HISTORIE BETON

Beton

Reeds in de Oudheid kende men de voordelen van het gebruik van (ongewapend) beton. De Romeinen gebruikten het bij de bouw van bruggen en aquaducten en bij de bouw van het Colosseum en het Pantheon. Als bindmiddel werd meestal hydraulische kalk of tras gebruikt. Later raakte deze betontechniek eeuwenlang in onbruik. Pas in 1756 maakte de Brit John Smeaton voor de bouw van een vuurtoren gebruik van hydraulische kalk en klei. Na de uitvinding in 1824 van het Portlandcement (genoemd naar het Engelse Isle of Portland) door de Engelsman Joseph Aspdin (die er patent op verkreeg) werd het gebruik van beton herontdekt. De eerste industriële vervaardiging van portlandcement wordt in 1842 geplaatst. In Nederland werd in 1870 te Delfzijl een kleine portlandcementfabriek geopend. Sinds de jaren 1930 wordt wegens de goede eigenschappen meer en meer hoogovencement gebruikt, op basis van slak uit de Hoogovens (het huidige Tata Steel) te Velsen en Portlandcement, op basis van kalksteen uit de groeve bij Maastricht.
Omstreeks 1845 werden ook de eerste experimenten met gewapend beton uitgevoerd.
 

 

GEWAPEND BETON

Beton kan grote drukkrachten weerstaan, maar is niet goed bestand tegen trekkracht, omdat het een (brosse) korrelachtige structuur heeft. Bij een te grote trekkracht vormen zich scheuren in het materiaal. Als er zich eenmaal een scheur gevormd heeft, gaat het van kwaad tot erger, doordat de trekkracht zich rond de scheur concentreert – daar is de doorsnede dan immers op zijn smalst; de trekspanning per eenheid van oppervlakte wordt steeds hoger. Het gevolg is bezwijken van de constructie.
Als een betonnen balk of plaat op buiging belast wordt, ontstaan plaatselijk trekkrachten. Dat is bijvoorbeeld het geval bij een betonnen balk die op twee steunpunten rust. Door het eigen gewicht en vooral de nuttige belasting zal de balk in het midden doorbuigen. Daardoor treden aan de onderkant van de balk trekkrachten op en aan de bovenkant drukkrachten. Als een balk of plaat doorloopt over meerdere steunpunten, of aan het uiteinde is ingeklemd, treedt aan de bovenkant trek op en aan de onderkant druk.
Omdat staal goed trekkrachten op kan nemen, worden op de plaatsen waar trekkrachten optreden stalen staven in het beton opgenomen; de wapening. Waar of wanneer de trek te hoog wordt en het beton scheurt, zal op die plaatsen (trek)wapening de kracht overnemen.

VOORGESPANNEN BETON

Voorgespannen beton is een speciale toepassing van gewapend beton omdat een deel van de wapening wordt voorgespannen, waardoor er een drukkracht in het beton wordt aangebracht. Bij toenemen van de belasting blijft het beton (langer) onder druk staan. Op deze manier kan het betonnen onderdeel uiteindelijk een hogere belasting dragen. De toegepaste wapening van staaldraden of –staven wordt gespannen door ze uit te rekken en aan het uiteinde van het element te verankeren. De op spanning gezette stalen draden zullen in de ligger de uiteinden van de balk naar elkaar toetrekken met als gevolg dat er een drukspanning in de balk ontstaat. Worden de spankabels op de juiste plaats in de balk aangebracht dan ontstaan juist dáár drukspanningen, waar ten gevolge van de belastingen trekspanningen zijn te verwachten. Deze worden dus geëlimineerd en het gevolg hiervan is niet alleen een kwaliteitsverbetering van het beton door het voorkomen van haarscheuren, maar ook een economischer gebruik van materiaal.
Bron: Wikipedia