De indeling van beton

Beton is een erg veelzijdig product dat beschikbaar is in talloze kenmerken. Wij lichten de belangrijkste eigenschappen even toe. Beton wordt ingedeeld volgens de belangrijkste eigenschappen en/of kenmerken:

• Omgevingsklasse (vb EA3)
• Milieuklasse (vb XA3)
• Sterkteklasse van beton (vb C40/50)
• Consistentieklasse van beton (vb S3)

Afhankelijk van de toepassing zijn andere vereisten nodig.

Omgevingsklasse (vb EA3)

De omgevingsklasse verwijst naar de omgeving waaraan het beton wordt blootgesteld. Een betonelement dat deel uitmaakt van de binnenstructuur moet meestal aan minder strenge duurzaamheidseisen beantwoorden dan een buitenelement. De eisen voor een buitenelement hangen af van de mogelijke aanwezigheid van vocht, vorst, dooizouten, zeewater of agressieve stoffen in de omgeving. In NBN B 15-001:2004 worden verschillende ‘omgevingen’ geïdentificeerd. Deze ‘omgevingen’ komen in België veel voor en zijn voor de

Belgische betonpraktijk vaak van toepassing. Ze worden ‘omgevingsklassen’ genoemd en zijn aangeduid met de letter E van het Engelse ‘Environment’, gevolgd door een letter (I van het Engelse ‘Interior’, Evan het Engelse ‘Exterior’, Svan het Engelse ‘Sea’ of A van ‘Agressive’) en eventueel een cijfer om de omgeving nader te omschrijven. Er zijn 13 omgevingsklassen.

Doorgaans volstaat één omgevingsklasse om de omgeving waaraan het beton is blootgesteld te karakteriseren. Als het beton zich bevindt in een agressieve omgeving, zijn meestal 2 omgevingsklassen nodig: bv. een licht agressieve buitenomgeving met kans tot vorst zonder contact met regen: EA1 en EE2. Voor elke klasse zijn duurzaamheidseisen voor de drie gebruiksdomeinen geformuleerd. Deze eisen leggen belangrijke randvoorwaarden op aan de samenstelling (bv. minimum cementgehalte, maximum water-cementfactor, enz). De omgevingsklasse wordt altijd samen met de milieuklasse vermeld.

Milieuklasse (vb XA3)

Bij deze klasse is een aanduiding van de duurzaamheid en weerstand van beton tegen externe invloeden. Een betonconstructie die in aanraking komt met zeewater moet van betere kwaliteit zijn dan een tegen het weer beschermde betonnen wand.

Er wordt gebruikt gemaakt van de volgende code: Xa/b. De X staat voor omgevingsvariabele, de a voor het type (mogelijke) aantasting door de omgeving en b voor situering. De meest voorkomende type aantasting is carbonisatie, beter bekend als betonrot. Andere aantastingen kunnen zijn: chloriden en zouten (bijvoorbeeld zeewater).

Volgens de Europese norm gebeurt de onderverdeling door de letter X gevolgd door:

• Cijfer 0 voor geen aantasting
• Letter C voor aantasting door carbonatie
• Letter D (deicing) voor aantasting door chloriden (zouten) anders dan zeewater
• Letter S (seawater) voor aantasting door zeewater
• Letter F (frost) voor aantasting door vorst
• Letter A voor chemische aantasting
• Letter M voor mechanische aantasting

Ten slotte wordt nog een klasse toegevoegd (cijfer 1 tem 4). Voor elke milieuklasse geldt een andere samenstelling van het beton. Daarbij is de milieuklasse bepalend hoeveel de dekking (diepte waarop de wapening in het beton wordt geplaatst) moet zijn van de wapening.

Tevens worden per milieuklasse eisen gesteld aan de maximaal optredende scheurwijdte van het beton voor plaat- en wandvormige constructies zonder voorspanstaal. Dit wordt aangeduid door een getal tussen haakjes (uitgedrukt in mm). Voor constructies met voorspanstaal of voor balk- en kolomvormige constructies worden strengere eisen gesteld.

De milieuklasse wordt altijd samen met de omgevingsklasse vermeld.

Sterkteklasse van beton (vb C40/50)

De sterkteklasse is een aanduiding waarin de sterkte van beton wordt uitgedrukt. De sterkteklasse is gekoppeld aan de karakteristieke kubusdruksterkte en cilinderdruksterkte na 28 dagen en wordt uitgedrukt in N/mm2. De sterkteklasse is vaak al in het bestek opgenomen en wordt voorgeschreven door een constructeur. Een sterkteklasse wordt aangegeven met de volgende code: Ca/b. De C staat voor Concrete (beton), de a voor karakteristieke cilinderdruksterkte en de b voor karakteristieke kubusdruksterkte. Na 28 dagen verharding onder bepaalde omstandigheden moet het beton voldoen aan de opgegeven sterkteklasse.

Opdat het beton weerstand zou bieden aan de omgevingsvoorwaarden, worden de eisen vaak uitgedrukt onder de vorm van grenswaarden voor de betonsamenstelling, zoals bijvoorbeeld de beperking van de water-cementfactoren het opleggen van een minimaal cementgehalte. Om het verband tussen de duurzaamheidseisen voor de 18 milieuklassen en de eisen met betrekking tot de betonsamenstelling te bepalen, gebruikt men het concept ‘betontypes’. Een minimale druksterkteklasse wordt aldus verbonden met een minimaal cementgehalte en een maximale Water/Cement-factor. De druksterkte is echter geen parameter waarmee de duurzaamheid van het beton kan verzekerd worden. Deze eis is aanvullend op de twee andere eisen en geeft enkel aan dat het beton er niet mee in strijd is. Dankzij dit criterium kan men bepaalde onzinnigheden, die in het verleden wel eens voorkwamen, vermijden, zoals bijvoorbeeld het specificeren van beton met een lage sterkteklasse in combinatie met strenge eisen voor de W/C-factor en het minimale cementgehalte.

De sterkteklasse wordt aangeduid met C gevolgd door cijfers X/Y, waarin: C = afkomstig van het woord Concrete;
X = fck;cil = karakteristieke cilinderdruksterkte in N/mm2. Gemeten aan cilinders met een diameter van 150 mm en een hoogte van 300 mm (h/d =2);
Y = fck;kub = karakteristieke kubusdruksterkte in N/mm2. Gemeten aan kubussen met een ribbe van 150 mm, gevolgd door twee getallen.

De sterkteklassen voor lichtbeton worden aangeduid met de letters LC (Lightweight Concrete). De reguliere sterkteklassen lopen van C12/15 t/m C90/105. Beton vanaf C53/65 wordt hogesterktebeton genoemd.

Consistentieklasse van beton (vb S3)

De consistentie is een maat van de vloeibaarheid van het beton. Dit wordt in België uitgedrukt door de S-klasse (slump, zetmaat).

Het gaat om de inzakking (in mm) van een 300 mm hoge “Abramskegel”, die wordt uitgedrukt in een S-klasse (van Slump). De norm die de proef beschrijft is NBN EN 12350-2. Enkel de klassen S1, S2, S3, S4 en S5 worden genormaliseerd. De consistentie wordt beïnvloed door enorm veel factoren o.a. de temperatuur, en kan niet tot op de centimeter bepaald worden: het gaat om een toelaatbare zone. Opgelet: enkel de meting met de Abramskegel geldt.

De mate van vloeibaarheid heeft weer invloed op de verdichtingsmaat, zetmaat en schudmaat maar het voert te ver om hier dieper op in te gaan. De consistentieklasse van bijvoorbeeld beton met een gemiddelde zetmaat en met de aanduiding plastisch wordt aangegeven met de volgende code: S3.