Samenvatting Betonconstructies 1 – TW 4
College 1 – introductie
Ongewapend beton
Romeinen (500 v. Chr. – 500)
- Begonnen met bouwen met beton (Chinezen en Egyptenaren gebruikten daarvoor al
betonmortel)
- Na de val van het Romeinse rijk is deze betonwetenschap verloren gegaan
Romancement
- Gebrande mergel (Romancement) + puzzolaan-aarde en water → chemische reactie tussen
mergel, puzzolaan-aarde en water → beton waterbestendig
- Puzzolaan-aarde:
Vulkanisch gesteente (Vesuvius, Napels) dat reageert met kalk
Rijk aan silica → goed bestand tegen chemische invloeden en zeer geschikt voor
waterwerken (bruggen)
Pantheon (118-126 na Chr.)
- Tot de 20e eeuw de grootste ongewapende betonoverspanning
- Cirkelvormig bouwwerk met koepel met inwendige diameter van 43 m
- Sparing bovenin koepel van 9 m → bestand tegen aardbevingen
- Spatkracht opgenomen in dikke muren → resultante bevindt zich in
muur
Innovaties
John Smeaton (civiel ingenieur 1724-1792)
- Voor het bouwen van vuurtoren Eddystone was mortel nodig dat in 12 uur ontwikkelde
(hoogwatergetijden)
- Natuurcement: Kalksteen + klei en water → chemische reactie → waterbestendig
- Romeinen verhitten te kalk. Smeaton gebruikte natuurlijke materialen → Natuurcement
Louis Vicat (ingenieur 1786-1861)
- Kunstmatig cement: Kalk + klei vermalen in tot een fijn mengsel → branden
Joseph Aspdin (Metselaar en uitvinder 1788-1855)
- Portlandcement: natuurcement (klei en kalksteen) verhitten → ontstaan van korrels
(klinkers) → klinkers vermalen → toevoegen van gips en water → portlandcement
Frankrijk en Spanje (1860 – 1870)
- Bruggen van stapbeton: ongewapend beton met dikte van 50 tot 70 mm
- Bruggen met bogen en overspanningen tot 36 m
- Natuursteen met cement verlijmd
Hydraulisch bindmiddel
, - Alle soorten cement waarbij een verbinding is met water waarna het beton hard wordt, is
een hydraulisch bindmiddel.
Gewapend beton
Joseph-Louis Lambot (1814-1887)
- Maakte in 1848 een roeiboot van gewapend beton
Joseph Monier (tuinman 1823-1906)
- Wordt gezien als de ontdekker van gewapend beton toen hij in 1861 (na de ontdekking van
Lambot) zijn bloembakken van beton steviger wilde maken met een netwerk van ijzerdraad
- Geen wetenschappelijke benadering van gewapend beton → in de eerste gewapende brug
die hij later bouwde is in een boog gebouwd, terwijl dit door de wapening overbodig was
- De ontstane drukboog zorgt voor
trekkracht (spatkracht) die
opgenomen moet worden door de
wapening
- Een horizontale constructie van
gewapend beton neemt de werkende
krachten dus beter op
Freytag & Heidschuch (1884) → vanaf 1893 Wayss & Freytag
- Verwierven patentrecht op de uitvinding van Joseph Monier op gewapend beton
- Gustav Adolf Wayss voerde, met advies van ingenieur Matthias Koenen, proeven uit voor het
bepalen van de draagkracht van gewapend beton → Monierconstructies
- Deze proeven en uitkomsten werden in 1887 vrijgegeven in een brochure: ‘’Das System
Monier’’
- De belangrijkste conclusie was hierbij dat ijzer in beton de trekkracht opneemt en beton de
drukkracht
Eigenschappen ijzer in beton
1. Beton en ijzer
Beton kan uitstekend drukkrachten opnemen en ijzer is heel geschikt om de trekkracht op te
nemen
2. Uitzettingscoëfficiënt
Beton en ijzer hebben nagenoeg dezelfde uitzettingscoëfficiënt → bij temperatuurverschillen
zullen de lengteveranderingen even groot zijn
3. Aanhechting
Er is sprake van een goede aanhechting van ijzer aan beton. Een roestlaagje op ijzer voor het
instorten zorgt voor een nog betere aanhechting
4. Bescherming
In een betonconstructie wordt het ijzer beschermt tegen roesten, omdat het niet in contact
komt met zuurstof
Emil Morsch (Ingenieur bij Wayss & Freytag)
College 1 – introductie
Ongewapend beton
Romeinen (500 v. Chr. – 500)
- Begonnen met bouwen met beton (Chinezen en Egyptenaren gebruikten daarvoor al
betonmortel)
- Na de val van het Romeinse rijk is deze betonwetenschap verloren gegaan
Romancement
- Gebrande mergel (Romancement) + puzzolaan-aarde en water → chemische reactie tussen
mergel, puzzolaan-aarde en water → beton waterbestendig
- Puzzolaan-aarde:
Vulkanisch gesteente (Vesuvius, Napels) dat reageert met kalk
Rijk aan silica → goed bestand tegen chemische invloeden en zeer geschikt voor
waterwerken (bruggen)
Pantheon (118-126 na Chr.)
- Tot de 20e eeuw de grootste ongewapende betonoverspanning
- Cirkelvormig bouwwerk met koepel met inwendige diameter van 43 m
- Sparing bovenin koepel van 9 m → bestand tegen aardbevingen
- Spatkracht opgenomen in dikke muren → resultante bevindt zich in
muur
Innovaties
John Smeaton (civiel ingenieur 1724-1792)
- Voor het bouwen van vuurtoren Eddystone was mortel nodig dat in 12 uur ontwikkelde
(hoogwatergetijden)
- Natuurcement: Kalksteen + klei en water → chemische reactie → waterbestendig
- Romeinen verhitten te kalk. Smeaton gebruikte natuurlijke materialen → Natuurcement
Louis Vicat (ingenieur 1786-1861)
- Kunstmatig cement: Kalk + klei vermalen in tot een fijn mengsel → branden
Joseph Aspdin (Metselaar en uitvinder 1788-1855)
- Portlandcement: natuurcement (klei en kalksteen) verhitten → ontstaan van korrels
(klinkers) → klinkers vermalen → toevoegen van gips en water → portlandcement
Frankrijk en Spanje (1860 – 1870)
- Bruggen van stapbeton: ongewapend beton met dikte van 50 tot 70 mm
- Bruggen met bogen en overspanningen tot 36 m
- Natuursteen met cement verlijmd
Hydraulisch bindmiddel
, - Alle soorten cement waarbij een verbinding is met water waarna het beton hard wordt, is
een hydraulisch bindmiddel.
Gewapend beton
Joseph-Louis Lambot (1814-1887)
- Maakte in 1848 een roeiboot van gewapend beton
Joseph Monier (tuinman 1823-1906)
- Wordt gezien als de ontdekker van gewapend beton toen hij in 1861 (na de ontdekking van
Lambot) zijn bloembakken van beton steviger wilde maken met een netwerk van ijzerdraad
- Geen wetenschappelijke benadering van gewapend beton → in de eerste gewapende brug
die hij later bouwde is in een boog gebouwd, terwijl dit door de wapening overbodig was
- De ontstane drukboog zorgt voor
trekkracht (spatkracht) die
opgenomen moet worden door de
wapening
- Een horizontale constructie van
gewapend beton neemt de werkende
krachten dus beter op
Freytag & Heidschuch (1884) → vanaf 1893 Wayss & Freytag
- Verwierven patentrecht op de uitvinding van Joseph Monier op gewapend beton
- Gustav Adolf Wayss voerde, met advies van ingenieur Matthias Koenen, proeven uit voor het
bepalen van de draagkracht van gewapend beton → Monierconstructies
- Deze proeven en uitkomsten werden in 1887 vrijgegeven in een brochure: ‘’Das System
Monier’’
- De belangrijkste conclusie was hierbij dat ijzer in beton de trekkracht opneemt en beton de
drukkracht
Eigenschappen ijzer in beton
1. Beton en ijzer
Beton kan uitstekend drukkrachten opnemen en ijzer is heel geschikt om de trekkracht op te
nemen
2. Uitzettingscoëfficiënt
Beton en ijzer hebben nagenoeg dezelfde uitzettingscoëfficiënt → bij temperatuurverschillen
zullen de lengteveranderingen even groot zijn
3. Aanhechting
Er is sprake van een goede aanhechting van ijzer aan beton. Een roestlaagje op ijzer voor het
instorten zorgt voor een nog betere aanhechting
4. Bescherming
In een betonconstructie wordt het ijzer beschermt tegen roesten, omdat het niet in contact
komt met zuurstof
Emil Morsch (Ingenieur bij Wayss & Freytag)
