ir.M.J.A. vanSambeekBouwgroep Hurks, Eindhoven Prefab beton,passend antwoord op eentraditionele vraagsectoren jaarproduktie Nederlandse betonindustrie(x miljoen gld)w-bouw u-bouw totaalconstructieve bouwelementen 330 150 480- palen- vloersystemen- draagstructuren- dragende gevelelementencasco's voor de woningbouw 100 100- wand- en vloerplatenniet-constructieve elementen 50 70 120- lateien, gevelbanden- galerijplaten- trappen, bordessentotaal 480 220 700Ondanks de dalende vraag op de bouwmarktis er een groeiende belangstelling voor hetprefab-betonprodukt. De huidige marktsi-tuatie is weergegeven in tabel 1.Ruwweg mag worden gesteld dat in elknieuw te bouwen gebouw in belangrijke mateprefab beton wordt verwerkt. Een aantal ja-ren geleden was dit beslist anders. Vanwaardie groeiende belangstelling? Deze kan vooreen belangrijk gedeelte worden verklaard uithet feit dat het toepassingsgebied van pre-fab-betonprodukten aanmerkelijk is uitge-breid. Deze uitbreiding is het gevolg van ver-schillende ontwikkelingen die zich min ofmeer gelijktijdig hebben voorgedaan. In ditverband zijn speelaal te noemen:- ontwikkelingen op het gebied van de con-structieleer;- ontwikkelingen op het gebied van de pro-duktietechniek;- uitbreiding van de bouwtechnische moge-lijkheden van prefab-betonprodukten;- gewij:zigde economische opvattingen.Ontwikkelingen op het gebied van deconstructieleerDankzij automatisering van de rekentech-niek is het mogelijk sneller en exacter inge-wikkelde berekeningen uit te voeren. Ditheeft geleid tot een verfijnder inzicht in desterkte van het materiaal, in de stabiliteit vanbouwconstructies en in de dimensioneringvan onderdelen hiervan. Vooral dit laatste isgegeven de grote volumieke massa van be-ton van bijzondere betekenis.A.utomatisering zal overigens ook in de pro-duktie sterk ingrijpen.Ontwikkelingen op het gebied van deproduktietechniekDe belangrijkste ontwikkeling die heeft bij-gedragen tot de ruimere toepassing vanpre-fab beton is die op het gebied van de pronuk-tietechniek.ProcesbeheersingEr is een enorme verbetering bereikt van dekwaliteit van prefab beton door een betereprocesbeheersing. De uiterst nauwkeurigedosering van toeslagstoffen, gevolgd dooreen even nauwkeurige menging en een ge-controleerd verhardingsproces, leveren be-tonelementen van een zeer hoge kwaliteit enduurzaamheid. Indien gewenst, zou vandaagCementXXXVII (1985) nr. 1de dag prefab beton met een kwaliteit vanB 70 seriematig kunnen worden gemaakt. Indit kader kan het KOMO/Betonvereniging-certificaat worden beschouwd als eengarantiemerk, passend bij de hoogwaardigekwaliteit van het produkt.Door geprogrammeerd laboratoriumonder-zoek is grote deskundigheid en inzicht ver-worven in de materiaaleigenschappen vangeprefabriceerd beton. Dit materiaalonder-zoek heeft er o.a, toe geleid dat species zijnontwikkeld, die bijvoorbeeld verspuitbaarzijn, waardoor nieuwe vormtechnieken mo-gelijk zijn.Nieuwe materialen zijn ontwikkeld voor ver-sterking van de cementmatrix, zoals staalve-zels en glasvezels. Grote verwachtingenheeft men van mortels versterkt met carbon-vezels.Dit alles heeft er wezenlijk toe bijgedragensterkere en betrouwbaardere produkten tekunnen maken. Kleinere dimensies kunnenworden gerealiseerd. En vooral in combina-tie met voorspantechnieken worden de ma-teriaaleigenschappen uitgebuit.Tabel 1Omvang van de Nederlandse markt voorprefab beton (uitgezonderd prottuktenvoor de weg- en waterbouw en kleinebetonwaren).53TransporttechniekIn het produktieproces van prefab beton isde transporttechniek een wezenlijk onder-deel. In de fabriek en op de opslagplaats be-horen de kranen tot de belangrijkste uitrus-tingsstukken. De produktiesnelheid van defabriek wordt bepaald door de capaciteit ende kwaliteit van het transportsysteem. Ont-wikkelingen op het gebied van de fijnmecha-niek zowel voor het rijden als het hijsen heb-ben de mogelijkheden aanzienlijk vergroot.Het is geen probleem in de fabriek grote ofzware elementen deugdelijk te verplaatsten,het is evenmin een probleem relatief kleineelementen zeer snel te transporteren.Eenzelfde ontwikkeling is te constaterenvoor het wegvervoer en dan speciaal voorbijzondere produkten. Het is mogelijk ele-menten met een lengte van 40 m te transpor-teren door middel van vrije oplegging op detruck en op een zelfsturende lorrie. Ook hogeelementen kunnen snel vervoerd worden opin hoogte verstelbare laadwagens, wat bij telage viaducten bijzonder handig kan zijn.Op de bouwplaats dienen de transportmid-delen afgestemd te zijn op de snelheid waar-mee de elementen worden aangevoerd en opde verschillende gewichten van de diverseonderdelen, waarbij de plaats van het ele-ment in het bouwwerk meestal bepalend isvoor de keuze van de kraan.Meer en meer valt de keuze op mobiele kra-nen die relatief voordeliger zijn en waarvanTransport van lange liggers in hetstadverkeerde capaciteit meer overeenstemt met de ho-ge bouwsnelheid die met prefabbouw kanworden bereikt.VerbindingstechniekTot de uitvoering van de prefab-betonbouwbehoort ook de verbindingstechniek. Naastde traditionele las- en boutverbindingenmoet de ontwikkeling van de lijmvoeg wor-den genoemd. Juist deze verbinding werdmogelijk doordat de maatafwijking van pre-fab beton beheersbaar is. Hierdoor kunnen incombinatie met naspantechni.eken grote enbijzondere constructies worden gereali-seerd.Niet meer weg te denken is de thiokolvoegdie iedere theorie over water-en windkeringomver heeft geworpen door simpel in depraktijk zijn kwaliteit te bewijzen.Bouwtec::hnisc::he mogelijkhedenMet de huidige hoge betonkwaliteit is hetmogelijk grotere belastingen op te vangen,waardoor bijvoorbeeld grote tot zeer groteoverspanningen kunnen worden gereali-seerd. De Deltawerken zouden zonder pre-fab beton onuitvoerbaar zijn geweest.Ook is het mogelijk geworden hoge gebou-wen in prefab beton te realiseren. In Amerikawerden aldus in de afgelopen jaren een aan-tal opmerkelijke gebouwen gerealiseerd zo-als het:- 'Pacific Gateway' te San Francisco, Cali-forni?, 30 verdiepingen hoog;- 'One Post Office Square' te Boston, Mas-sachusetts, 40 verdiepingen hoog, opgele-verd in 18 maanden;- 'Tower Four' te Denver, Colorado, 54 ver-diepingen hoog, bekleed met geprefabri-ceerde gevelelementen.Dichter bij huis het 18 verdiepingen hoge,totaal geprefabriceerde hoofdgebouw vanhet Fellenoord-complex te Eindhoven:(ziehet artikel op blz. 11 e.v.): 65 m hoogbouwin 90 werkdagen compleet gemonteerd, 5dagen per verdieping. Een bijzonderheid vanhet FelIenoordcomplex was het speciaal ont-wikkelde vloerdragendegevelelement van3,30 x 3,60 m, prachtig van vorm en 100%bouwfysisch verantwoord. Een voorbeeldvan perfecte samenwerking tussen ontwer-per,constructeur en fabrikant.Esthetische mogelijkhedenNaast deze constructieve kwaliteiten zijn deCement XXXVII(1985) nr. 1Montage met mobiele kranen, PSV-stadionEindhovenVloerdragend qevetetement, doe/treffendintegratie van verschillende functies,FeUenoord, Eindhoven54esthetische mogelijkheden van het produktwelhaast ongekend en aangezien dit helaasal te vaak in letterlijke zin het geval is, zal ikeen aantal mogelijkheden specifiek noemen.Allereerst de vormtechniek, oftewel het ma-ken van de mallen.Met de materialen hout, staal en ook kunst-stof, kunnen praktisch alle vormen wordengemaakt. In wat onze zuiderburen architec-tonisch beton noemen, zijn diverse uitvoerin-gen mogelijk zoals gladde, ronde en speciaal. geprofileerde oppervlakken, welke eenzijdigof tweezijdig kunnen worden uitgevoerd.Nieuwe mogelijkheden zijn ook gecre?erddoor de toepassing van ruimtelijke mallen enkantelmallen, met hydraulische systemenvoor het openen, sluiten en kantelen van demallen.Een zeer belangrijke ontwikkeling betreft denieuwe mogelijkheden van kleur en andereuiterlijke kenmerken van prefab beton. Wij-ziging van de traditionele samenstelling vanhet mengsel heeft de mogelijkheid geopendFabricage en montage van s-dtmenstonet?elementen, Volvo BomPolijsten Is zelfs mogelijk bij holle en bolleoppervlakken, zoals hier voor de zullen vaneen bijzonder schoolgebouw In GrandHornu, Belgi?architect: Henri GuchezCementXXXVII (1985) nr. 1het enigszins sombere uiterlijk van de beton-elementen te veranderen.Allereerst kan door toepassing van wit ce-ment een wit oppervlak worden gemaakt. Diteffect kan doortoevoeging van een bepaaldehoeveelheid titaandioxyde worden vergroottot een werkelijk spierwit oppervlak wordtverkregen.55Verder kan door de toevoeging van een aan-tal bijzondere granulaten en zandsoorteneen scala van kleuren en structuren wordengemaakt. Debelangrijkste toeslagstoffen diehiervoor worden gebruikt zijn:- gebroken kwartssoorten uit vooral Duits-land waarmee zowel witte als diepzwarte op-pervlakken kunnen worden gemaakt;- diverse silexsoorten, in gerolde uitvoering,eveneens uit Duitsland, kleur wit tot beige;-uit de Alpen en de Pyrene?en komt het por-fierin de kleuren groen, rood en wit, een ge-broken materiaal dat zich gemakkelijk laatverwerken;- diverse graniet- en marmersoorten uit Ita-li?, Spanje, Frankrijk en de Scandinavischelanden.Deze granulaten gecombineerd met bepaal-de soorten zand en cement leveren fantasti-sche kleuren en oppervlaktestructuren.Oppervlakte bewerkingDe laatste tijd wordt bovendien gewerkt metnieuwe afwerkingstechnieken. Naast het be-kende wassen, stralen en zuren, waardooreen weliswaar fraai maarenigszinsstroef op-pervlak ontstaat, wordt thans gewerkt metbepaalde slijp- en zelfs polijsttechnieken. Ditlevert niet alleen een mooi maar ook eenglad, strak oppervlak waardoor met namevervuiling en verwering van de betonnen ele-menten wordt voorkomen. Ook wordt hier-mede voorkomen dat vrije kalk uittreedt. Ge-bonden met regenwater is deze oplossingverantwoordelijk voor streepvorming op hetbeton en eventueel het glasoppervlak.Door 3 ? 4 mm van het oppervlak af te frezenkomt het inwendige van de mortel met detoegepaste granulaten te voorschijn, hetschuur- en polijstproces levert een mar-mergladde afwerking. Door na het polijstenhet betonoppervlak te behandelen met eenkunsthars met een zeer hoge weerstand,ontstaat een produkt dat zeer intens de kleuren structuur van de gebruikte materialentoont en bovendien een minimum aan onder-houdskosten vraagt.Door speciale slijp- en polijsttechnieken ishet mogelijk hellende en zelfs bolle en hollevlakken te bewerken. Hierdoorontstaan voorde vormgevers van het produkt nieuwe mo-gelijkheden. .Waar het bij gebrek aan vaklieden op debouwplaats of door absolute bezuinigingniet meer mogelijk was andere dan vlakke eneenvoudige vormen toe te passen en hier-mee monotone enstructuurloze afwerkingente produceren, is het met deze techniekenopnieuw mogelijk bijzondere vormen tecre?eren en specifieke materiaalkeuzes tedoen.De nieuwe architectuur van architecten zoalsRicardo Bofill was niet mogelijk zonder toe-passing van deze technieken. Zijn projectenin de omgeving van Parijs en in Montpellier(zie Beton in beeld, blz. 33 e.v.) zijn zondereen oordeel uit te spreken over de kwaliteitvan de architectuur op zijn minst spectacu-lair te noemen en zeker uniek voor wat betrefthet materiaalgebruik.Een andere te noemen architect is de BelgHenri Guchez die in zijn projecten te Lille enGrand-Hornu eveneens de bijzondere toe-passingsmogelijkheden van prefab betonlaat zien.Economische ontwikkelingenMinder spectaculair maar zeker beslissendvoor de toepassing van prefab beton inbouwconstructies zijn de economische ont-wikkelingen van de laatste jaren geweest. Decenten dus.Allereerst tijdens de bouwfase.Bouwfase1. De opvattingen over de personeelsinzettijdens de uitvoeringsfase van een bouwpro-Functionele vormgeving in prefab beton(kantoor Hewlett Packard)Cement XXXVII(1985) nr. 1ject zijn veranderd. Vergeleken met eenman-uur op de bouwplaats kan in de beschutte.omgeving van de fabriek effici?nter,trouwbaarder, veiliger en daardoor goedko-per worden gewerkt.2. Het moderne produktieproces levert eenkwalitatief hoogwaardig produkt dat daar-door gering van afmeting kan zijn, weinig to-leranties vraagt en droog en snel bouwt. Hetprodukt biedt daarmee ook betere kansenvoor de verschillende toe te passen afbouw-systemen.3. Het belangrijkste voordeel betreft debouwfinanciering. Door de bouwtijd te be-korten en vooral door de zekerheid te ver-schaffen dat een produkt binnen een bepaal-de termijn wordt geleverd, kan aanzienlijkworden bespaard op het renteverlies dat tij-dens de bouw wordt geleden. Dit is met namebelangrijk voor de sector projectontwikke-ling.Voor projectontwikkeling is een hoge bouw-snelheid voorwaarde. Omdat het niet meerverantwoord is gebouwen op voorraad tebouwen, is de levertijd die een klant kan wor-den geboden meestal bepalend voor het sla-gen van de transactie.GebruiksfaseTijdens de gebruiksfase spelen ook een aan-tal economische factoren een rol. Mijn stel-ling is dat het binnenklimaat van een gebouwmet bouwkundige middelen moet wordenbeheerst en niet met werktuigbouwkundigemiddelen die in het algemeen vele malenduurder zijn.Beton is door zijn massa en vormkwaliteit ui-termate geschikt om de nodige weerstand tebieden tegen extreme temperaturen, vochten wind en, mits deugdelijk ontworpen ooktegen overmatig licht en geluid. Degebruiks-kosten van een prefab-betongebouw zijndaarom laag, wat ook geldt voor de onder-houdskosten.Wat staat de verdere toepassing vanprefab-beton nog in de weg?In de eerste plaats onze bouwtraditie. Nietsis zo diep geworteld in de mens als de wenszelf een eigen huis te bouwen en de overtui-ging dit zelf nog te kunnen uitvoeren ook.Aangezien wij in dit land menen datdergelij-ke individuele opvattingen schadelijk zijnvoor de gemeenschap, hebben wij allerleire-gels opgesteld die het ons daarna weer on-mogelijk maken nieuwe ontwikkelingen doorte voeren. Soms ben ik geneigd te zeggendat het maar beter zou zijn geen voorschrif-ten te hebben.De betonindustrie is wat dat betreft bereidhaar eigen verantwoordelijkheid te dragenvoor haar produkten en hiervoor deugdelijkegaranties af te geven.Als ontwerpers in goed overleg met fabrikan-ten SOorten vorm van prefab-betonelemen-ten bepalen en de bouwers daarna volgenseenvoudige methoden het gebouw monte-ren, kan de klant een industrieel vervaardigdprodukt krijgen voor een lage prijs, waarvande kwaliteit is gegarandeerd. En dat is hoedan ook beter dan de huidige situatie waarbijhet met het traditionele bouwproces nooitduidelijk is wie verantwoordelijk is als er ietsaan een gebouw mankeert.56Dankzij prefabricage van dedraagconstructie kon voor Volvo, Bom in18 weken tijd een nieuwe lakstraat wordengebouwd.Het is een taak van de betonindustrie om be-kendheidte geven aan haar produkten enaan de verschillende toepassingsmogelijk-heden.Op de verschillende vakscholen van het la-ger beroepsonderwijs tot op de technischehogescholen zal het vak 'prefab beton' moe-ten worden geleerd, inclusief de nieuwetechnieken voor technische berekeningen,produktie, transport en montage.De industrie zal het toepassingsgebied vanprefab beton verder moeten vergroten. Doorresearch moeten nieuwe produkten wordenverkregen die andere kunnen vervangen oftotaal nieuwe toepassingen mogelijk maken.De toepassing van prefab beton binnen hethuidige systeem zal moeten worden vereen-voudigd.De bestaande reeks van betonartikelen zoubijvoorbeeld gestandiseerd kunnen worden.Het heeft noch voor de fabrikanten, nochvoor de ontwerpers en gebruikers zin dat erelementen op de markt zijn die onderling opeen geringe wijze van vorm verschillen.Er zullen nationaal en wellicht ook internatio-naal regels moeten worden gesteld over deafmetingen van produkten. Naast de vormen afmetingen van de bouwprodukten zoude plaats van de elementen binnen het ont-werp kunnen worden geregeld. Voorstellenop het gebied van voorschriften voor modu-laire co?rdinatie voor zowel de woning- alsde utiliteitsbouw, worden op dit moment ge-toetst aan de praktijk. Het ziet er naar uit datbinnenkort hiervoor regels zullen worden ge-steld. De toepassing van het prefab-beton-produkt zalhierdoor worden vereenvoudigd.Doorvoering van de hier geschetste voor-waarden en ontwikkelingen zal ertoe leidendat de appreciatie van het prefab-betonpro-dukt zal stijgen, wat ons aller belang is.