Uniek gebouwontwerp dankzij architectonisch beton
Met geprefabriceerd beton zijn er veel mogelijkheden qua vorm, kleur en afwerking, waardoor de ontwerper het gebouw de gewenste uitstraling kan geven. Hoewel een project waarbij gebruik wordt gemaakt van architectonisch beton, snel wordt gemonteerd, neemt de voorbereiding toch heel wat tijd in beslag. Maar ook de plaatsing vraagt aandacht, onder andere voor bescherming tegen bevuiling. Daarenboven zijn er tal van mogelijkheden om de elementen extra te behandelen, zodat het geheel nog duurzamer wordt.
Groeiende markt
Architectonisch beton is, naast het klassieke prefabbeton, niet meer weg te denken binnen de bouw en constructie. Steeds meer zien we projecten opduiken, van immense kantoorgebouwen tot private woningen, met een diversiteit aan kleuren, afwerkingen en vorm. Architectonisch beton wordt vooral gebruikt als balkon, sandwichpanelen en bekleding van gevels. Aannemers komen bijgevolg steeds vaker in aanraking met lastenboeken waar architectonisch beton is voorgeschreven. Echter vraagt deze manier van bouwen een totaal andere aanpak dan het klassieke metselwerk.
Waarom architectonisch beton
Architectonisch beton is de overkoepeling van de producten uit geprefabriceerd beton waaraan de hoogste esthetische eisen worden gesteld. Deze eisen zijn vastgesteld in de norm PTV 21-601 en vormt sinds 2016 de basis waar voorschrijvers naar refereren en producenten de basiseisen kunnen terugvinden. Voor de aannemer vormt het de referentie voor de aanvaarding van de elementen.
Door prefabricatie van de elementen is men minder weersafhankelijk tijdens de plaatsing
Tal van voordelen
Gebruik van architectonisch beton kent heel wat voordelen voor de aannemer. Vertrekkende vanuit een volledig en gedetailleerd dossier en meetstaat, wordt er heel veel tijd gewonnen tijdens het bouwproces. Door het prefabriceren van de elementen is men minder weersafhankelijk tijdens plaatsing, alsook hebben weer en wind beperkte invloed op de kwaliteit van het element an sich.
Maar ook voor de bouwheer zijn de voordelen duidelijk merkbaar. Beton is een uiterst duurzaam product. Zowel betonstructuur als gevelbekleding blijven bij renovatie merendeels behouden door de kwaliteit en betrouwbaarheid. Door zijn hoge thermische inertie als kenmerk, wint het gebouw aan energie. En wanneer men toch overgaat tot afbraak zijn tal van architectonische elementen demonteerbaar alsook voor 100% recycleerbaar.
Architectonisch beton kent tal van creatieve mogelijkheden, waardoor we een diversiteit aan uitvoeringen hebben.
Aandachtspunten tijdens concept
Tijdens de ontwerpfase dienen we met een aantal zaken rekening te houden. Architectonisch beton is breed toepasbaar, echter hebben we ook een aantal beperkingen waar we de nodige aandacht voor ogen moeten hebben.
De dikte van ons beton staat in relatie tot de grootste lengte van ons element. Als vuistregel kan men starten van een basisdikte van 7 cm. Per lopende meter betonelement, zullen we 1 cm dikte erbij tellen. Een element van 5 meter lengte zal dus een minimum dikte vragen van 12 cm (7 + 5).
Uitbloeiingen zijn een vaak terugkomend euvel. Deze uitbloeiingen vinden hun oorsprong in kalk of zout. Ze vertonen een witte aftekening op het beton. Om uitbloeiingen visueel te beperken, kunnen we kiezen voor beton met een lichte kleur (op basis van wit zand of witte cement).
Architectonisch beton wordt aangeboden met een heel breed kleurenpallet. Echter is het belangrijk te kiezen voor kleurcombinaties op basis van natuurlijke grondstoffen. De combinatie van type aanmaakzand, granulaten en cement kan ons het gewenste kleureffect brengen. Kleurpigmenten proberen we zoveel mogelijk te beperken, ze kunnen op termijn zorgen voor verkleuring van het betonelement.
De voegbreedte tussen de elementen is van grote waarde, waarbij we zowel de minimum als maximum voegbreedte moeten respecteren. Expertise toont aan dat licht gekleurde elementen kunnen opwarmen tot 40 °C, maar ook dat donkere elementen temperaturen kunnen halen van 80 °C. Donkere elementen zullen dus vaker uitzetten over een grotere afstand. Dit vereist onze aandacht naar voegbreedte maar ook naar ophanging.
Realisatie van elementen
Wanneer een aannemer op zoek gaat naar een producent voor het realiseren van zijn architectonisch beton, kiest hij best een betrouwbare en ervaren partner. Fabrikanten die aangesloten zijn bij de vereniging FEBELARCH, onderschrijven een charter die bestaat uit tien controleerbare kwaliteitspunten. Dit charter is beschikbaar en kan uiteraard ook gebruikt worden wanneer er geopteerd wordt voor een niet-aangesloten fabrikant.
Enkele kwaliteitspunten binnen dit charter zijn; maak de vele betonrecepten voor een perfect eindresultaat aan in eigen betoncentrale, die garandeert dat het beton voldoet aan de hoogste eisen noodzakelijk voor architectonisch beton. Een eigen betonlabo volgt de productiekwaliteit nauwkeurig op. De fabrikant stelt een kwaliteitshandboek op en volgt de erin opgelijste interne productiecontroles scrupuleus op om het kwaliteitsniveau dat vereist is voor architectonisch beton te behalen. Deze doorgedreven kwaliteitscontrole wordt bevestigd door een extern en onafhankelijk controlebureau.
Afgewerkte prefabelementen moeten voldoende betondekking hebben ten opzichte van de wapening. Kan men dit niet garanderen, dan wordt er vaak gekozen voor inox of galvastaal als wapening.
Naast een regenboog aan kleuren hebben we ook een groot aantal mogelijkheden naar afwerking van het architectonisch beton. Zo kennen we glad beton, maar ook gezuurd, gewassen of gezandstraald beton. Gepolijst, geborsteld en gerold beton vervolgen dit lijstje. Of er wordt gekozen voor structureel bekist beton, waarbij structuurmatten in de bekisting worden aangebracht.
Kwaliteit en controle
De kwaliteitseisen waaraan een element in architectonisch beton moet beantwoorden, worden gespecificeerd door het normatief document, de PTV 21-601. Deze norm bekijkt kwaliteit vanuit drie verschillende invalshoeken: de esthetische aspecten waaronder kleur, het dimensionele (toelaatbare maattoleranties van het product, plaatsing van de instortvoorzieningen, positie van de wapening) en de duurzaamheid (afhankelijk van de dekking van de wapening, de betonkwaliteit, de waterabsorptie). Men onderscheidt twee niveaus voor respectievelijk deze drie kwaliteitsaspecten; het niveau van de “industriële” elementen of “architectonische” elementen . Het niveau van de architectonische elementen betreft de hoogste kwaliteitseisen voor beton.
ce-markering
Daarnaast hebben we ook de voorschriften voor CE. CE-markering voor bouwelementen geeft aan dat de betreffende elementen voldoen aan een aantal minimale eisen inzake 6 fundamentele voorschriften. Deze voorschriften hebben betrekking op de mechanische sterkte en stabiliteit, de veiligheid bij brand, de hygiëne, de gezondheid en het milieu, de gebruiksveiligheid, bescherming tegen lawaai, energiebesparing en isolatie.
De 6 fundamentele voorschriften worden voor een bepaald bouwproduct omgezet in specifieke eisen voor kenmerken die eigen zijn aan het betreffende product via zogenaamde geharmoniseerde technische specificaties. Voor betonproducten betreft het vrijwel zonder uitzondering geharmoniseerde Europese normen (hEN), die door CEN onder mandaat van de Europese Commissie worden opgesteld.
productcertificatie
Kijken we naar de Belgische normering, dan kan de producent opteren voor het BENOR-merk. Hierbij spreken we over een productcertificatie. De afnemer geniet in dit geval een dubbele garantie; aan de ene kant garandeert de producent dat hij een permanente controle uitvoert op de overeenstemming van zijn product met de technische specificaties, maar daarnaast garandeert een certificatie-instelling dat ze externe controles uitvoert en op basis van die controles kan bevestigen dat de door de producent verstrekte ‘verklaring van overeenstemming’ voldoende betrouwbaar is. Door deze permanente zelfcontrole, kan de producent de kwaliteit blijven garanderen en onder controle houden.
Pas nadat alle elementen gekend zijn, kan de aannemer overgaan tot bestelling
Doorlooptijd
Bestel op tijd en volledig! Een goede voorbereiding en een volledig dossier zijn cruciaal om een project tot een goed einde te brengen. Alles start met de studie- en goedkeuringsfase. Wanneer de studie wordt beëindigd, zorgt de aannemer voor het afsluiten van de goedkeuringen. Alle partijen dienen akkoord te gaan met de definitieve uitvoering.
Men heeft pas een goed dossier wanneer alle aansluitende architectonische betonelementen vermeld worden tot één geheel. Belangrijk is dus dat alle elementen gekend zijn! Pas dan kan men als aannemer overgaan tot een bestelling bij zijn fabrikant. Naar tijdspanne gebeurt dit idealiter wanneer de grondwerken starten. Veel fabrikanten hebben een orderboek van 6 tot 9 maanden ver. Dus… bestel op tijd en volledig!
Plaatsing van architectonisch beton
Het bevestigen van de betonelementen aan elkaar en aan de rest van de structuur vormt vaak een uitdaging. Twee veelvoorkomende problemen zijn het verschil in doorbuiging tussen balkons en de aansluiting van een thermische onderbreking op een stalen ligger of prefabbalk.
Natte bevestiging
Het plaatsen van balkons kan algemeen gezien op 2 manieren gebeuren; een natte of droge bevestiging. Wanneer men spreekt over de natte bevestiging, moeten de balkons met een tegenpeil geplaatst worden, zodat na het wegnemen van de ondersteuning de juiste positie bekomen wordt. Bij verschillende uitkragingen moet het tegenpeil in functie hiervan aangepast worden, zoniet zal de doorbuiging variëren en de frontlijn van de terrassen verspringen. In geval van een foutieve uitvoering is de enige oplossing meestal het uitbreken van de achterliggende vloerplaat, die dan na correctie weer aangegoten wordt met een cementgebonden krimpvrije gietmortel.
Droge bevestiging
Bij een droge bevestiging verankeren we de aanhanging rechtstreeks en mechanisch aan de structuur van ons gebouw. Dit levert een aantal voordelen op. Het element moet niet gestut worden, waardoor we de doorbuiging à la minute kunnen regelen en bijstellen. Door het niet plaatsen van stellingen wordt er efficiënter gewerkt alsook is het te allen tijde demonteerbaar op zijn geheel.
De aansluitingen kennen ook een uitdaging bij een thermische onderbreking. Het betonelement heeft bovenaan een uitstekende wapening om de trekkrachten op te nemen. Deze worden idealiter over de stalen ligger heen geplaatst. De drukkrachten onderaan worden overgedragen via een hoogwaardig druksysteem. Die drukkers moeten zonder speling de krachten naar de structuur over kunnen brengen. Dat kan enkel door de holle ruimte tussen de ligger en de drukpunten te vullen met ter plaatse gestort beton of mortel, na de plaatsing van het balkonelement. Volg hiervoor altijd de voorschriften van de producent.
Visuele beoordeling van een element
Zoals in de PTV beschreven, hebben we een aantal toleranties naar afwerking toe. De vaststellingen en het beoordelen van deze toleranties dient te gebeuren vanop een afstand van 2 meter binnen en 3 meter buiten (voor verticale oppervlakken) en onder normale lichtinval. Het uitzicht van een oppervlak dient steeds beoordeeld te worden met het blote oog.
Aangezien het uitzicht een doorslaggevende factor kan vormen voor de keuze van een welbepaalde afwerking, zouden de betrokken partijen zich vóór het afsluiten van de bestelling akkoord moeten verklaren over een 'contractueel staal', en dit om betwistingen na de uitvoering te vermijden.
Kleurverschillen in eenzelfde element, tussen elementen onderling en in het voorkomend geval tussen elementen en het model waarop de overeenkomst tussen de contractanten gebaseerd is, worden in een eerste instantie visueel beoordeeld. Het te beoordelen betonoppervlak, waarop in het voorkomend geval het model is aangebracht, is droog en in de schaduw gelegen.
be-GRIJSSCHAAL
Voor elk van de elementen met twijfelachtige kleurschakeringen en in het voorkomend geval voor het model wordt op het te beoordelen betonoppervlak de BE-grijsschaal aangebracht. Vanop de vooropgestelde afstand wordt van elk element en in het voorkomend geval van het model zwart-wit foto’s genomen. Er wordt zo mogelijk voor gezorgd dat op elke foto minstens 2 elementen voorkomen en dat elk element op minstens 2 foto’s voorkomt. De foto’s worden afgedrukt op mat papier, in een dergelijk formaat dat de schaalindeling van de BE-grijsschaal duidelijk gevisualiseerd is. Om op een objectievere manier de kleurverschillen te beoordelen, kan men gebruikmaken van een colorimeter, voorzien van een aangepaste meetkop.
cib-schaal
De aanwezigheid van luchtbellen wordt visueel beoordeeld door vergelijking met de CIB-schaal (afkomstig uit het CIB-Rapport nr. 24 Tolerances on blemishes of concrete). De beoordeling gebeurt op de aldus gekozen delen op een oppervlakte van 50 x 50 cm². Het te evalueren oppervlak dient droog en in de schaduw gelegen te zijn. Het te beoordelen oppervlak wordt dan vergeleken met de CIB-schaal. De aanwezigheid van luchtbellen wordt gunstig beoordeeld als er minstens driemaal een overeenkomst wordt vastgesteld met de toepasselijke CIB-schaal en hoogstens eenmaal een overeenkomst wordt vastgesteld met de CIB-schaal die onmiddellijk volgt op de CIB-schaal die van toepassing is.
Nabehandeling en nazicht
Na plaatsing ontvangen we van onze fabrikant de technische fiche om in het postinterventiedossier op te nemen. Een voorbeeld van dit PID kunnen we ook verkrijgen via FEBELARCH. Dit dossier biedt ons een overzicht van mogelijke nabehandelingen, zowel preventief als curatief. Ook kunnen we de praktische gids voor onderhoud van gebouwen van het Buildwise raadplegen.
