irJ.Brakel,Technische Hogeschool, Delft1De getallen tussen vierkante haakjes ver-wijzen naar de litteratuur aan het eindevan dit artikel.Cement XX (1968) nr. 6Economie van constructieflichtbetonUD.C.624.072.4:666.973:353.003Economisch gezichtspunt van constructies in licht betonInleidingHet doel van dit artikel is aan te tonen, dat constructies in gewapend licht beton - zowelgeprefabriceerd, als ter plaatse gestort - reeds thans in een groot aantal gevallen goedkoperkunnen zijn dan dezelfde constructies in gewapend grindbeton. Hierbij komt tevens naarvoren welke factoren en omstandigheden speciaal gunstig zijn voor de toepassing vangewapend licht beton.Bij mijn lezing over constructief licht beton op de Betondag 1964 [1] ') heb ik de vraag ge-opperd of iemand wel eens een serieuze kostenvergelijking had gemaakt tussen eenconstructie in gewoon beton en in licht beton. Was deze vraag op dat moment nog min ofmeer retorisch, omdat zowel de beschikbare lichte toeslagstoffen als het ermee te vervaar"digen beton in velerlei opzicht te wensen overlieten, thans beschikt men over een - zij hetnog beperkt - assortiment goede toeslagstoffen, waarmee lichtbeton met sterkten van200 tot 500kgf/cm2(en meer) en volumegewichten van 1 500 tot 2000 kgf/m3kan wordengemaakt. Ook de samenstelling van mengsels en de verdichting ervan heeft men, dank zijtalloze laboratoriumproeven, voldoende in de hand om licht beton met de gewenste eigen-schappen te vervaardigen. Hierover, en over de berekening van licht beton, verschijnenbinnenkort een tweetal rapporten van de CUR-commissies B 12a en B 12b.Het onderzoek naar en de ontwikkeling van goede lichte toeslagstoffen gaat voortdurendverder, niet alleen in Nederland, maar overal in Europa. Hoewel reeds op zeer bescheidenschaal licht beton is toegepast - O.m. in een overkapping [3J en voor 2 bruggen [4J en [7J -mag binnen afzienbare tijd worden verwacht, dat op grotere schaal van gewapend en voorge-spannen licht beton .gebruik zal worden gemaakt, zowel in de vorm van ter plaatse gestortbeton als van geprefabriceerde onderdelen.De vraag naar de economie van licht beton heb ik nergens uitvoerig beantwoord gezien.~Misschien zijn er wel berekeningen uitgevoerd, maar is men voor publikatie teruggeschrok-ken, omdat men niet het beoogde resultaat had bereikt. Een fabrikant van lichte toeslag-stoffen of een aannemer heeft misschien gedacht dat zijn publikatie als niet-objectief zouworden opgevat; ook kan hij om andere redenen het resultaat voor zich hebben gehouden.Waar het onderwerp volop inde belangstelling staat, kunnen wellicht deze - zij het niet inalle opzichten deskundige - beschouwingen van een vertegenwoordiger van een neutraleinstantie dienstig zijn voor zowel fabrikanten van lichte toeslagstoffen als voor architecten,constructeurs en aannemers.Ik ben mij ervan bewust, dat ik niet alle factoren die van invloed kunnen zijn, in mijn be-schouwingen heb betrokken; ook kan de invloed van de wel beschouwde parameters voorverbetering vatbaar zijn. Van zaken, waarvan ik mij niet voldoende op de hoogte voelde,heb ik het oordeel gevraagd van enkele meer deskundigen.De voorgaande opmerkingen zijn niet bedoeld om commentaar of kritiek al bij voorbaat uitte sluiten. Ik zal het alleen maar toejuichen als eventuele tekortkomingen mijnerzijds aan-leiding geven tot rectificaties van bevoegde zijde, zodat een zo goed en objectief mogelijkevoorlichting wordt verkregen. .Bij de vergelijkende beschouwingen is uitgegaan van de betonkwa.liteit K 225, die voornormale constructies in gewoon gewapend beton het meest wordt toegepast, en die ook inlicht beton, met een geschikte lichte toeslagstof, met dezelfde hoeveelheid cement als voorgrindbeton, gemakkelijk kan worden bereikt. Ook de kwaliteit K 300 is in licht beton goedhaalbaar, maar dan is in het algemeen wat meer cement nodig, terwijl ook aan de mengsel-samenstelling en de verdichting meer zorg moet worden besteed dan bij grindbeton. Debijbehorende volumegewichten vari?ren van circa 1 500 tot 2000 kg/m3beton. Er is hierbijgedacht aan licht beton, waarbij alleen de grove toeslag bestaat uit licht materiaal. Als fijnetoeslag is gewoon zand gedacht, dat weliswaar het nadeel heeft dat het volumegewicht vanhet licht beton groter wordt, maar daarnaast de voordelen, dat het de sterkte vergroot engoedkoper is dan lichte fijne toeslag. Voor verdere beschrijving van de vervaardiging, eigen-schappen enz. wordt verwezen naar de litteratuur [1Jen [2J.2361Besparing op de totale belasting bij toe-passing van licht beton1. Besparing op de wapeningDe besparing op de totale belasting bU gelijke afmetingen van normaal en licht beton isin figuur 1 weergegeven, voor variabele a'; en drie verschillende waarden van ~. Het buigendmoment is recht evenredig met de totale belasting; bU gelijke dikte kan de wapening tennaaste bU evenredig met het buigend moment worden gesteld. De percentages voor be-lastingvermindering van figuur 1 gelden dus ook voor de wapeningsreductie. Hoewel mogelijkuit een oogpunt van sterkte, is hier geen reductie van de nuttige hoogte overwogen, omniet te gauw in conflict te komen met de doorbuigingseis [5].Kleine waarden van 12, in combinatie met kleine a'; , geven de grootste besparing. Naarmatede nuttige belasting meer gaat overheersen, dus a'; groter wordt, wordt de besparing relatiefgeringer.Voor betrekkelijk zwaar belaste vloeren (a'; > 1,5-2) en een hoog volumegewicht (12 >1800 ~ 2 000 kg/m3) is de toepassing van licht beton bij de huidige prijzen economisch nietaantrekkelijk. Alleen het dubbel gearceerde gebied, met reducties die groter zijn dan ca.10%, komt voorlopig in aanmerking (zie figuur 1).We gaan uit van gelUke kwaliteit (sterkte) voor licht beton en gewoon beton. Verder nemenwe voorlopig aan, dat de sterkte en niet de doorbuiging maatgevend is voor de dimensio-nering. Dan kunnen vloeren van gelijke dikte met gelijke wapening zowel in gewoon betonals in licht beton evenveel dragen (bU berekening volgens de breukmethode).Het volumegewicht van gewoon beton wordt constant aangenomen op:I] = 2400 kg/m3;dat van licht beton wordt gesteld op:12 = ~ .11 kg/m3De gewichtsbesparing ten opzichte van grindbeton bedraagt dus:(I] ~ 12) kg/m3= 11 (1 ~~) kg/m3of:100(1-~)% (1)De verhouding nuttige belasting p tot eigen gewicht g van gewoon beton wordt .P.... = a'; ge-gsteld; daarmee wordt de verhouding totale belasting tot eigen gewicht van gewoon betongelUk aan:g + P = 1 + a';., gDe vermindering van de totale belasting bU toepassing van licht beton bedraagt dus:100 ~ + ~) % (2)Dit percentage is voor waarden van a'; tussen 0 en 5 en voor drie verschillende waarden van12 (of ~) uitgezet in figuur 1. Naarmate de nuttige belasting meer gaat overheersen (dus a';groter wordt), wordt de besparing relatief geringer.Voor licht beton met 12 =1800 kg/m3, is ~ =0,75 en bedraagt de besparing op eigen gewicht100 (1 -0,75) = 25% of 600 kg/m3?Voor a'; = 1 (dus nuttige belasting is gelUk aan eigen gewicht gewoon beton) bedraagt dereductie op de totale belasting: 100 1~O,75 = 12,5%.Het verminderde eigen gewicht van het licht beton betekent een besparing op:1. de wapening (vloeren en balken);2. de bekisting;3. de kolommen;4. de fundering;5. de transportkosten.90807060504030rOf!!.54313 of,p = nuttige belastingg = eigen gewl?htgewoon betonK,= vol. gew.li?ht betonK=vol. gew. gewoon1 beton = 2400 kg/m32~x100?1 + exo 1ex-+6070809050?t?Hoogstens zal bij licht beton het aandeel vande (goedkope) fijne t08$lag (gewoon zand)iets groter zijn.Cement XX (1968) nr, 6c. Transport van geprefabriceerde onderdelenEvenals bij het transport van betonspecie geeft ook hier het verschil in energiekosten niethet belangrijkste voordeel ten opzichte V