uurs cyclus is, waarvan 15 ? 16 uur be-schikbaar zijn als verhardingstijd.Cement 1992 nr. 4 73IWONINGBOUW IUITVOERINGSTECHNIEKstrie en door de opkomst van de rijp-heidsapparatuur.Een bijkomende factor is de tegen-woordige mogelijkheid om bekistingente huren.Door deze ontwikkelingen is de econo-mische ondergrens van de seriegroottegedaald tot enkele tientallen woningenper project of per combinatie van pro-jecten.Kleine series woningen maken giet-bouwnu ookaantrekkelijkvoor de klei-nere bouwbedrijven. Dit wordt gesti-muleerd door een betere dienstverle-ning vanuit de bekistingindustrie, zoalshetmakenvan de bekistingplannen.Ook moeilijke en discontinue platte-74gronden zijn nu vertaalbaar in giet-bouw. Daaruit is de trend ontstaan ookandere gebouwen dan woningen uit tevoeren in gietbouw.De ontwerp- en indelingsvrijheden vande architect hebben prof~t voor eige-naar en bewoner en ondervinden eengroeiende waardering (foto 8a-c).De relatiefgeringe factor arbeidskostenis nu en later een belangrijk element bijkostenbeschouwingen, want arbeids-kosten hebben de neiging voortdurendte stijgen.Tot slot een aantal wensen, die ons in-ziensop korte termijn gehonoreerd die-nen te worden om gietbouw maximalekansen totverdere ontplooiing te geven:- het laten vervallen van de bij gestapel-de bouw voorgeschreven randkorfjesen dergelijke in overigens ongewa-pende wanden;- het zo mogelijk verlagen van de on-dergrens van de ontkistingssterktevoor vloeren, met name bij kleinereoverspanningen en bij het toepassenvan een tijdelijke onderstempeling nahet ontkisten;- het beschikbaar komen van een'handboek gietbouw', geschikt voorarchitect, constructeur, betoncentraleen aannemer;- allebetoncentrales moeten voor kou-de gietbouw portlandcement klasse Ckunnen leveren, voor een niet te veruiteenlopende prijs;- het uitbannen van eigenzinnige eisenen wensen van sommige gemeente-lijke bouw- en woningtoezichten, zo-dat elk gietbouwproject overal gelijkbehandeld kan worden.Cement 1992 nr. 4