WJ.E.Louwerensbetontechnisch medewerker van de NCHNederlandse Cement HandelmaatschappijBV, Den HaagEerste bewerkingsfase: het branden van hetoppervlakTweede bewerkingsfase: wegborstelen vanhet verpulverde materiaalCement XXVII (1975) nr. 6Vlamstralen van beton'Je gezicht niet verliezen' is een bekende Nederlandse uitdrukking. Voor beton betekent hetdat mede aan het 'gezicht', het uiterlijk, alle aandacht zal moeten worden besteed, wil het destrijd om zijn bestaan niet verliezen.Heel verklaarbaar heeft in het verleden altijd de sterkte van beton centraal gestaan en kwampas in een veel later stadium het uiterlijk aan de orde en nog steeds spreken VoorschriftenBeton uitsluitend over de sterkte-eigenschappen van het materiaal en de keuring ervan.Maar beton heeft ook nog andere sterke kanten, waarvan er ??n het uiterlijk is. Weliswaarwerd in het verleden hieraan vaak niet al te veel aandacht besteed, maar' in de modernearchitectuur wordt het uiterlijk steeds meer onderkend. Hierin is wellicht de oorzaak te v.indenvoor de slechte benaming van 'grijze massa' en ligt dus nog een gebied braak om aan hetuiterlijk van beton, dat naast doelmatig ook fraai kan zijn, grotere aandacht te besteden.In de sector van de nabewerkte betonoppervlakken waren tot op heden slechts ouderwetsetechnieken bekend in de vorm van uitwassen, afzuren, stralen, boucharderen enz., met alsenig mogelijke variatie de keuze uit verschillende cementsoorten en toeslagmaterialen en deduur en de diepte van de bewerking. Geheel nieuw als oppervlakstructuur voor Schoon Betonof architectonisch beton is de methode van vlamstralen.Hierbij wordt de gladde buitenhuid van beton die voornamelijk bestaat uit gehydrateerdcement en fijne zanddelen met behulp van een vlam met hoge temperatuur gebrand, verpul-verd en weggeborsteld. Het aldus verkregen oppervlak toont de grove toeslagmaterialen invele kleurschakeringen, doordat hiervan veelal schilfers zijn afgesprongen. Meer Kunstzinniguitgedrukt zou men kunnen zeggen dat: 'met vlamstralen de ziel van het beton wordt bloot-gelegd, waardoor de mens zich beter kan vereenzelvigen met het ware karakter van dit veel-zijdige materiaal. Immers, waar bij alle technieken de grove toeslagmaterialen hun innerlijkafgesloten hielden voor de buitenwereld, laten zij bij deze techniek onbevangen hun laatsteomhulling vallen'.BewerkingstechniekMen zou vlamstralen kunnen vergelijken met de techniek van autogeen lassen in de staalver-werkende industrie. Door gebruik te maken van acetyleengas en zuurstof wordt een vlamopgewekt met een temperatuur van 3000 ? 3200 ?c. Met behulp van een speciale brander diein breedte kan vari?ren van 10 tot 40 cm wordt het betonoppervlak op een afstand van 2 tot5 millimeter behandeld. Het tempo waarin de brander over het betonoppervlak wordt voort-bewogen is 1 tot li meter per minuut. Onder invloed van deze hoge temperaturen verbrandtde cementsteen tot op een diepte van ca. 5 mmo Het verpulverde materiaal wordt hierna metbehulp van een roterende staalborstel verwijderd. Van de toeslagmaterialen die voornamelijkuit kwarts of normaal grind bestaan springen gedeeltelijk stukjes af.Opmerkelijk hierbij is dat de grove toeslagmaterialen niet uit elkaar springen maar dat erslechts stukjes of schilfers van de buitenzijde loskomen. De bewerking kan ca. 24 uur na hetontkisten plaatsvinden.TemperaturenOnmiddellijk rijst nu de vraag of de hoge temperaturen geen nadelige invloed hebben op desterkte-eigenschappen van beton of de wapening. Door Dr.-lng.H.P.L?hr en Prof.Dr.-lng.K.Wesche zijn met het oog hierop in het 'Institut f?r Bauforschung der TH Aachen' onderzoe-kingen verricht, waarvan de resultaten in tabel 1 zijn weergegeven. Daaruit blijkt dat uiterstetemperatuurwaarden zijn gemeten van 18 ?C tot 96 ?C bij resp. diepten van 13 mm en 6 mm,bij een voortbewegingssnelheid van 1 m/min.Ook bij onderzoekingen in de laboratoria van Dyckerhoff Zementwerke AG in Wiesbaden zijnsoortgelijke waarden gevonden, namelijk:op 4 mm diepte een temperatuur onder 100?C;op 15 mm diepte een temperatuur van ca. 65?C.259Tabel 1Overzicht van opgemeten temperaturen inbeton, die optreden bij de methode vanvlamstralenTabel 2Uitslagen van buigtreksterkten, waarbijbetonplaat I gevlamstraald is en betonplaat 11niet gevlamstraald isHet branden van betonelementen kan opeen fabrieksterrein plaatsvindenCement XXVII (1975) nr. 6metingen gemetenop eendieptevanbewer-kings-gemetentemperatuurnavergelijkbaar overzicht volgensliteratuuropgavesneIheid 1_-::-.-::---,---:-:-_1o 5 10min min min1-----1-----1--- - - - -mm m/minbewer-kings-Iiteratuur snelheidm/minHili') ITlT2T3T41818962013136,5104759704744645941THHanr.o-----+-----+------;------;--+---1 ver 2)0,8T5T6T7T8127,56,54') zie literatuur 22) zie literatuur 1proefneming bewer-kings-snelheidm/minI/Al -I/A15 1,5I/Bl - I/B15 1,011/1 -11/10 -1,521949186afmetingin cm25 X 6 X425 X 6 X425 X 6 X453706759aantal50757064proeven151510eigenmeting1,5buigtreksterktekgf/cm2\gem. max. min.64 86 3575 89 6891 102 76diepte in cmbetontemp. in ?Cil~I1sI~~2 I:2 13~ I:0variatie- standaard-co?ffi- afwijkingci?nt S (kgf/cm2)V(%)25 166,6 4,99,3 8,4Gezien de altijd benodigde dekking van de wapening mag geconcludeerd worden dat voornadelige be?nvloeding als gevolg van hoge temperaturen, voor de wapening niet behoeft teworden gevreesd.Blijft echter nog wel de vraag of wellicht de sterkte-eigenschappen nog veranderingen onder-gaan.BuigtreksterkteIn tabel 2 zijn de resultaten vermeld van onderzoekingen op betonprisma's van 25 X 6 X 4 cm.Hieruit blijkt dat bij 4 cm dikke proefstukken de buigtreksterkte met ca. 20 tot 30% terugloopt.De betrekkelijk geringe dikte speelt hierbij natuurlijk een belangrijke rol. Bij dikkere platenvan 22 tot 24 cm is deze reductie nog ca. 3%. Men moet zich wel realiseren dat bij elkenabewerking de betondikte wordt gereduceerd, wat altijd in zekere mate van invloed zal zijnop de sterkte-eigenschappen.Deze teruggang vindt zijn oorzaak in het ontstaan van zeer kleine haarscheurtjes loodrecht op,maar ook parallel aan het betonoppervlak. Dit als gevolg van de plotseling optredende tem-peratuurswisselingen. Dit verschijnsel schijnt verder geen andere nadelige invloeden op hetbeton uit te oefenen.260Gevlamstraalde betonelementen Z?n toe-gepast in het Sheraton hotel in FrankfortDetail van een gevlamstraald element(boven) en een oppervlakdetail (rechts)Cement XXVII (1975) nr. 6Alkaliteit van het betonoppervlakBehandeling van een basisch betonoppervlak met acetyleengas en zuurstof roept de vraag opof de alkaliteit van het beton positief dan wel negatief wordt be?nvloed.Hoewel het betonoppervlak in een vroeg stadium zeer basisch is met pH-waarden tussen 10en 12, zal als gevolg van de reactie met kooldioxyde (C02) een neutraal reagerend calcium-carbonaat (CaC03) ontstaan. Behandeling met de acetyleen-zuurstofvlam reduceert echteropnieuw een gedeelte van de calcium-aluminaatverbinding tot calciumhydroxyde, dat nabehandeling met water opnieuw een hoge alkaliteit aangeeft.Aan deze heropvoering van de basische waarde moet niet al te grote waarde worden ge-hecht, aangezien onder invld"ed van carbonatatie in ca. 30 dagen de neutrale uitgangswaardeopnieuw is bereikt. Dat dit proces in aflopende zin niet lineair verloopt, maar in hoofdzaakgedurende de eerste vijf dagen plaatsvindt, is meer een wetenswaardigheid dan een werkelijkpraktisch belang.Praktische ervaringenHoewel de methode eerder is toegepast voor het opruwen van blauwe basaltkeien, is de toe-passing op beton als oppervlaktebehandeling nieuw. In West-Duitsland zijn of worden driebouwwerken op deze wijze van een speciale structuur voorzien, nl. de Universiteit vanDortmund, het Sheraton Hotel op de vlieghaven van Frankfort en een nieuw ziekenhuis voorde stad Bremen. De Nederlandse primeur heeft onlangs plaatsgevonden in een betonfabriek,die complete gevelelementen met deze structuur vervaardigt.KostenIn vergelijking met andere nabewerkingsmethoden is de prijs per vierkante meter zeker con-currerend. Afhankelijk van de oppervlakteprofilering moet worden gerekend met een kostprijsvan ca. f 8 ? f 9 per m2? De investering in apparatuur is laag en ligt voor een complete instal-latie beneden f 2000.NaschriftGezien de lage prijs per vierkante meter va'n de methode van vlamstralen en het levendigeuiterlijk dat het aldus nabewerkte beton vertoont, mag worden verwacht, dat opnieuw eenstap is gedaan in de richting van een mooier en fraaier betonuiterlijk.Literatuur1. 'Untersuchungen an geflammstrahltem Laborbeton', Dr.-lng.H.P.L?hr und Prof.Dr.-lng.K.Wesche; Institut f?r Bauforschung der TH Aachen2. Thermische Oberfl?chenbehandlung zum Erzi?len optimaler Konservierungsbedingungen aufBeton', Dr.rer.nat. Friedrich-Wilhelm Hili, Hamburg3. '1950 bis 1970 - 20 Jahre Flammstrahlen', H.J.M?nkner, Hamburg4. 'Flammstrahlen von Betonoberfl?chen', U.Pickel, Dyckerhoff Zementwerke AG, Wiesbaden261